Hétérogénéité des réponses immunes post-septiques : approche translationnelle

Le sepsis consécutif à l'infection microbienne est une entité clinique complexe, caractérisée par la survenue simultanée d'une dysrégulation de la réaction inflammatoire initiale et d'une immunodépression associant des anomalies quantitatives et fonctionnelles des cellules de l'immunité innée et de l'immunité adaptative. La plupart des dysfonctions immunitaires induites par le sepsis ont été associées à une susceptibilité accrue aux infections nosocomiales, au premier rang desquelles les pneumonies acquises sous ventilation mécanique (PAVM). Toutefois, il semble exister une variabilité dans la susceptibilité à ces infections acquises en réanimation. Dans un premier temps, nous avons identifié chez les patients pris en charge pour un choc septique un risque accru de PAVM dans les suites d'une première agression pulmonaire en comparaison des autres sites infectieux. Par ailleurs, dans le contexte pandémique, nous avons identifié que la COVID-19 était indépendamment associée à un risque accru de pneumonie nosocomiale, suggérant ainsi que l'infection à SARS-CoV-2 induit des altérations particulières de l'immunité pulmonaire. A l'aide de deux modèles murins d'infection pulmonaire (pneumonie à E. coli) et extra-pulmonaire (ligature ponction caecale, LPC) et de leurs contrôles respectifs (laparotomie simple et instillation de PBS), tous suivis d'une seconde pneumonie à Pseudomonas aeruginosa après 7 jours, nous avons pu mettre en évidence une différence de susceptibilité et de clairance bactérienne dans les suites d'une pneumonie secondaire à P.aeruginosa en fonction du site infectieux initial, ainsi que des modifications quantitatives et fonctionnelles des cellules immunitaires pulmonaires. En comparaison des souris ayant subi une laparotomie simple, les souris post-LPC ont une susceptibilité accrue à une pneumonie secondaire à P. aeruginosa avec une diminution de la clairance bactérienne et une mortalité plus importante (50% versus 0%, p<0.05). A l'inverse, l'ensemble des souris ayant eu une pneumonie à E. coli a survécu à cette seconde pneumonie, avec une augmentation de la clairance bactérienne. L'évaluation de la composition cellulaire pulmonaire au 7ème jour (avant la seconde pneumonie) a montré une diminution du nombre de macrophages alvéolaires (MA) chez les souris post-LPC et une augmentation chez les souris post-pneumonie. A l'inverse des MA post-LPC, les MA de souris post-pneumonie expriment fortement le CMH de classe II, ont une signature transcriptomique orientée vers les défenses antibactériennes et stimulent la prolifération antigène-spécifique de lymphocytes T CD4. De plus, nous avons identifié une augmentation de la proportion des lymphocytes T CD4 régulateurs (Tregs) dans les poumons de souris post-LPC en comparaison des autres conditions, cette augmentation étant dépendante de la voie de signalisation du TLR2. La déplétion des Tregs préalablement à la survenue de la seconde pneumonie à P. aeruginosa par des anticorps bloquants dirigés contre le CD25 restaure la survie et la clairance bactérienne chez les souris post-LPC. Leur déplétion est aussi associée à une restauration du nombre et des fonctions des MA post-LPC. Compte-tenu des difficultés d'accès aux macrophages tissulaire en pratique clinique, nous avons évalué les fonctions des monocytes circulants à l'aide d'une technique expérimentale innovante basée sur l'encapsulation de cellules dans des gouttelettes lipidiques dans un système de microfluidique. Nous avons évalué en temps réel la sécrétion individuelle de TNFα par des monocytes de patients septiques (n=7) et de volontaires sains (n=10) exposés à une stimulation par LPS. En confrontant les résultats à ceux obtenus par cytométrie de flux (expressions membranaire de HLA-DR et intracellulaire de TNFα), nous avons pu mettre en évidence l'existence d'une variabilité temporelle importante et d'une grande hétérogénéité des réponses monocytaires chez les patients septiques.