A l'interface entre l'immunité innée et adaptative, les cellules dendritiques (DC) jouent un rôle clef dans l'induction de la réponse immunitaire. Dans la peau et les muqueuses, deux types de DC sont présentes : les cellules de Langerhans (CL) dans l'épiderme et les épithéliums et les DC dans le derme et le chorion (DDC). Dans une première partie, nous nous sommes intéressées aux DDC humaines, qui contrairement aux CL, restent méconnues. Les principales caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles des DDC humaines isolées ex vivo à partir de derme humain ont été étudiées et notamment leur expression des récepteurs de l'immunité innée tels que les Toll Like Receptor (TLR) ou les lectines de type C. En parallèle, le profil d'expression des TLR par les CL humaines fraîchement isolées a également été analysé. Ainsi, par l'expression différentielle des récepteurs de l'immunité innée, les CL et les DDC joueraient chacune un rôle spécifique dans l'immunité de la peau et des muqueuses. Au sein des muqueuses génitales, plus particulièrement, elles interviennent dans la transmission de l'infection par le Virus de l'Immunodéficience Humaine (VIH). Dans une seconde partie, nous avons examiné les événements précoces dans la transmission du VIH à travers la muqueuse vaginale ainsi que le rôle des CL dans ce mécanisme. Pour cela, nous avons développé, à partir de cellules primaires humaines, un modèle de muqueuse vaginale reconstruite intégrant des CL. Nos travaux ont permis de mieux caractériser les populations de DC de la peau et des muqueuses ainsi que leur potentiel rôle dans l'immunité périphérique, ce qui devrait être utile pour le développement de futures thérapies anti-infectieuses dans lesquelles de telles DC sont ciblées.

La dermatite atopique (DA) est une maladie inflammatoire chronique de la peau caractérisée par un épaississement épidermique et un infiltrat dermique de lymphocytes T mémoire activés, macrophages, mastocytes et éosinophiles avec des phases aiguë et chronique associées respectivement à des profils cytokiniques de type Th2 et Th1. Chez la majorité des patients atteints de DA, une augmentation de production d'IgE et IgG totales et spécifiques d'allergènes et d'antigènes microbiens est observée. Les récepteurs de forte et de faible affinité pour l'IgE, FcepsilonRI et FcepsilonRII/CD23 et le récepteur de faible affinité pour l'IgG, FcgammaRIII/CD16, jouent un rôle essentiel dans les maladies allergiques. Dans la peau humaine, ces FcR sont exprimés par des cellules présentatrices d'antigène et des cellules effectrices résidentes ou recrutées au derme durant l'inflammation. Au cours de ce travail, nous avons étudié le rôle de ces FcR dans un modèle murin de DA, qui reproduit la pathologie humaine, en comparant des animaux déficients pour ces FcR aux animaux correspondants de type sauvage (WT). Les symptômes de la DA sont complètement absents chez les souris déficientes en FcRgamma et partiellement inhibés dans les souris déficientes en FcepsilonRI ou CD16. Cette inhibition est corrélée avec une augmentation de l'expression cutanée de l'IL-10 et Foxp3. Alors que FcepsilonRI régule les réponses Th1 et Th2, le recrutement des mastocytes vers les ganglions drainants et la production d'IgE, CD16 régule uniquement la réponse Th2, la prolifération lymphocytaire et la production d'IgG1. FcepsilonRI et CD16 régulent spécifiquement la production de leurs ligands en contrôlant respectivement l'expression ganglionnaire d'IL-4 et d'IL-21. D'une façon importante, l'absence de CD23 aboutit à une inhibition drastique de la pathologie cutanée et, comme celle de FcepsilonRI, à une diminution des réponses cutanées Th1 et Th2 ainsi que de la production sérique de l'IgE mais pas celle de l'IgG1. Par ailleurs, nous avons étudié le rôle régulateur du récepteur nucléaire PPAR-alpha dans ce modèle de DA. En effet, il est exprimé par plusieurs types cellulaires au sein du système immunitaire et possède des propriétés anti-inflammatoires dans d'autres pathologies. Suite à la sensibilisation cutanée, nous avons remarqué que les souris déficientes en PPAR-alpha montrent une exacerbation des réponses cutanée et pulmonaire, et de la production de l'IgE et IgG2a par rapport aux souris WT. Ce phénomène est corrélé avec une exacerbation des réponses moléculaires cutanées Th2 et surtout Th1 ainsi qu'à une augmentation d'expression de NF-kappaB. D'une façon intéressante, l'expression de PPAR-alpha a été diminuée dans les lésions cutanées de patients atteints de DA suggérant donc que cette diminution d'expression puisse contribuer à la pathologie. Enfin, l'application d'un agoniste spécifique de PPAR-alpha diminue significativement la pathologie expérimentale. Nos travaux ont donc précisé la contribution des IgE/FcepsilonR et IgG/FcgammaR à la physiopathologie de la DA. Ces derniers, comme PPAR-alpha, constituent des cibles thérapeutiques potentielles pour cette affection.

