Natural killer cell behavior in lymph nodes revealed by static and real-time imaging

Natural killer (NK) cells promote dendritic cell (DC) maturation and influence T cell differentiation in vitro. To better understand the nature of the putative interactions among these cells in vivo during the early phases of an adaptive immune response, we have used immunohistochemical analysis and dynamic intravital imaging to study NK cell localization and behavior in lymph nodes (LNs) in the steady state and shortly after infection with Leishmania major. In the LNs of naive mice, NK cells reside in the medulla and the paracortex, where they closely associate with DCs. In contrast to T cells, intravital microscopy revealed that NK cells in the superficial regions of LNs were slowly motile and maintained their interactions with DCs over extended times in the presence or absence of immune-activating signals. L. major induced NK cells to secrete interferon-γ and to be recruited to the paracortex, where concomitant CD4 T cell activation occurred. Therefore, NK cells form a reactive but low mobile network in a strategic area of the LN where they can receive inflammatory signals, interact with DCs, and regulate colocalized T cell responses

Caractérisation du comportement des cellules NK in vivo

LES CELLULES " NATURAL KILLER " (NK) SONT DES ACTEURS MAJEURS DE L'IMMUNITE INNEE. TOUTEFOIS, ENCORE PEU DE DONNEES NOUS PERMETTENT DE COMPRENDRE LEUR ROLE AU SEIN DU SYSTEME IMMUNITAIRE ET NOTAMMENT LEURS MECANISMES D'ACTION ET LES PARTENAIRES CELLULAIRES AVEC LESQUELS ELLES INTERAGISSENT. AU COURS DE CETTE THESE NOUS AVONS ETUDIE LE COMPORTEMENT DES CELLULES NK IN VIVO AU COURS DE L'INFECTION PAR LE PARASITE INTRACELLULAIRE LEISHMANIA MAJOR. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS AVONS MONTRE QUE LES CELLULES NK SONT, EN PREMIER LIEU, RECRUTEES DANS LE GANGLION DRAINANT OU ELLES SONT ACTIVEES ET PRODUISENT DE L'INTERFERON-g (IFN-g), PAR UN MECANISME IMPLIQUANT LES CELLULES CD4+, POUR ETRE ENSUITE DETECTEES AU SITE DE LESION TROIS JOURS APRES INFECTION. NOUS AVONS AUSSI MONTRÉ QUE LES CELLULES NK, DE FAIBLE MOBILITÉ, SONT SITUEES A L'ENDROIT CLE D'INITIATION DE LA REPONSE ADAPTATIVE, AU CONTACT DES DC, AVEC LESQUELLES ELLES INTERAGISSENT, ET DES LYMPHOCYTES T, CE QUI SUGGERE QU'ELLES ONT UN ROLE ACTIF DANS LE CONTROLE DES REPONSES IMMUNITAIRES. ENFIN, NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE UNE NOUVELLE POPULATION DE CELLULES EXPRIMANT A LA FOIS LE MARQUEUR CLASSIQUE DES DC, CD11C, ET LE MARQUEUR DES CELLULES NK, CD49B. CETTE POPULATION CONSTITUE EN FAIT UNE SOUS-POPULATION DE CELLULES NK QUI, PAR LEUR RECRUTEMENT ET LEUR ACTIVITE, SE COMPORTE COMME LES CELLULES NK CD11C- AU COURS DE L'INFECTION PAR L. MAJOR. PRIS DANS LEUR ENSEMBLE, NOS RESULTATS IDENTIFIENT POUR LA PREMIERE FOIS UNE INTERACTION IN VIVO ENTRE LES CELLULES NK ET LES DC, ET CONSTITUENT UN PREREQUIS NECESSAIRE A LA POURSUITE DES ETUDES SUR CES CELLULES IN VIVO.NATURAL KILLER (NK) CELLS ARE MAJOR ACTOR OF INNATE IMMUNITY, HOWEVER THEIR ROLE IN THE IMMUNE SYSTEM AS THEIR MECHANISM OF ACTIVATION AND THEIR CELLULAR INTERACTIONS ARE STILL POORLY UNDERSTOOD. DURING THIS PH.D, WE HAVE STUDIED THE NK CELL BEHAVIOR IN COURSE OF THE INTRACELLULAR PARASITE LEISHMANIA MAJOR INFECTION. PRIMARY WE HAVE SHOWN THAT, AFTER PARASITE INOCULATION, NK CELLS ARE FIRST RECRUITED IN THE DRAINING LYMPH NODE WHERE THEY ARE ACTIVATED AND PRODUCE IFN-G, BY A MECHANISM INVOLVING CD4+ CELLS, AND ARE THEN DETECTED IN THE LESION SITE THREE DAYS AFTER INFECTION. WE HAVE ALSO SCHOWN THAT NK CELLS, LOW MOTILE CELLS, ARE LOCALIZED IN A STRATEGIC AREA OF THE LYMPH NODE, WHERE THE INITIATION OF ADAPTATIV IMMUNE RESPONSE TAKES PLACE, IN CLOSE CONTACT AND IN INTERACTION WITH DC AND T LYMPHOCYTES. THESE DATA SUGGEST THAT NK CELLS HAVE AN ACTIV ROLE IN THE CONTROL OF IMMUNE RESPONSE. FINALLY WE CARACTERIZE A NEW CELL POPULATION WHICH EXPRESS CLASSICAL MARKER OF DC, CD11C AND THE NK CELL MARKER, CD49B. THIS POPULATION IS IN FACT A SUB-POPULATION OF NK CELLS WHICH, IN TERM OF RECRUITMENT AND ACTIVITY, BEHAVE AS NK CD11C-NK CELLS IN COURSE OF L. MAJORS INFECTION. IN CONCLUSION, OUR RESULTS IDENTIFY, FOR THE FIRST TIME, AN INTERACTION IN VIVO BETWEEN NK CELL AND DC AND CONSTITUTE A NECESSARY PRELUDE OF FURTHER NK CELL STUDY IN VIVO.NICE-BU Sciences (060882101) / SudocSudocFranceF

