Vaccination dans l'espèce porcine : que - considérer ? 2017-10-05 - AVIA
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2017-10-05
Vaccination dans l’espèce porcine : que
considérer… ?
Drummondville, Québec - 2017
Professeur François Meurens
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2017-10-05
Sommaire
• Réponses immunes innée & adaptative
• Système immunitaire du jeune animal
• Immunité maternelle
• Quelques vaccins disponibles…
• Immunité maternelle & interférence ?
• Questions/réponses en vaccinologie porcine
Réponses immunes
innée & adaptative
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2017-10-05
Vaccination – RI innée & adaptative
• Comment ? Quelles sont les structures reconnues ? Comment
différencier un agent néfaste d’un autre ?
MAMPs-PAMPs – ligands exogènes
Plusieurs Alarmins-DAMPs - ligands endogènes “signaux d’alarme”
molécules
dsRNA LPS PGN Uric acid • Cellule
épithéliale
TLRs CLRs
SRs
• Cellule
Extracellular PRR Sensors TREMs dendritique
Reconnaissance de • …
motifs moléculaires Intracellular PRR Sensors
RLHs NLRs
TLRs
Lequels ? Recognition of “Danger” via PRRs
TLR2 : Acide lipotéchoïque Activation of Adaptor & Signaling Proteins (e.g. MyD88)
TLR3 : ARN db
Activation of Transcription Factors (e.g. NFkB Pathway)
TLR4 : LPS
TLR7 : ARN sb
TLR9 : CpG
… Adapté de Frank Blecha
Vaccination – RI innée & adaptative
Concept des 2 signaux pour induire 1 réponse immune
(Signaux 1 & 2)
1. Reconnaissance des motifs moléculaires de différents micro-
organismes par des récepteurs de l'immunité innée (PRRs)
>> Signal 1 (Micro-organism associated molecular pattern, MAMPs)
2. Présence d‘un danger, une alarme…
a) Pathogen associated molecular pattern (PAMPs)
b) Damage associated molecular pattern (DAMPs)
>> Signal 2
Sans les 2 signaux, pas de réponse immune ou tolérance !
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Vaccination – RI innée & adaptative
• Comment ? Quelles sont les structures reconnues ? Comment
différenciés un agent néfaste d’un autre ?
Molécules Activation of Target Genes
effectrices
Triggering of Host Defense Response
IFNs – HDPs – Inflammatory Cytokines – Chemokines –
Enzymes – Secondary Inflammatory Mediators
Linde, Probiotics & Antimicro Prot, 1:97, 2009
Reconnaissance par cellules épithéliales, cellules présentatrices d’antigènes (CPAs)…
La réponse immune (R.I.) innée participe à l’induction et oriente la R.I. adaptative.
Vaccination – RI innée & adaptative
Dans les ganglions lymphatiques
Présentation de l’antigène dans
le ganglion local
• Migration des CPAs de la périphérie vers
le ganglion drainant local
• La CPAs rentre par les voies lymphatiques
afférentes
• Présentation de l’antigène aux
Lymphocytes T auxiliaires
• Sortie des CPAs et LT aux par voies
lymphatiques efférentes
• Accès au sang par le canal thoracique…
• Migration vers la périphérie
http://glycopedia.eu/e-chapters/chapter-1/article/dendritic-cells-and-adaptive
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Vaccination – RI innée & adaptative
Innée Adaptative
3 signaux
PRR
1. Présentation
antigénique
2. Molécules de
co-stimulation
3. Productions de
Cytokines
2 principaux types de lymphocytes :
Tauxiliaires (CD4+)-CMH2 & cytotoxique
(CD8+)-CMH1
Parmi les Tauxiliaires (CD4+), différents types de réponses pour les différents agents
pathogènes (Th1, Th2, Th17, Treg…)
Vaccination – RI innée & adaptative
Différentes populations de LTs aux
https://livingwellnessblog.wordpress.com/2012/10/12/am-i-th1-or-th2-or-th17/
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2017-10-05
Vaccination – RI innée & adaptative
Globalement similaire entre espèces même si des variations
Modified from Gerner et al, Mol Immunol, 66, 3-13, 2015
Vaccination – RI innée & adaptative
Activation des cellules B
Th2
- BCR cross linking
- Stimulation par les ligands
TLRs
- Molécules de co-
stimulation (CD40 et
CD80/86)
- Cytokines
- Peut être aussi indépendant
des cellules T !
