Impact du récepteur B1 sur la fonction des neutrophiles dans la septicémie
Une étude révèle le rôle crucial des récepteurs B1 dans la réponse des neutrophiles pendant la sepsie.
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Table des matières
La sepsie est une condition médicale sérieuse qui se produit quand le corps a une réaction forte à une infection. Cette réponse peut entraîner une défaillance des organes, ce qui peut être fatal. Un stade précoce de la sepsie est connu sous le nom de syndrome de réponse inflammatoire systémique (SRIS). Dans le SRIS, le système immunitaire devient trop actif, provoquant une inflammation dans des organes vitaux. Ça peut causer des lésions tissulaires et même la mort si ce n'est pas traité correctement.
Neutrophiles
Le Rôle desLes neutrophiles sont un type de globules blancs qui jouent un rôle clé dans la lutte contre les infections. Ils arrivent généralement en premier sur le site d'une infection. Pour bien faire leur boulot, les neutrophiles doivent se déplacer vers la zone où se déroule l'infection. Ils comptent sur des récepteurs spéciaux, appelés récepteurs CXCR2, pour les aider à migrer.
Dans les cas de sepsie, le corps produit trop de substances inflammatoires. Ça peut surstimuler différents récepteurs, y compris CXCR2. Cette suractivité entraîne des changements chez les neutrophiles, rendant plus difficile leur arrivée aux zones infectées. Cela aboutit à un nombre réduit de neutrophiles sur le site de l'infection, contribuant à une condition appelée syndrome de dysfonctionnement multiorganique.
Qu'est-ce que les Peptides Liés à la Bradykinine ?
Les peptides liés à la bradykinine sont des molécules qui peuvent affecter les vaisseaux sanguins et l'inflammation. Ils sont produits par des enzymes agissant sur de plus grandes protéines appelées kininogènes. Ces peptides agissent en activant deux types de récepteurs : BDKRB1 et BDKRB2.
BDKRB2 se trouve dans divers tissus et aide à réguler de nombreuses fonctions corporelles. D'un autre côté, BDKRB1 n'est généralement pas présent dans les tissus sains mais devient plus actif lors de l'inflammation. Le rôle exact de BDKRB1 dans la sepsie et son effet sur les neutrophiles n'est pas encore bien compris. Les chercheurs essaient de savoir si l'activation de ce récepteur rend difficile pour les neutrophiles de migrer vers les zones infectées.
Objectifs de l'Étude
Cette étude vise à déterminer si l'activation du récepteur kinin B1 impacte la capacité des neutrophiles à atteindre le site de l'infection durant la sepsie. Les résultats suggèrent que lorsque B1 est activé, ça empêche les neutrophiles de s'accumuler là où ils sont nécessaires, ce qui peut entraîner des complications comme la dysfonction des organes et un risque accru de décès par sepsie.
Méthodes de l'Étude
Modèles Animaux Utilisés
Les chercheurs ont utilisé des modèles de souris spécifiques pour étudier les effets des récepteurs B1 et B2 pendant la sepsie. Ils ont créé des souris dépourvues du récepteur B1 ou B2, ainsi que des souris normales pour comparaison. Les souris ont été placées dans des conditions contrôlées et ont eu accès à de la nourriture et de l'eau.
Induction de la Sepsie
Pour créer un modèle de sepsie sévère, les chercheurs ont effectué une procédure appelée ligature et perforation du cæcum (CLP) sur les souris. Cette procédure simule une infection dans la cavité abdominale. Après la procédure, les chercheurs ont surveillé les souris pendant plusieurs jours pour voir combien ont survécu et pour collecter des échantillons pour analyse.
Collecte de Données
Les chercheurs ont examiné le mouvement des globules blancs vers le site de l'infection, compté les bactéries dans les échantillons, et testé l'activité des neutrophiles dans les poumons. Ils ont mesuré les niveaux de diverses Cytokines, qui sont des substances de signalisation aidant à coordonner la réponse immunitaire. Une analyse histopathologique a été effectuée pour observer les lésions tissulaires dans les poumons.
