Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2003. / Thèse : 2003NAN1102. Titre provenant de l'écran-titre.

Nous avons sélectionné des patients atteints d’une TO biologiquement confirmée et avons exploré les différences cliniques et biologiques de deux groupes de patients, l’un en France, l’autre en Colombie. Dans notre hypothèse de départ, les souches sud-américaines, seraient plus virulentes et elles pourraient jouer un rôle crucial dans la sévérité et l’évolution de la TO. Nous avons constaté, chez les patients colombiens, de plus grandes lésions de la rétine et une plus grande proportion de lésions maculaires, dans un contexte inflammatoire vitréen plus sévère. Le cytoquinome oculaire confirme une forte réponse inflammatoire chez les patients européens centrée sur l’IL-17, mais cette réponse Th17 est absente chez les sujets colombiens. L’IL-6 et l’IL-13 sont au contraire fortement augmentées chez ces derniers. Nous avons également démontré que certaines cytokines étaient associées à certaines caractéristiques cliniques comme la sévérité de l’inflammation ou la récurrence. Des travaux préliminaires nous ont permis de débuter une modélisation de ces affactions oculaires en employant une souche de type II et une souche atypique de T. gondii. Nous avons aussi évalué la possibilité d’effectuer des traitements ciblés en intraoculaires par transfection in vivo. Conclusion: Nous avons constaté des différences cliniques et biologiques entre les patients colombien et français. Il semble y avoir une régulation souche dépendante de la production d’IFN-y et d’IL-17. Ces différences pourraient contribuer à expliquer la plus grande sévérité des toxoplasmoses oculaires en Colombie. En se basant sur nos résultats nous pouvons envisager d’explorer des traitements immunomodulateurs plus ciblés. / Ocular involvement, mainly retinochoroiditis, is one of the most severe sequelae of Toxoplasma gondii infection. However, the pathophysiological mechanisms of retinal destruction are poorly understood. Several studies suggested a more frequent and more severe ocular involvement in South American infections compared with European infections, probably due to different T. gondii strains (Type I/III, and atypical vs. Type II). To compare the clinical characteristics and biological and immunological responses in a single study and using the same parameters, in Colombian and French patients with active ocular toxoplasmosis (OT), as well as to study the local cytokinome in aqueous humor of these patients and correlate it with the clinical features. We prospectively collected and compared the clinical features of patients with active OT, evaluated at the Department of Ophthalmology of Strasbourg University Hospital and of Quindio University Health-Center. Results of biological tests in the collected aqueous humor samples were compared between Colombian and French patients: the pattern of protein recognition by immunoblotting (IB); the relative diagnostic sensitivities of IB and Polymerase Chain Reaction (PCR); and the cytokine and chemokine profiles. We found that Colombian and French OT patients presented not only different clinical characteristics but also biological characteristics, and that more virulent South American strains might be responsible for these differences, due to a disruption of the protective effects of interferon gamma (IFN-γ). Retinal lesions were 50% greater in Colombian patients. Macular localization leading to visual impairment was observed in 56% of Colombian cases, compared with 13% of French patients. Moreover, more vitreous inflammation and vasculitis were observed in Colombian patients. However, cytokine assays of the aqueous humor showed upregulation of inflammatory responses in European patients, notably IL-17, which we did not observe in Colombian patients. In a mouse model, intraocular tachyzoite injection of type II and atypical T. gondii strains resulted in differences in parasite multiplication and pathology similar to those observed in human infections. Production of IL-17 and other inflammatory markers, like IL-6, MCP-1, and the Th17 transcription factor ROR-γt was observed upon infection with the type II PRU strain, but was much less with the atypical LEF strain. In a previous work, the cytokine and mRNA patterns showed an upregulation of Th1 responses, notably IFN-γ production, in French patients, and anti-IL-17A antibody markedly diminished clinical damage and retinal inflammation, and also diminished parasite proliferation. In contrast to these previous findings in French patients, the cytokinome of aqueous humor of OT Colombian patients showed a downregulation of Th1 and Th17 responses and an upregulation of the Th2 response. Correlation between the clinical characteristics of Colombian patients with active OT and the levels of cytokines in aqueous humor (AH) showed that local production of cytokines differed between patients with OT, and particular cytokine levels were related to more severe clinical characteristics. Some cytokines were related to a higher number of recurrences.There are clinical and biological differences between Colombian and French patients with OT. There seem to be strain-specific differences in IL-17 and IFN-γ induction, which play an important role in the pathogenesis of this disease. These differences should be considered when thinking in perspectives of any possible immune-modulatory treatment in OT.