Réponse humorale
Adapted from Moens & Tangye, Front Immunol, 2014
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Système immunitaire
du jeune animal
Immunologiquement mature ?
Oui et Non, ça dépend ce que l’on considère…
• Il y a des différences entre les jeunes
animaux et les plus âgés en terme de
développement immunitaire…
• Cela ne signifie pas que les jeunes
animaux ne peuvent pas monter une
réponse immune…
• Différences en ce qui concerne les
R.I.s innée et adaptative…
Quelles sont les
http://www.tastyvino.com/lil-piggy-market/ différences ?
• En conditions de stress, les neutrophiles néonataux sont moins bien mobilisés
(ex. : épreuve bactérienne).
• La réponse NK est réduite comparée à celle observée chez l’adulte.
Dowling & Levy, Trends Immunol, 35, 299-310, 2014
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Immunologiquement mature ?
• Différences quantitatives et qualitatives maturation & fonctionnement des cellules
dendritiques (CDs)
• Les CDs conventionnelles néonatales ne produisent pas IL12p70 après stimulation
de leurs TLRs.
• Ces différences entre CDs pourraient réduire l’efficacité des réponses immunes au
agents pathogènes et contribuent à réduire les réponses aux vaccins…
• Capacité de présentation via le CMH2 réduite
• Modifications des réponses B avec production plus
faible d’anticorps en réponse aux vaccins et aux
infections
• Les Tauxiliaires des nouveaux-nés sont orientés vers
la réponse Th2
• Plus difficile pour eux de monter des réponses Th1…
• Moins de cellules B et T mémoires
• Plus de Tregs…
Dowling & Levy, Trends Immunol, 35, 299-310, 2014
https://fr.pinterest.com/pin/324399979380204759/
Immunologiquement mature ?
Cinétique de la maturation intestinale dans 3 groupes d’espèces de mammifères
Intermédiaire
Naissance pré-terme de Changements maturationnels liés au
porcelets viables Changements sevrage
maturationnels lié à la
naissance
Puiman et al, Curr Opin Clin Nutr Metab Care, 11, 601-606, 2008
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Immunologiquement mature ?
• Elahi et al, Infection and Immunity, 2006 – PBD-1 more expressed at 4 weeks
• Brown et al, J Anim Sci, 2006 – Differences between neonate gut and piglet gut
Voir •
•
•
Butler et al, Vet Immunol Immunopathol, 2009- Review on immune system development
Auray et al, Plos One, 2013 – Responsiveness to TLR stimulation greater in neonate
Levast el al, Dev Comp Immunol, 2014 – Development of gut IgA production
• Sinkora and Butler, Dev Comp Immunol, 2016 – Development of B and T cells
• …
Conséquences en termes de vaccination ?
Possible chez le jeune animal ? OUI
Mais nécessite des adaptations… Formulations vaccinales
adaptées au jeune !
Nécessité de penser à :
• Schéma de vaccination multi-doses ?
• Doses plus élevées d’antigènes ?
• Voies d’administration ?
• Adjuvants ? De quel type ?
• Attention à immunité maternelle ?
Immunologiquement mature ?
Attention aux stress → Sevrage
• Sevrage → Inflammation, réponse Th17 (particulièrement dans l’intestin)
• Voir :
Levast et al, Vet Immunol Immunopathol, 2011
McLamb et al, Plos One, 2013
Campbell et al, J Anim Sci Biotech, 2013
• Privilégier, si possible, vaccination avant le sevrage (2j) ou une semaine après…
• Si avant… Attention à l’immunité maternelle
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2017-10-05
Immunité maternelle
Immunité maternelle
Pas chez le porc !
• Acquise par nouveau-né par transfert transplacentaire
d’Immunoglobuline ou par ingestion du colostrum/lait
Attention, ça dépend
des espèces !
http://www.larousse.fr/encyclopedie/divers/porc/81507
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Immunité maternelle
De quoi est-elle constituée ?