Intravital Two-Photon Imaging of Natural Killer Cells and Dendritic Cells in Lymph Nodes

International audienceTwo-photon microscopy makes it possible to image in real-time fluorescently labeled cells located in deep tissue environments. We describe a procedure to visualize the behavior of natural killer (NK) cells and dendritic cells (DC) in the lymph nodes of live, anesthetized mice. Intravital two-photon imaging is a powerful tool to study the migration and cell interactions of immune cells such as NK and DC in physiological settings

Enquête nationale périnatale 2003 : situation en 2003 et évolution depuis 1998

Des Enquêtes Nationales Périnatales sont réalisées à intervalle régulier poursuivre l’évolution des principaux indicateurs de santé et de pratiques médicales, aider àl’évaluation et à la décision des actions de santé, et répondre à des questions qui seposent à un moment donné.Ces enquêtes portent sur la totalité des naissances d’enfants nés vivants ou mortnéssurvenues pendant une semaine, si la naissance a eu lieu après au moins 22semaines d’aménorrhée ou si l’enfant pesait au moins 500 grammes. Les informationssont recueillies à partir du dossier médical des maternités et d’un interrogatoire desfemmes en suites de couches.L’enquête de 2003 a eu lieu en octobre. L’échantillon comprenait 15 378 enfants dont14 737 en métropole et 641 dans les Départements d’Outre-Mer (DOM).Les évolutions les plus marquantes par rapport à l’Enquête Nationale Périnatale de1998 sont les suivantes :- La situation socio-démographique des femmes a évolué dans un sens positif, du faitde l’augmentation de leur niveau d’études et de leur taux d’activité. De plus laconsommation de tabac a légèrement diminué. D’autres aspects sont moinsfavorables : le décalage des naissances vers un âge maternel plus élevé estinquiétant dans la mesure où les risques pour l’enfant et la mère augmentent demanière sensible avec l’âge.- La surveillance prénatale a augmenté en termes de nombre de consultations etd’échographies. Cette évolution s’est faite sans accroissement des hospitalisations.Le taux de couverture des examens de dépistage du VIH et du risque de trisomie 21a augmenté, traduisant une meilleure application des recommandations et de laréglementation. La diffusion des examens de dépistage pour la trisomie 21 s’estfaite sans augmentation du taux d’amniocentèse, traduisant peut-être une meilleureprise en compte du niveau de risque des femmes.- Les accouchements ont lieu plus souvent en secteur public et surtout dans desservices de très grande taille, ce qui est le résultat des fermetures et des fusions dematernités.- Le taux de césarienne a augmenté entre les deux enquêtes. Cette évolution porteuniquement sur les premières césariennes et les césariennes avant travail ; elle estparticulièrement sensible en cas d’accouchement avant terme ou de naissance de jumeaux. Ceci semble traduire une attitude de précaution a priori, plus grande enprésence de risques élevés pour l’enfant et la mère.- La réduction de la douleur par une péridurale est devenue beaucoup plus fréquenteet au total les trois quarts des femmes ont accouché avec une péridurale ou unerachianesthésie.