Effets à long terme des sous-populations de lymphocytes T CD8+ dans l’inflammation neurologique post-AVC ischémique

Contexte

L’accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique est l’une des principales causes de décès et d’invalidité. Après un AVC, l’inflammation neurologique est rapidement induite, activant diverses cellules telles que les mastocytes, les astrocytes, la microglie et les cellules endothéliales vasculaires. Ces cellules réactives expriment ensuite divers médiateurs inflammatoires, guidant les leucocytes vers le noyau de la lésion cérébrale et les zones environnantes (Jayaraj et al., 2019). Parmi les leucocytes infiltrés, les lymphocytes T jouent un rôle non négligeable dans les lésions neuronales post-AVC, dans des conditions dépendantes et indépendantes d’antigènes spécifiques (Selvaraj & Stowe, 2017 ; Zhang et al., 2021). Des études antérieures ont déjà démontré que la migration et la présence des lymphocytes T dans le cerveau du côté lésé aux stades subaigus (48 heures à 7 jours) et tardifs (>7 jours) affectent significativement l’inflammation neurologique post-AVC (Liesz et al., 2013 ; Shi et al., 2021).

Des recherches récentes ont révélé que l’accumulation à long terme de lymphocytes T CD8+ après un traumatisme cérébral entraîne des lésions neuronales prolongées (Daglas et al., 2019), et que l’élimination retardée des lymphocytes T CD8+ peut améliorer la récupération fonctionnelle post-AVC (Selvaraj et al., 2021). Cependant, le rôle spécifique de ces sous-populations de lymphocytes T dans l’inflammation neurologique post-AVC reste flou. Cette étude comble cette lacune en explorant le rôle potentiel des sous-populations de lymphocytes T CD8+ dans l’inflammation neurologique à long terme après un AVC.

Source de l’article

Les auteurs de cet article sont Long Shu, Hui Xu, Jiale Ji, Yuhan Xu, Ziyue Dong, Yuchen Wu et Yijing Guo, respectivement du département de neurologie de l’hôpital Zhongda de l’Université du Sud-Est et du département de neurologie de l’hôpital Renhe affilié à l’Université des Trois Gorges de Chine. L’article a été accepté par la revue “Neuromolecular Medicine” le 9 avril 2024 et publié dans le volume 26, page 17, en 2024.

Processus de recherche

Cette étude a utilisé des souris C57BL/6J comme sujets expérimentaux et a établi un modèle d’occlusion transitoire de l’artère cérébrale moyenne (tmcao). Le processus expérimental comprend les étapes suivantes :

1. Établissement du modèle tmcao :

   • Les souris ont subi une chirurgie sous anesthésie par inhalation de 2,0% d’isoflurane. Un monofilament recouvert de silicone a été avancé dans l’artère carotide interne gauche jusqu’à l’origine de l’artère cérébrale moyenne pour une occlusion de 90 minutes. Le flux sanguin cérébral (CBF) a été surveillé tout au long de la procédure comme critère de réussite chirurgicale.
   • Les souris post-opératoires ont été divisées en deux groupes : le premier groupe a eu des cellules spléniques et des cellules immunitaires du côté lésé collectées au 3ème jour post-opératoire, le second groupe a subi le même traitement au 30ème jour post-opératoire.

2. Collecte et traitement des cellules immunitaires :

   • Les souris ont été euthanasiées au CO2 et ont subi une perfusion cardiaque pour éliminer les cellules sanguines circulantes. La rate et le cerveau du côté lésé ont été coupés en petits morceaux et digérés. La suspension cellulaire unique obtenue après digestion a été séparée par un liquide de séparation des lymphocytes et utilisée pour les expériences ultérieures.

3. Analyse par cytométrie en flux :

   • Les cellules collectées ont été colorées pour les marqueurs de surface et les protéines intracellulaires, analysées à l’aide d’un cytomètre en flux BD LSR ii et les sous-populations de lymphocytes T CD8+ ont été isolées. L’activation primaire des cellules a été réalisée par addition de PMA et d’ionomycine.

4. Extraction d’ARN et PCR en temps réel :

   • L’ARN total a été extrait à l’aide d’un kit d’extraction d’ARN, transcrit inversement en ADNc, puis les niveaux de transcription des médiateurs inflammatoires ont été quantifiés par PCR en temps réel.