Avant mise-bas (dépend de l’espèce) Après mise-bas
Trans-placentaire Colostrum et lait
• Anticorps (IgG) • Anticorps (IgM, IgG, IgA)
• Facteurs de croissance • Cellules
• Cytokines • Cytokines
• … • Facteurs de croissance
• Chimiokines
• Bactéries commensales
• …
-Protection systémique -Protection systémique :
Colostrum
Pas chez le porc ! -Protection muqueuse :
Lait… et colostrum
Immunité maternelle
Immunité systémique & mucosale
SYSTEMIC MUCOSAL
Blood, Tears, saliva, colostrum, milk,
spleen intestinal secretions,
IgG>IgM IgA or IgG1(bovine) >IgM
Adaptation to Adaptation to
antiseptic immunity aseptic immunity
Adapté de Dr Henri Salmon
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Immunité maternelle
Immunité systémique & mucosale
J Plasmocyte
Systémique J Sécrétions muqueuses
IgM sc
IgG/IgG1b>IgA>IgM S(IgA)2 >IgG>IgM IgG1b>IgA>IgM
Antiseptique
Aseptique
64 mg/mL Adapté de Dr Henri Salmon
Immunité maternelle - anticorps
RÔLES DES 1. NEUTRALISATION
ANTICORPS
• Neutralisation/agglutination
Agent pathogène
Toxine
• Opsonisation
• Cytotoxicité dépendante
des anticorps (ADCC)
Variations en fonction des
isotypes (IgM, IgG, IgA…)
Passage pendant ou après la Macrophage, Neutrophile Cell. NK, Éosinophile
gestation (cf placentation) (Macrophage, Neutrophile)
2. OPSONISATION 3. ADCC
Rendre plus appètent Tue par libération de
diverses molécules
http://www.microbiologybook.org/French- Yokoyama et Plougastel, Nature Reviews
immuno/immchapter9.htm Immunology, 2003
Veterinary Immunology 2nd Edition, M.J. Day Editor, CRC Press, 2014
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Immunité maternelle - anticorps
Veterinary Immunology 2nd Edition, M.J. Day Editor, CRC Press, 2014
• Immunoglobuline M
Structure
Monomérique : BCR (récepteur sur LB)
Pentamérique : sérique
Intra et extravasculaires
Concentration sanguine : 1 g/L environ
Fonctions des IgM sériques pentamériques
Agglutination +++
Active complément
Neutralisation
Réponse primaire
7 jours ½ vie
IgM pentamérique Sérique
Immunité maternelle - anticorps
• Immunoglobuline G/Y
Monomérique
Intra et extravasculaires
Concentration sanguine : 10g/L (80% Igs circulantes)
Fonctions
Opsonisation
Active complément
Neutralisation adhésines, toxines…
ADCC
Agglutination - précipitation
Réponse 2aire
½ vie : 21 jours
Veterinary Immunology 2nd Edition, M.J. Day Editor, CRC Press, 2014
132017-10-05
Immunité maternelle - anticorps
• Immunoglobuline A
Structure
Monomérique : Sériques (sang)
Dimérique : Sécrétoires (muqueuses, lait, colostrum)
Concentration sanguine : 1 à 2g/L chez adulte
Fonctions
Neutralisation (dimérique) +++
Opsonisation (monomérique)
IgA sérique IgA sécrétoire
http://spot.pcc.edu/~jvolpe/b/bi234/lec/8_9defenses/9_outline.htm Monomère Dimère
Immunité maternelle - anticorps
IgG IgM IgA IgE IgD
Chaîne lourde g m a e d
Polymérisation monomère monomère pentamère monomère dimère monomère monomère
Distribution Intravasculaire Ancré dans la Intravasculaire Intravasculaire Sécrétion Intravasculaire Ancré dans la
Extravasculaire membrane des Sécrétion muqueuse Mastocyte membrane des
Sécrétion LBs muqueuse Basophile LBs
muqueuse Intravasculaire
Neutralisation +++ - + + ++++ - -
Agglutination + - +++ - ++ - -
Activation voie + - + - - - -
classique du
complément
Opsonisation +++ - - ± - - -
Réaction de type 1 - ± - - - - +++ -
Fixation aux
mastocytes et
basophiles
ADCC + - - + - ++ -
Transfert au jeune Placenta (pas - C, L C, L C, L - -
porc, bovin, CV,
MT), Colostrum,
Lait
Caractéristique Réponse Rôle de BCR Réponse Défense des Réaction de type Rôle peu connu
principale secondaire primaire surfaces 1 (BCR ?)
muqueuses Réaction
inflammatoire
Veterinary Immunology 2nd Edition, M.J. Day Editor, CRC Press, 2014
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Immunité maternelle - cellules
Des cellules peuvent passer du fœtus à la mère. Ensuite des cellules
maternelles passent de la mère au jeune par le colostrum et le lait.