- Les taux de prématurité et d’enfant de poids inférieur à 2500 grammes ont tendanceà augmenter de manière continue depuis 1995 parmi les enfants vivants uniques ;cette tendance est significative pour le poids, et à la limite de la signification pour laprématurité. Ceci montre toute l’importance d’enquêtes régulières selon une mêmeméthodologie pour suivre sur le long terme des indicateurs ayant une évolution lenteet persistante.Des thèmes particuliers abordés pour la première fois ou plus développés dans l’enquêtede 2003 permettent de faire le point sur certaines questions.- Plusieurs indicateurs de santé ont pu être estimés en population générale et lesvaleurs obtenues vont pouvoir servir de référence : ceci est le cas pour le délainécessaire pour concevoir ou certaines complications, comme les rupturesprématurées des membranes ou les hypertensions gravidiques.- Le gynécologue obstétricien est la personne la plus souvent consultée pendant lagrossesse. Le généraliste joue un rôle surtout pour la déclaration de la grossesse.La contribution des sages-femmes est relativement modeste par rapport à leuractivité au moment de l’accouchement. Le rôle respectif des différentsprofessionnels pendant la grossesse aurait besoin d’être surveillé dans l’avenirpour savoir comment se fait l’adaptation aux pénuries de professionnels.- Il semble exister des tensions dans la prise en charge des femmes à l’intérieur decertaines maternités. Les maternités de niveau élevé ou de grande taille déclarentplus souvent que les autres maternités des difficultés pour accueillir les femmespour l’accouchement, assurer la surveillance prénatale pour toutes les femmes, etoffrir une préparation à la naissance à toutes les femmes qui le souhaitent.Parallèlement, en 2003, on observe un nombre plus élevé de sorties précoces ensuites de couches dans les maternités de grande taille ou de niveau III que dansles autres maternités. De plus on constate, parmi l’ensemble des femmes qui ontaccouché, une dégradation entre 1998 et 2003 de certains indicateurs de laqualité de la prévention : le nombre de femmes qui n’ont jamais consulté l’équipede la maternité ou qui n’ont pas eu de préparation à la naissance a en effetlégèrement augmenté alors que, dans le passé, l’évolution était très nettement ensens inverse. Il existe de fortes disparités entre grandes régions, en ce qui concerne les facteursde risque, les comportements de prévention et les interventions médicales. Desdifférences particulièrement grandes sont observées entre les DOM et la métropole ; parexemple le taux de prématurité est environ deux fois plus élevé qu’en métropole.Cette enquête a permis d’obtenir des données de bonne qualité, très utiles poursuivre l’évolution de la santé et répondre à certaines questions. Il serait donc souhaitablede répéter cette enquête, en suivant la même organisation, notamment en maintenant unlien avec le système de recueil des certificats de santé du 8ème jour. Par rapport auxautres sources de données nationales existantes, elle présente deux avantages majeurspour informer sur la situation périnatale. D’une part l’interrogatoire des femmes permet debien connaître leurs caractéristiques sociodémographiques, le contenu de la surveillanceprénatale et les comportements préventifs. D’autre part il est possible d’introduire desnouvelles questions pour chaque enquête et disposer ainsi d’informations particulièrespour les problèmes de santé qui sont soulevés à un moment donné

Impact of maternity unit closures on access to obstetrical care: The French experience between 1998 and 2003