L'immunothérapie utilisant les cellules présentatrices d'Ag (APC) pour induire une réponse lymphocytaire est une stratégie prometteuse dans le traitement des cancers. Cependant plusieurs questions restent en suspens pour améliorer les protocoles cliniques : Quelle APC induit la meilleure réponse ? Comment les Ag doivent-ils être délivrés ? Sous forme de cellules apoptotiques, nécrotiques, ou opsonisées ? <br />Dans cette étude pré-clinique dans le lymphome B, nous avons mis au point des techniques de purification de cellules B, et de préparation des cellules pour les induire en apoptose, en nécrose, ou les opsoniser. Nous avons ensuite étudié les macrophages, les cellules dendritiques myéloïdes et plasmacytoïdes pour leur capacité de capture et de cross-présentation d'Ag provenant des différentes préparations cellulaires. <br />Nos travaux constituent une source de données pour la mise au point d'un protocole clinique dans le lymphome et permettent de mieux comprendre le rôle des PDC dans l'immunité.

L'oncostatine M (OSM) et l'interleukine-31 (IL-31), cytokines de la famille de l'IL-6, sont impliquées dans l'inflammation cutanée associée à des pathologies telles que la dermatite atopique ou le psoriasis. Dans une perspective thérapeutique, deux premières études sont basées sur la génération d'antagonistes agissant comme des récepteurs solubles et destinés à piéger ces cytokines. Afin de disposer d'un nouveau modèle d'étude de l'IL-31 in vivo, nous avons également identifié et cloné cette protéine chez le rat. Dans une dernière étude, nous avons mis en évidence l'implication de l'IL-31 dans le développement tumoral en démontrant son activité cytostatique sur certaines lignées tumorales, de manière similaire à l'OSM. Cette étude nous a également amenés à analyser les voies de signalisation intracellulaires impliquées dans ces effets anti-tumoraux et nous avons ainsi démontré l'activation d'un nouveau facteur de transcription en réponse à ces deux cytokines.

Plusieurs stratégies thérapeutiques innovantes dans le traitement du cancer ciblent les Toll-like receptor (TLR) par l'utilisation d'agonistes synthétiques dont les plus utilisés ciblent les TLR7 et -9. Ces TLR sont exprimés de façon prédominante par les cellules dendritiques plasmocytoïdes (pDC). Les pDC produisent de grandes quantités d'IFN de type I et peuvent cross-présenter des antigènes, permettant de faire le lien entre l'immunité innée et adaptative. Ces cellules sont donc un sujet d'investigation pour le développement de nouvelles immunothérapies anticancéreuses. Cependant, les voies de signalisation exactes induites après engagement du TLR7 chez les pDC humaines restent à être déterminées. Pour cela, nous avons étudié dans une première partie les voies de signalisation induites par des ligands de TLR7 dans les pDC humaines. Cette étude nous a permis de mettre en évidence une nouvelle voie de signalisation conduisant à l'expression rapide des gènes induits par l'IFN (ISG) et ce de façon indépendante de l'IFN de type I. Dans une deuxième partie, nous avons déterminé si cette voie particulière peut être induite dans les pDC après stimulation du TLR9 et nous nous sommes intéressés à identifier les facteurs signalétiques responsables de l'activation de cette voie de signalisation. Enfin, nous avons caractérisé les cellules dendritiques circulantes chez les patients porteurs de mélanome afin de savoir si ces cellules sont mobilisables et activables dans l'optique de la mise en place d'une immunothérapie ciblant les TLR. Ces travaux renforcent l'idée que les pDC constituent une cible de choix pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques anti-tumorales.

Ce travail suggère que l'apotose régule différentiellement la demi-vie des populations lymphocytaires T productrices de cytokines. Processus anti-inflammatoire physiologique, l'apoptose exerce principalement son contrôle négatif sur les cellules T productrices de TNFa. Lors des traitements anti-rétroviraux combinés, la réduction de l'apoptose lymphocytaire est associée à une polarisation pro-inflammatoire qui pourrait favoriser la constitution des anomalies métaboliques mais aussi la survenue des pathologies inflammatoires associées à la restauration immunitaire.

