Inflammation cutanée lors de la transmission vectorielle de la borreliose de Lyme : étude sur modèle murin

Cutaneous inflammation during Lyme disease transmission : Study on a murine model

• Auteur / Autrice : Aurélie Kern
• Direction : Benoît Jaulhac, Nathalie Boulanger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Strasbourg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Expérimentation animale

Médiateurs de l'inflammation

Réponse immunitaire

Tiques -- Vecteurs de maladies

Borrelia burgdorferi

Lyme, Maladie de

Résumé

La borréliose de Lyme est une infection bactérienne due à Borrelia burgdorferi sensu lato et transmise à l’Homme par piqûre de tique du genre Ixodes. Cette affection est caractérisée par des manifestations cliniques variées. La transmission de l’agent pathogène induit dans un premier temps une inflammation cutanée : l’érythème migrant. Après dissémination, les manifestations cliniques peuvent être de nature neurologique, articulaire ou cutanée. La peau est une interface essentielle dans la transmission du pathogène par le vecteur. Le rôle central de l’interface cutanée est abordé au cours de ce travail de thèse. D’une part, nous nous sommes intéressés à la modulation de l’immunité cutanée par la salive de la tique, plus précisément à l’effet de la salive sur l’expression de peptides anti-microbiens (PAM), de cytokines pro-inflammatoires et de chimiokines. D’autre part, les mécanismes responsables du tropisme préférentiel des bactéries vers les organes cibles ne sont pas connus à ce jour. Afin de répondre à ces questions, nous avons établi différents modèles expérimentaux. D’une part, un modèle in vitro permettant d’analyser spécifiquement la réponse des cellules résidantes de la peau. D’autre part, une approche in vivo d’infection chez des souris C3H/HeN. Au cours de ce travail, nous avons mis en évidence une immuno-modulation cutanée par la salive de tique durant la transmission de la borréliose de Lyme. Nous avons proposé un effet anti-alarmine de la salive sur la peau. Nous montrons également que la peau est un site de multiplication massive de la bactérie avant sa dissémination vers les organes cibles. De plus, la mise en évidence d’une réponse immunitaire différente selon le pathotype souligne le rôle potentiel de l’interface cutanée pour l’évolution de B. Burgdorferi dans l’hôte vertébré.

Lyme disease, is an infectious disorder caused by a tick-transmitted bacteria : Borrelia burgdorferi. The skin constitutes an essential interface in this arthropod borne disease. Indeed, the primary manifestation is a cutaneous inflammation, the erythema migrans. Dissemination of spirochetes from the site of inoculation can lead to other manifestations typically involving the skin, heart, joints or central nervous system. Mechanisms responsible of this specific dissemination are not known. In this project we focused on the cutaneous innate immune response during Lyme disease transmission. Part of skin innate immunity is constituted by the secretion of antimicrobial peptides (AMPs), cytokines and chemokines. We developed two experimental strategies. In vitro to measure the specific response from skin resident cells: keratinocytes. In vivo we challenged C3H/HeN mice with spirochetes from B. Burgdoferi sensu stricto strains initially isolated from human clinical manifestation. In conclusion, we propose that tick saliva has a property not previously described : an anti-alarmin effect. Tick saliva is an essential actor in the pathogenesis of skin inflammation. Furthermore, we showed a clear difference in the skin innate immunity according to the strain tested. The skin by its immunity and the specificity of its different resident cells likely plays a major role in the development of Borrelia infection in the vertebrate host. There, an intense bacterial multiplication occurs. Some specific factors of both, the bacteria (like OspC and BBK32) and the host (like AMPs and MCP-1), display a sophisticated interaction that likely further orientate the bacterium in the rest of the body.