Toxoplasma gondii est un parasite intracellulaire obligatoire qui infecte plus du tiers de la population mondiale. La toxoplasmose oculaire (TO), qu’elle soit d’origine acquise ou congénitale, est une infection fréquente et redoutable où le pronostic visuel est fortement engagé. La présence du parasite dans le tissu rétinien, ainsi que la réponse immunitaire de l’hôte, qu’il génère participent au développement des lésions. Cependant, les mécanismes physiopathologiques aboutissant à la destruction de la rétine et ceux conduisant à la latence et à la réactivation parasitaires ne sont toujours pas clairement identifiés. De plus, des améliorations des traitements actuels semblent nécessaires afin de traiter au mieux l’ensemble des patients et d’agir également sur la forme latente du parasite et les récidives qui en découlent. Nos travaux sur des modèles murins de la phase aiguë de la TO démontrent que le facteur de virulence parasitaire ROP16 est responsable de l’augmentation de la charge parasitaire et des réponses inflammatoires oculaires Th1 et Th17. De plus, lorsque cette protéine se trouve dans un génotype parasitaire différent de celui d’origine, la pathologie oculaire en est exacerbée. Nous avons également démontré que la cytokine IL-23 participe à la destruction de la rétine et à la multiplication parasitaire. Notre modèle murin de réactivation de la TO met en évidence le rôle protecteur de la voie Th1 à travers l’IFN-γ et celui fortement délétère de la cytokine IL-6. La neutralisation de cette cytokine dans notre modèle diminue la charge parasitaire oculaire ainsi que l’ensemble de la réponse inflammatoire et n’altère en rien la structure rétinienne. Il serait donc très intéressant d’utiliser une thérapie ciblant le récepteur de l’IL-6 afin de contrecarrer les effets des récurrences de la TO. / The obligate intracellular parasite Toxoplasma gondii infects more than one third of the world population. Ocular toxoplasmosis (OT), whether acquired or congenital, is a common and frightening infection which can strongly impair the visual function. OT is considered as a major cause of posterior uveitis and retinochoroiditis is its most common manifestation. The presence of the parasite in the retina as well as the immune response it generates in the host are two factors involved in the development of ocular lesions. However, up to now, the pathophysiological mechanisms leading to the destruction of the retina and those implied in the parasite latency and reactivation have not been clearly identified. Morever, improvements of current treatments are necessary in order to give all patients a better care but also to fight the parasite latent form and relapses they may cause. Our mouse models of OT acute phase have demonstrated that the parasite virulence factor ROP16 is responsible for the parasite load increase and the Th1 and Th17 ocular inflammatory responses. When this protein is in a different genotype than its original one – this has been made possible by recombining strains – the ocular pathology is more severe. We also showed that the IL-23 cytokine was involved in the destruction of the retina and in parasite multiplication. Our mouse model of OT reactivation highlighted the protective role of the Th1 pathway through IFN-γ as well as the highly deleterious IL-6 cytokine. By neutralizing this cytokine in our model, we reduced the ocular parasite load and the global inflammatory response without modifying the retinal structure. It would be very interesting to elaborate a therapy targeting the IL-6 receptor in order to counter the effects of OT recurrences.

Introduction. La toxoplasmose oculaire (TO) est la première cause d'uvéite postérieure. L'évolution de cette pathologie dépend d'une balance entre la régulation de la réponse immunitaire et la limitation de la prolifération parasitaire.Méthodes. Le but de nos travaux est de déterminer le spectre des cytokines dans l'humeur aqueuse de patients une To ou une autre inflammation intraoculaire (uvéite d'étiologies virales ou secondaires à des maladies inflammatoires systémiques et endophtalmie bactérienne). Pour mieux appréhender les mécanismes immunitaires mis en jeu lors d'une TO, des dosages de transcrits par RT-PCR et de protéines inflammatoires par immunoessaimultiplexe sont réalisés à partir de modèles murins de TO. Enfin, l'effet de l'injection intraoculaire d'anticorps (AC) anti-IL-17A sur l'inflammation intraoculaire et la prolifération parasitaire est étudié.Résultats. Les spectres de cytokines observés dans l'humeur aqueuse diffèrent nettement en fonction de la cause de l'inflammation. Plus particulièrement, IL-17A semble jouer un rôle primordial dans la pathogénicité de la TO humaine et murine. Chez la souris infectée, l'inflammation intraoculaire et le nombre de parasites intraoculaires sont diminués parl'administration d'AC anti-IL-17A. Les niveaux d'ARNm de T-bet et Foxp3, ainsi que la concentration en IFN-γ (marqueurs de l'immunité cellulaire de type Th1 et Treg), sont augmentés après l'injection d'AC anti-IL-17A.Discussion. Les AC anti-IL-17A modèrent la réponse inflammatoire intraoculaire et limitent la prolifération parasitaire en antagonisant les cellules Th17, probablement via l'induction des cellules Th1 et Treg, secrétant IL-10 et IL-27. Ces résultats préliminaires suggèrent une nouvelle approche thérapeutique in vivo lors d'une toxoplasmose oculaire.