La plupart des sous-populations des lymphocytes T CD8 mémoires sont définies suite à une infection virale. <br />Le but de ce travail fut de caractériser une sous-population des cellules mémoires générées en conditions inflammatoires stériles, c'est-à-dire en l'absence des signaux délivrés par des pathogènes. Ces cellules mémoires expriment des niveaux intermédiaires pour CD44 et CD122, compris entre les cellules naïves et les cellules mémoires induites par des pathogènes. Elles expriment également des niveaux intermédiaires de plusieurs autres propriétés fonctionnelles (production de l'IFN-g) et moléculaires (T-bet et Eomes) des cellules mémoires classiques. Elles correspondent à une étape précoce de différenciation et peuvent se différencier en mémoire centrale. Ce travail a permis de caractériser les cellules mémoires générées dans un contexte inflammatoire stérile et surtout l'implication de ces cellules dans les maladies inflammatoires de la peau comme la dermatite allergique de contact

Peu d'antigènes tumoraux présentent à la fois une expression dans un grand nombre de cellules tumorales et exercent un rôle vital pour leur développement. Mon travail de thèse a consisté à étudier les réponses en lymphocytes T dirigées contre deux de ces protéines : la Survivine et la Midkine. Nous avons démontré que ces deux protéines induisent spécifiquement des lymphocytes T CD4+ et CD8+ capables de reconnaître des cellules tumorales. Nous avons également identifié les séquences immunogéniques (épitopes T) dans ces antigènes. Deux épitopes CD4 et CD8 de la Midkine sont localisés dans le peptide signal. Notre étude montre que la Midkine constitue une nouvelle cible pour la vaccination contre de nombreux cancers et propose des séquences peptidiques originales comme candidats vaccins.

De nombreuses études montrent une corrélation nette entre les pics de pollution atmosphérique et la fréquence d'apparition de maladies respiratoires telles que l'asthme. La pollution par les particules de diesel (DEP ou Diesel Exhaust Particles) est en partie responsable de ces effets sur la santé. Cependant, le mode d'action de ces particules n'est pas totalement élucidé. Pour se défendre des agressions par des polluants ou des agents microbiens, la muqueuse respiratoire dispose d'un réseau d'immuno-surveillance constitué de cellules dendritiques (DC) localisées au sein de la muqueuse respiratoire. Les DC jouent un rôle clé dans le développement et le contrôle de la réponse immune locale, alors que l'épithélium bronchique participe au contrôle de la réaction inflammatoire. La discrimination du soi par rapport au non soi ou au soi modifié est effectuée par les Pattern Recognition Receptors (PRR) (notamment les Toll-like Receptors ou TLR, Scavenger Receptors ou SR) qui reconnaissent notamment les PAMP (Pathogen-Associated Molecular Pattern ou PAMP). De façon intéressante, les SR semblent impliqués dans l'élimination de particules inertes inhalées.<br />Le but de ce travail est d'étudier le dialogue entre l'épithélium bronchique et les DC dans un contexte d'exposition au polluant et/ou aux PAMP en se focalisant sur le rôle des molécules membranaires dans ces interactions, en particulier ICAM-1, les protéines de jonctions intercellulaires (PJI) et les SR.<br />Le kpOmpA, une protéine membranaire de Klebsiella pneumoniae, active les macrophages et les DC, et possède des propriétés immunomodulatrices. Notre but était d'étudier les interactions entre CEB et DC dans le contexte de l'exposition à un PAMP et les conséquences sur la réponse LcT. Nos résultats montrent que après inhalation de kpOmpA, l'épithélium bronchique participe au déclenchement de la réponse immune innée par le recrutement de précurseurs de DC myéloïdes par un mécanisme dépendant d'ICAM-1. Ces DC favorisent l'induction d'une réponse Th2. Cette étude démontre la participation active des CEB au développement de la réaction immunitaire en facilitant la transition entre l'immunité innée et acquise.<br />Au niveau intestinal, la capture des bactéries au niveau de la lumière intestinale par les DC implique l'expression de protéines de jonctions intercellulaires, permettant aux DC d'insinuer des pseudopodes entre les cellules épithéliales afin de capturer l'antigène sans rompre l'intégrité de la barrière épithéliale. Dans ce contexte, nous supposons que l'ouverture des jonctions intercellulaires de l'épithélium pourrait également permettre la capture de l'antigène dans la lumière bronchique et influer sur les fonctions des DC et. Nos résultats montrent que les DC expriment les protéines de jonctions adhérentes E-Cadhérine et β-Caténine et les protéines de jonctions serrées Occludine et ZO-1 à l'état basal. Les ligands de TLR modulent l'expression de ces protéines au niveau des ARNm et des protéines. Nous avons montré pour la première fois que la E-Cadhérine jouait un rôle clé dans la maturation des DC lors de l'établissement des jonctions intercellulaires entre CEB et DC.<br />Concernant les SR, les ligands de TLR modulent l'expression des SR au niveau des ARNm et des protéines contrairement aux DEP qui n'ont que peu d'effet. Associées aux ligands de TLR, les DEP modulent l'action des ligands des TLR sur l'expression des SR. Le prétraitement avec de l'ovalbumine maleylée et du dextran sulfate (agonistes des SR) bloque uniquement les effets d'une faible dose de DEP (1µg/ml) sur la maturation des DC et la sécretion de cytokines. En revanche, les ligands de SR n'ont pas d' effet sur la maturation ou encore la production d'espèces réactives de l'oxygène lorsque les DC sont exposées à une dose plus importante de DEP (10µg/ml). Ces données suggèrent la participation des SR au cours de la rèponse des DC aux DEP.<br />Ces données suggèrent l'importance des molécules d'adhésion comme l'ICAM-1 ou les PJI et des SR dans la réponse des cellules dendritiques de la muqueuse bronchique aux PAMP et aux DEP. De plus, ils confirment les interactions existantes entre ces deux types de stimuli