Analyse des Neutrophiles
Les neutrophiles ont été extraits du sang, et leur migration a été testée à l'aide de méthodes conçues pour simuler comment ces cellules se déplacent vers une infection. Les chercheurs ont également étudié les rôles de différentes protéines et récepteurs dans le mouvement et la fonction des neutrophiles.
Traitements et Interventions
Dans une autre partie de l'étude, les chercheurs ont appliqué un antagoniste spécifique de B1 à certaines souris. Ce traitement a été administré avant ou après la procédure de sepsie pour voir si cela améliorerait les taux de survie et les réponses immunitaires des souris.
Résultats de l'Étude
Rôle des Récepteurs B1 et B2
Les résultats ont montré que le récepteur B1 joue un rôle critique dans le développement de la sepsie. Les souris sans le récepteur B1 avaient de meilleures chances de survie par rapport aux souris normales ou à celles manquant du récepteur B2. Cela indique que l'activation de B1 est nuisible pendant la sepsie.
Réponse Immunitaire et Charge Bactérienne
Les souris dépourvues du récepteur B1 ont montré une migration des neutrophiles plus efficace vers le site de l'infection, entraînant un nombre bactérien plus bas dans leur corps. Cela suggère que l'effet du récepteur B1 sur les neutrophiles freine leur réponse aux infections.
Changements dans les Niveaux de Cytokines
Chez les souris atteintes de sepsie, les niveaux de cytokines ont été mesurés, montrant que celles sans le récepteur B1 avaient des concentrations plus faibles de TNF et d'autres substances inflammatoires. Cela indique que l'activation de B1 pourrait entraîner une inflammation excessive, aggravant l'état.
Lésions Pulmonaires et Inflammation
La sepsie a causé de graves lésions pulmonaires chez les souris, caractérisées par une inflammation et un excès de liquide. Les souris sans B1 ont montré moins de lésions pulmonaires par rapport aux souris normales, indiquant que l'activation de B1 contribue à l'inflammation pulmonaire pendant la sepsie.
Importance des Cellules Myéloïdes
L'étude a également mis en évidence le rôle des récepteurs B1 dans les cellules myéloïdes, qui incluent les neutrophiles. Les souris traitées avec de la moelle osseuse provenant de souris déficientes en récepteurs B1 ont eu de meilleures réponses immunitaires. Cela souligne l'importance de la présence du récepteur B1 dans ces cellules immunitaires.
Mécanismes en Action
Les chercheurs ont examiné comment B1 affecte les réponses des neutrophiles pendant la sepsie. Ils ont découvert que l'activation de B1 entraîne des changements dans le récepteur CXCR2, qui est crucial pour la migration des neutrophiles. Le récepteur B1 semble déclencher une cascade de signaux qui diminue la fonction de CXCR2, rendant plus difficile pour les neutrophiles d'accomplir leur travail.
Stratégies de Traitement Potentielles
Étant donné les résultats, l'étude suggère que cibler le récepteur B1 avec des antagonistes spécifiques pourrait être une stratégie prometteuse pour traiter la sepsie. Bloquer ce récepteur pourrait améliorer la migration des neutrophiles et l'élimination des bactéries, améliorant ainsi les résultats pour les patients.
Avantages de la Combinaison des Traitements
L'étude a également exploré la combinaison d'antagonistes de B1 avec des antibiotiques. Les résultats ont indiqué que cette combinaison pourrait entraîner de meilleurs taux de survie chez les souris septiques. Cela suggère une nouvelle voie potentielle pour le traitement, offrant une nouvelle stratégie pour gérer la sepsie.
Résumé
La sepsie reste un défi de santé important, et comprendre les mécanismes impliqués est essentiel pour trouver des traitements efficaces. Cette étude met en avant l'importance du récepteur B1 dans la réponse immunitaire durant la sepsie. En bloquant ce récepteur, les chercheurs ont montré une amélioration de la fonction des neutrophiles et une réduction de l'inflammation, conduisant à de meilleurs taux de survie chez les souris.