5. Expériences de co-culture :

   • Pour vérifier l’effet des sous-populations de lymphocytes T CD8+ sur les cellules microgliales. Les sous-populations de lymphocytes T CD8+ isolées ont été co-cultivées séparément pendant 24 heures avec des cellules microgliales CD45lowCD11b+ du cerveau de souris normales, puis l’ARN des cellules microgliales co-cultivées a été extrait pour analyse par PCR en temps réel.

6. Imagerie par immunofluorescence :

   • L’immunofluorescence a été utilisée pour vérifier l’expression des lymphocytes T CD8+ et de GFAP (marqueur des astrocytes) dans les coupes de tissu cérébral et les cellules microgliales cultivées.

Résultats de la recherche

Présence à long terme des lymphocytes T CD8+

Des cellules immunitaires ont été collectées de la rate et du cerveau du côté lésé aux 3ème et 30ème jours post-opératoires. Les résultats montrent qu’au fil du temps, le nombre de lymphocytes T CD8+ dans le cerveau du côté lésé augmente significativement, principalement concentrés dans la zone péri-infarctus.

Expression des cytokines

L’analyse par cytométrie en flux a révélé qu’au 3ème jour post-opératoire, les lymphocytes T CD8+ de la rate n’exprimaient presque pas d’IFN-γ et d’IL-17A, tandis qu’au 30ème jour, les lymphocytes T CD8+ de la rate produisaient principalement de l’IFN-γ. Dans le cerveau du côté lésé au 3ème jour post-opératoire, les lymphocytes T CD8+ étaient principalement des cellules productrices d’IFN-γ, tandis qu’au 30ème jour, les lymphocytes T CD8+ du cerveau du côté lésé comprenaient des cellules doublement positives pour IFN-γ / IL-17A.

Identification de la présence de cellules TC1 et TC17 dans le cerveau du côté lésé

Une analyse plus approfondie a montré que les cellules TC1 étaient déjà présentes dans le cerveau du côté lésé au 3ème jour post-opératoire, tandis qu’au 30ème jour, des cellules TC17 positives pour IL-17A ainsi que des cellules TC17/1 doublement positives pour IFN-γ et IL-17A ont également été détectées.

Identification et enrichissement des cellules TC1, TC17 et TC17/1 vivantes

L’étude a utilisé des marqueurs connus de récepteurs de chimiokines/cytokines pour identifier et isoler avec succès les cellules TC1, TC17 et TC17/1 dans le cerveau du côté lésé au 30ème jour post-opératoire. Les cellules TC1 ont été définies comme CD8+ CCR6- CXCR3+, les cellules TC17 comme CD8+ CCR6hi CXCR3-/lo CCR4+ IL-23R+, et les cellules TC17/1 comme CD8+ CCR6int CXCR3+CCR4+ IL-23R+.

Les cellules TC17/1 induisent la réponse inflammatoire la plus forte dans les cellules microgliales

Les expériences de co-culture ont montré que les trois sous-populations de lymphocytes T CD8+ pouvaient activer les cellules microgliales et induire l’expression de médiateurs inflammatoires, avec les cellules TC17/1 ayant l’effet inducteur le plus fort.

Conclusions de l’étude

Cette étude révèle pour la première fois le rôle potentiel des sous-populations de lymphocytes T CD8+ (y compris les cellules TC1, TC17 et TC17/1) dans l’inflammation neurologique à long terme après un AVC. Ces sous-populations cellulaires, en particulier les cellules TC17/1, peuvent jouer un rôle important dans l’inflammation neurologique chronique post-AVC en activant les cellules microgliales, et pourraient donc devenir de nouvelles cibles pour le traitement futur des AVC.

Points forts de l’étude

1. Première découverte : Premier rapport sur la présence et le rôle à long terme des cellules TC1, TC17 et TC17/1 dans le cerveau post-AVC.
2. Identification cellulaire : Identification et enrichissement réussis des cellules TC1, TC17 et TC17/1 vivantes, et vérification de leur expression de marqueurs.
3. Validation fonctionnelle : Vérification des différents rôles de ces sous-populations cellulaires dans l’activation des cellules microgliales et l’induction de la réponse inflammatoire par des expériences de co-culture, révélant que les cellules TC17/1 ont l’effet inducteur le plus fort.

Cette étude approfondit notre compréhension du processus d’inflammation neurologique à long terme post-AVC et suggère de nouvelles voies thérapeutiques. Les recherches futures devront explorer davantage l’origine, les changements dynamiques de ces sous-populations cellulaires et leur impact sur d’autres cellules neuronales et la récupération fonctionnelle.