Les éosinophiles sont des cellules à fonctionnalités multiples, impliquées dans de nombreux processus effecteurs et inflammatoires. Ils expriment à leur surface de nombreux récepteurs participant à l'immunité adaptative, mais aussi à l'immunité innée et libèrent, après activation, différents médiateurs, dont des protéines hautement cytotoxiques et des cytokines. Leur fonction exacte dans la réponse immunitaire innée reste encore inconnue. Outre leur présence au cours de certains processus granulomateux retrouvés lors de la schistosomiase ou dans la maladie de Crohn, une accumulation d'éosinophiles a été observée au sein de granulomes pulmonaires dans différents modèles d'infections mycobactériennes.<br />L'objectif de notre travail a consisté à étudier les mécanismes impliqués dans les interactions entre les éosinophiles humains et Mycobacterium bovis BCG, choisi comme modèle de mycobactéries.<br />Après avoir démontré l'activité chimiotactique du BCG vis-à-vis des éosinophiles nous avons ensuite montré que les éosinophiles pouvaient, après activation en présence de BCG, produire des espèces réactives de l'oxygène et libérer la peroxydase de l'éosinophile par dégranulation. La mise en évidence de l'expression membranaire des récepteurs Toll-like (TLR) 2 et 4 sur les éosinophiles nous a permis de démontrer l'implication majoritaire de TLR2 dans l'interaction éosinophiles/BCG ainsi que l'activation des voies MAP kinases et de la voie NF-κB. Enfin, nous démontrons que les éosinophiles sont capables d'exercer une fonction cytotoxique vis-à-vis du BCG, mécanisme faisant intervenir à la fois des défensines et la protéine cationique de l'éosinophile (ECP).<br />Dans la continuité de la démonstration de l'expression par les éosinophiles de molécules partagées avec les lymphocytes T, nous nous sommes intéressés à d'autres molécules pouvant être impliquées dans les interactions éosinophiles/BCG, et plus particulièrement celles participant à l'immunité innée. C'est ainsi que, grâce à différentes approches de cytométrie en flux, de biochimie et de biologie moléculaire, nous avons mis en évidence l'expression du complexe CD3/TCRγδ à la surface d'une sous-population d'éosinophiles, puis nous avons montré la fonctionnalité de ce récepteur, après activation par des anticorps monoclonaux spécifiques ou des ligands physiologiques. Enfin, nous avons démontré, en utilisant des anticorps neutralisants ou un inhibiteur spécifique que CD3/TCRγδ participe à l'activation des éosinophiles induite par le BCG.<br />Ce travail représente la première étude extensive des mécanismes intervenant dans les interactions entre éosinophiles humains et M. bovis BCG. Il ouvre des perspectives nouvelles quant à la fonction des éosinophiles dans l'immunité innée, impliquant de manière originale deux récepteurs différents : TLR2 et CD3/TCRγδ. Nos résultats suggèrent également que les éosinophiles expriment des molécules de la famille des défensines, qui vient s'ajouter à leur arsenal cytotoxique et qui agirait en synergie avec l'ECP. En conclusion, ces résultats suggèrent que les éosinophiles puissent reconnaître directement des signaux de danger, incluant les mycobactéries, et, comme les lymphocytes Tγδ, représenter un nouveau lien entre immunité innée et immunité adaptative.