En se concentrant sur l'interaction entre le système immunitaire et la sepsie, il y a un potentiel de développement de nouvelles approches thérapeutiques. Les découvertes fournissent un argument convaincant pour explorer les antagonistes de B1 comme une partie critique du traitement de la sepsie, ce qui pourrait améliorer les thérapies actuelles et les résultats pour les patients.
Titre: Activation of bradykinin receptor B1 promotes desensitization of CXCR2 in neutrophils during severe sepsis and contributes to disease progression in mice.
Résumé: Sepsis is one of the most common causes of death in intensive care units. The overproduction of proinflammatory mediators during severe sepsis leads to desensitization of CXCR2 on neutrophil, compromising their migration capacity. During early sepsis, kinins are released and bind to bradykinin 1 (BDKRB1) and bradykinin 2 (BDKRB2) receptors, however the involvement of these receptors in sepsis is not yet fully understood. This study demonstrated that the absence of BDKRB2 had no major effects compared to WT mice upon sepsis induction by CLP, suggesting that this receptor plays a minor role under these experimental conditions. In contrast, B1-/- mice showed lower mortality and bacterial recovery compared to WT-CLP mice, which was associated with an increased influx of neutrophils into the peritoneal cavity of CLP-B1-/- mice. WT-CLP mice exhibited increased expression of P110{gamma} and decreased expression of CXCR2 in neutrophils, which was partially reversed in CLP-B1-/- mice. Interestingly, local CXCL1 production was not affected by the absence of BDKRB1. In human neutrophils, LPS induced expression of BDKRB1, and antagonism of this receptor was associated with the restoration of neutrophil recruitment capacity upon stimulation with CXCL8. Furthermore, treatment with a BDKRB1 antagonist in combination with imipenem resulted in a significant improvement in mortality compared to animals treated with the antimicrobial agent alone. Our findings demonstrate that BDKRB1 plays an essential role in exacerbating the inflammatory response and CXCR2 desensitization in neutrophils during CLP-induced severe sepsis, highlighting BDKRB1 as a potential target for sepsis treatment. ImportanceSepsis is a life-threatening organ dysfunction caused by a dysregulated host response to infection. Despite advances in understanding its pathophysiology, sepsis remains a leading cause of mortality in intensive care units nowadays. Here we found that B1 receptor contributes to neutrophil migration failure during severe sepsis. Inhibition of B1 improves neutrophil migration and bacterial clearance, making it a valuable therapeutic candidate for the treatment of sepsis. More importantly, treatment with a BDKRB1 antagonist in combination with imipenem resulted in a significant improvement in mortality compared to animals treated with the antimicrobial agent alone. These results highlight B1 as a potential treatment target for sepsis, offering improved modulation of the inflammatory response and synergy with antibiotics. Graphical Abstract O_FIG O_LINKSMALLFIG WIDTH=200 HEIGHT=120 SRC="FIGDIR/small/590213v1_ufig1.gif" ALT="Figure 1"> View larger version (37K): [email protected]@[email protected]@176b5aa_HPS_FORMAT_FIGEXP M_FIG BDKRB1 activation contributes to sepsis-induced hyperinflammation: (A) BDKRB1 activation contributes to sepsis-induced hyperinflammation: (A) BDKRB1 plays an essential role in the pathogenesis of sepsis, partly by mediating impaired neutrophil migration during the disease. It exerts its effects in myeloid cells by controlling the activation of P13K{gamma} and the expression of CXCR2. (B) BDKRB1 antagonist decreases cytokine production and increases neutrophil influx into the peritoneal cavity, resulting in a reduction in bacterial recovery, highlighting DALBK as a potential adjuvant treatment for sepsis C_FIG
Auteurs: Daniele G. Souza, R. D. d. N. Arifa, C. B. R. Mascarenhas, L. C. R. Rossi, M. E. F. Silva, B. Resende, L. D. Tavares, A. C. Reis, V. Pinho, F. A. Amaral, C. T. Fagundes, C. X. Lima, M. M. Teixeira
Dernière mise à jour: 2024-04-19 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.19.590213
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.19.590213.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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