• Colostrum : nutriments + cytokines/chimiokines + anticorps + cellules
(neutrophiles/macrophages, cellules épithéliales, lymphocytes,
cellules NK…)
• Lait : nutriments + cytokines/chimiokines + anticorps + cellules
(cellules épithéliales, macrophages, lymphocytes, cellules NK…)
Des cellules de la mère peuvent passer la
barrière intestinale duodénale perméable !
Salmon et al, Developmental and Comparative Immunology, 2009
Mikhail et al, Human Reproduction, 2008
Immunité maternelle -
Systémique
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Immunité maternelle - systémique
•Colostrum
Immunité maternelle - systémique
TRANSFERT PRÉ-NATAL au sang du fœtus TRANSFERT POST-NATAL au sang du nouveau-né via
via PLACENTA GLANDE MAMMAIRE
Prothérien : IgG1 dans le vitellus de l’oeuf ONGULÉS
Métathérien : IgG1 dans un placenta rudimentaire (pas de vitellus) Pas de transfert d’Ig vers foetus
Naissance
Euthérien : transfert sélectif d’Ig par le placenta
COLOSTRUM
IgG Transplacentaire,
IgG, IgM route mineure
Naissance COLOSTRUM (1-2j)
(12A, 0,6 M, 0,1 G) Rongeurs : IgG absorp. 21j IgG>IgM>IgA
Intestin
(pas d’absorption) Chien : IgG absorp. 1-2j Absorption intestinale
(30A,1,5 G, 0,01 M, route mineure absorption) 24-36h
Circulation sanguine
Adapté de Henri Salmon
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Immunité maternelle - systémique
Berthon et al., 2000, Biology of lactation
Colostrum = IgG chez porcelet, poulain et veau ; IgG chien et chat ; IgA
chez lapereau et bébé
Immunité maternelle - systémique
Placentation et transfert d'ig de la mère
au foetus via le placenta ou le colostrum
Espèce Type de Couches entre Transfert des Transfert
placentation la circulation Ig trans - colostral des
maternelle et placentaire Ig
foetale
Porc, cheval Epithélio- 6 0 +++
chorial
Ruminants Syndesmo- 5 0 +++
choriale
Chien, chat Endothélio- 4 + +++
choriale
Primates Hémo- 3 ++ +
choriale
Rongeurs Hémo- 1 +++ +
1
endothélial
Nakaya & Miyazawa, Virus, 2015, 7, 2928-42
172017-10-05
Immunité maternelle -
Locale
Immunité maternelle - systémique
•Colostrum
•Lait
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Immunité maternelle - systémique
MAMMIFÈRES
LAIT
Prothérien :
ONGULÉS
Métathérien :
Euthérien :
5 A, 0.1 G, - M
Rongeurs
1A, 0.2G1, 0.6M
1.8 A, 0.6 G, 0.06 M
3 A, 1.3 G, 1 M 0.04 A, 0.3 G, 0.05 M
Monogastriques IgA>>IgG Ruminants
INTESTIN (Plasmocytes IgA>>Plasmocytes IgG)
IgG1>>IgA
Salmon et al, Developmental and Comparative Immunology, 2009
Ig, en résumé…
192017-10-05
Grands animaux domestiques
Lait
Colostrum
Hurley and Theil, Nutrients, 2011
Relative distribution of IgG, IgA and IgM in colostrum (outer circle) and in milk (inner circle) of five species.
The relative size of the circles represents the overall concentration of total immunoglobulins found among
the species and the concentrations in colostrum vs. milk.
Vaccins disponibles
202017-10-05
Vaccination – rappels rapides
“Un vaccin est une préparation biologique qui
procure une immunité active contre une
maladie particulière”
Wikipedia
Une vieille Histoire
Trace de pustules de variole sur
la tête de Ramsès V (20ème
dynastie 1150-1145 av. J.-C.)
Stèle égyptienne représentant une victime
de poliomyélite, 18ème dynastie (1403-1365
av. J.-C.)
https://fr.wikipedia.org/wiki/Poliomy%C3%A9lite#/media/File:Polio_Egyptian_Stele.jpg
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