Study of the functional differences between mature and immature granulocytes on the induction of the bacterial SOS response during the acute phase of sepsis
Etude des différences fonctionnelles entre les granulocytes matures et immatures sur l'induction de la réponse SOS bactérienne au cours de la phase aigüe du sepsis
Résumé
The emergency hematopoiesis observed during sepsis is characterized by the presence of large numbers of immature granulocytes (IG). These cells are thought to have decreased phagocytosis and reactive oxygen species (ROS) production in comparison with neutrophils. We hypothesized that the low ROS production of IG would not be sufficient to induce bacterial apoptosis but would lead to the establishment of repair mechanisms via the SOS response. During this response, the repair of the bacterial DNA is accompanied by the movement of mobile genetic elements allowing the bacteria to acquire antibiotic resistance mechanisms. The results showed both in vitro and ex vivo IG have a decreased capacity to phagocytose E.coli, a decrease in ROS production linked to a decrease in the number of proteins of the NADPH oxidase complex. This decrease in ROS is able to induce the bacterial SOS response in the IG phagosome. The activation of this system may be associated with the acquisition or expression of antibiotic resistance genes that may reduce the effectiveness of the treatment. In parallel, the analysis of surface receptors involved in phagocytosis (CD16, CD32, CD64), migration (CD11b) and cell death (Fas-L) were analyzed in time after incubation with E.coli. The results showed a dynamic variation of these receptors correlated to their antimicrobial functions.
L’hématopoïèse d’urgence observée au cours d’un sepsis est caractérisée par la présence d’un grand nombre de granulocytes immatures (GI). Ces cellules sont supposées avoir une diminution de leur phagocytose et de leur production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) en comparaison avec les neutrophiles. Nous avons émis l’hypothèse que la faible production de ROS des GI ne serait pas suffisante pour induire l’apoptose des bactéries mais conduirait à mettre en place des mécanismes de réparation via la réponse SOS. Lors de cette réponse, la réparation de l’ADN bactérien s’accompagne de mouvement d’éléments génétiques mobiles permettant à la bactérie d’acquérir des mécanismes de résistances aux antibiotiques. Les résultats ont mis en évidence tant in vitro qu’ex vivo que les GI ont une capacité diminuée à phagocyter E.coli, une diminution de production de ROS liée à une diminution du nombre de protéines du complexe NADPH oxydase. Cette diminution de ROS est capable d’induire la réponse SOS bactérienne dans le phagosome des GI. L’activation de ce système peut être associée entre autres à l’acquisition ou l’expression de gène de résistances aux antibiotiques pouvant diminuer l’efficacité du traitement. En parallèle, l’analyse des récepteurs de surface impliqués dans la phagocytose (CD16, CD32, CD64), la migration (CD11b) et la mort cellulaire (Fas-L) ont été analysés dans le temps après incubation avec E.coli. Les résultats ont montré une variation dynamique de ces récepteurs corrélée à leurs fonctions antimicrobiennes.
Origine : Version validée par le jury (STAR)