Introduction. La toxoplasmose oculaire (TO) est la première cause d’uvéite postérieure. L’évolution de cette pathologie dépend d’une balance entre la régulation de la réponse immunitaire et la limitation de la prolifération parasitaire.Méthodes. Le but de nos travaux est de déterminer le spectre des cytokines dans l’humeur aqueuse de patients une To ou une autre inflammation intraoculaire (uvéite d’étiologies virales ou secondaires à des maladies inflammatoires systémiques et endophtalmie bactérienne). Pour mieux appréhender les mécanismes immunitaires mis en jeu lors d’une TO, des dosages de transcrits par RT-PCR et de protéines inflammatoires par immunoessaimultiplexe sont réalisés à partir de modèles murins de TO. Enfin, l’effet de l’injection intraoculaire d’anticorps (AC) anti-IL-17A sur l’inflammation intraoculaire et la prolifération parasitaire est étudié.Résultats. Les spectres de cytokines observés dans l’humeur aqueuse diffèrent nettement en fonction de la cause de l’inflammation. Plus particulièrement, IL-17A semble jouer un rôle primordial dans la pathogénicité de la TO humaine et murine. Chez la souris infectée, l’inflammation intraoculaire et le nombre de parasites intraoculaires sont diminués parl’administration d’AC anti-IL-17A. Les niveaux d’ARNm de T-bet et Foxp3, ainsi que la concentration en IFN-γ (marqueurs de l’immunité cellulaire de type Th1 et Treg), sont augmentés après l’injection d’AC anti-IL-17A.Discussion. Les AC anti-IL-17A modèrent la réponse inflammatoire intraoculaire et limitent la prolifération parasitaire en antagonisant les cellules Th17, probablement via l’induction des cellules Th1 et Treg, secrétant IL-10 et IL-27. Ces résultats préliminaires suggèrent une nouvelle approche thérapeutique in vivo lors d’une toxoplasmose oculaire. / Purpose. Toxoplasmosis is the most common cause of posterior uveitis in immunocompetent subjects. Taking into account the opposing needs of limiting parasite multiplication and minimizing tissue destruction, the immune imbalance implies especially Th17 and T regulatory (Treg) cells.Methods. In a prospective clinical study of acute intraocular inflammation including ocular toxoplasmosis, viral uveitis, systemic inflammatory disease related uveitis and bacterial endophthalmitis we evaluated the cytokine pattern in aqueous humors of affected patients. To further study the immunological mechanisms involved during ocular toxoplasmosis, weevaluated the intraocular inflammation, the parasite load and the immunological response characterized on mRNA and protein level in a mouse model. To evaluate the role of IL-17A, anti IL-17A monoclonal antibodies (mAbs) were administered concomitantly with the parasite.Results. Cytokines networks are different, depending on the cause of intraocular inflammation. In OT, we observed severe ocular inflammation and cytokine patterns comparable to human cases, including IL-17A production. Neutralizing IL-17A decreased intraocular inflammation and parasite load in mice. Detailed studies revealed upregulation of Treg and Th1 pathways. When IFN-γ was neutralized concomitantly, the initial parasite multiplication rate was partially restored.Conclusions. Local IL-17A production plays a central role in pathology of OT. The balance of Th17 and Th1 responses (especially IFN-γ) is crucial for the outcome of infection. These data open new in vivo therapeutic approaches by repressing inflammatory pathways using intravitreal injection of IL-17A mAbs.