As in many other countries, the number of maternity units has diminished substantially in France, raising concerns about the reduced accessibility of obstetric services. We describe here the impact of closures on distance and mean travel time between pregnant women's homes and maternity units. We used data from the 1998 and 2003 French National Perinatal Surveys and from vital registries to measure indicators of accessibility: straight-line distance to the nearest maternity unit, number of units within a 15-km radius and reported travel time to the unit for delivery. We analyzed these measures for all births, births in rural versus urban areas and according to regional rates of maternity closures. From 1998 to 2003, 20% of maternity units closed (reducing the number from 759 to 621) with regional variations in the rate of closure from 0.0% to 36.0%. Mean distance to the nearest maternity unit increased (6.6-7.2 km, p France Health service accessibility Hospitals Maternity unit Hospital planning Medically underserved area Perinatal care

The PD-1 Axis Enforces an Anatomical Segregation of CTL Activity that Creates Tumor Niches after Allogeneic Hematopoietic Stem Cell Transplantation

International audienceAllogeneic hematopoietic stem cell transplantation (allo-HSCT), a curative treatment for hematologic malignancies relies on donor cytotoxic T lymphocyte (CTL)-mediated graft-versus-leukemia (GVL) effect. Major complications of HSCT are graft-versus-host disease (GVHD) that targets specific tissues and tumor relapses. However, the mechanisms dictating the anatomical features of GVHD and GVL remain unclear. Here, we show that after HSCT, CTLs exhibited different killing activity in distinct tissues, being highest in the liver and lowest in lymph nodes. Differences were imposed by the microenvironment, partly through differential PD-1 ligands expression, which was strongly elevated in lymph nodes. Two-photon imaging revealed that PD-1 blockade restored CTL sensitivity to antigen and killing in lymph nodes. Weak CTL activity in lymph nodes promoted local tumor escape but could be reversed by anti-PD-1 treatment. Our results uncover a mechanism generating an anatomical segregation of CTL activity that may dictate sites of GVHD and create niches for tumor escape

The mechanism of anti-CD20–mediated B cell depletion revealed by intravital imaging

International audienceAnti-CD20 Ab therapy has proven successful for treating B cell malignancies and a number of autoimmune diseases. However, how anti-CD20 Abs operate in vivo to mediate B cell depletion is not fully understood. In particular, the anatomical location, the type of effector cells, and the mechanism underlying anti-CD20 therapy remain uncertain. Here, we found that the liver is a major site for B cell depletion and that recirculation accounts for the decrease in B cell numbers observed in secondary lymphoid organs. Using intravital imaging, we established that, upon anti-CD20 treatment, Kupffer cells (KCs) mediate the abrupt arrest and subsequent engulfment of B cells circulating in the liver sinusoids. KCs were also effective in depleting malignant B cells in a model of spontaneous lymphoma. Our results identify Ab-dependent cellular phagocytosis by KCs as a primary mechanism of anti-CD20 therapy and provide an experimental framework for optimizing the efficacy of therapeutic Abs

Two-photon imaging of intratumoral CD8+ T cell cytotoxic activity during adoptive T cell therapy in mice

CTLs have the potential to attack tumors, and adoptive transfer of CTLs can lead to tumor regression in mouse models and human clinical settings. However, the dynamics of tumor cell elimination during efficient T cell therapy is unknown, and it is unclear whether CTLs act directly by destroying tumor cells or indirectly by initiating the recruitment of innate immune cells that mediate tumor damage. To address these questions, we report real-time imaging of tumor cell apoptosis in vivo using intravital 2-photon microscopy and a Förster resonance energy transfer–based (FRET-based) reporter of caspase 3 activity. In a mouse model of solid tumor, we found that tumor regression after transfer of in vitro–activated CTLs occurred primarily through the direct action of CTLs on each individual tumor cell, with a minimal bystander effect. Surprisingly, the killing of 1 target cell by an individual CTL took an extended period of time, 6 hours on average, which suggested that the slow rate of killing intrinsically limits the efficiency of antitumor T cell responses. The ability to visualize when, where, and how tumor cells are killed in vivo offers new perspectives for understanding how immune effectors survey cancer cells and how local tumor microenvironments may subvert immune responses