Cathelicidins are cationic host defence peptides (CHDP) with essential roles in the innate defence system. These peptides have antimicrobial potential and the capacity to modulate innate immunity and inflammatory processes. Neutrophils (PMN) are the main reservoir of cathelicidins and play key roles in first line defence against infection. The appropriate regulation of PMN function, death, and clearance is critical to innate immunity, and the efferocytosis of apoptotic PMN, in contrast to necrotic cells, is proposed to promote the resolution of inflammation. In this thesis I demonstrate that the human cathelicidin LL-37 rapidly induced secondary necrosis of apoptotic human PMN and identify the essential C-terminal region of LL-37 required for this activity. In addition to the induction of secondary necrosis, higher concentrations of LL-37 also promoted PMN granule contents release. LL-37-induced secondary necrosis did not affect PMN ingestion by human monocyte-derived macrophages and, in contrast to expectation, was not proinflammatory. Interestingly, the anti-inflammatory effects of apoptotic PMN on activated macrophages were retained and even potentiated where LL-37-mediated secondary necrosis induced anti-inflammatory granule content release. Consistent with the results of in vitro studies, in vivo murine sterile peritonitis model revealed the same phenomenon: LL-37-induced secondary necrosis diminished inflammatory responses with decreased PMN influx. I also present data on LL-37- mediated modulation of innate immune effector cell cytokines responses to inflammatory signals. I propose that during acute inflammation LL-37 can modulate innate immune responses through its activity on cytokine production, and that LL-37-mediated secondary necrosis of apoptotic PMN has anti-inflammatory effects, but may also mediate host damage by promoting the release of potentially harmful intracellular contents under chronic or dysregulated conditions.

La peau est un « avant poste » fascinant du système immunitaire. Elle forme une barrière entre l'environnement extérieur et l’organisme. Elle est aussi le point d'entrée pour les agents pathogènes, contre lesquels le système immunitaire organise des réponses adaptatives. Les acteurs de l'immunité innée de la peau contrôlent l'invasion des pathogènes et perçoivent également des changements environnementaux physiques et chimiques directs. Plusieurs composants du système immunitaire, tels que des cellules dendritiques (DCs), les macrophages (MΦ) et les mastocytes (MCs), participent à l'éradication des pathogènes et à l'initiation des réponses mémoires adaptatives. Ce qui permet une mobilisation rapide des cellules T effectrices ainsi que la sécrétion des anticorps par les cellules B à la suite d’une seconde exposition aux agents pathogènes. Les MCs qui sont des cellules résidentes du derme, jouent un rôle déterminant dans la libération de signaux d’alertes et sont classiquement considérés comme des cellules effectrices de la réaction allergique cutanée liée à l'IgE. Plusieurs observations récentes indiquent que les MCs seraient aussi impliqués dans les processus immunorégulateurs lors de l'initiation des réponses immunitaires adaptatives, dans le maintien de la tolérance périphérique aux composants de la peau et dans la régénération de la peau au cours des processus de cicatrisation. Cependant, les interactions entre les MCs et d'autres cellules immunitaires innées et adaptatives recrutées dans des conditions inflammatoires cutanées n'ont pas été élucidées en détail. Dans ce travail, nous décrivons l'utilisation d'une nouvelle souris possédant des MCs fluorescents (RMB), dans laquelle nous avons marqué les MCs FcεRI+ avec un marqueur fluorescent rouge tomato (TdT) et avec un système d'ablation conditionnelle basé sur l'expression concurrente du récepteur de la toxine diphtérique (DTR). Avec ces souris RMB, nous avons visualisé la dynamique des MCs et nous avons suivi les interactions entre les MCs et les lymphocytes T régulateurs (Tregs) après l'activation des MCs par l'IgE, dans une réaction inflammatoire typique de l'anaphylaxie cutanée passive (PCA). Dans un second volet d’étude, nous avons évalué le rôle des MCs lors d'un modèle expérimental de la greffe de peau de l'oreille, afin de révéler leur influence dans la cinétique de rejet ou prise de greffe du transplant. Nous avons constaté que 1) l'activation et la dégranulation des MCs induites par le pontage du récepteur FcεRI via des IgE couplées à un antigène multivalent sont les seules responsables de la réaction de PCA, et induisent le recrutement de Tregs ayant une grande motilité sur le site de l'inflammation. Nous avons constaté dans ces conditions, que les MCs restent immobiles, et que les Tregs établissent des contacts dynamiques avec les MCs dans le derme. 2) En outre, nous avons mis en place un modèle pour identifier les paramètres moléculaires de l'interaction MC-Treg et avons constaté que le complexe de l'antigène avec l'IgE peut être présenté aux Tregs en association avec les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II, permettant la formation des contacts stables MC-Treg. 3) En utilisant un modèle de transplantation de la peau in vivo, nous avons montré que l'ablation conditionnelle des MCs conduit à une accélération du rejet du greffon dans le cas d'une transplantation en présence d’une disparité d’antigènes d’histocompatibilité mineurs depuis une souris mâle sur une souris femelle. Nous avons également constaté un impact inattendu de l'ablation des MCs dans la greffe de peau en l’absence de disparité antigénique d'une souris femelle sur une souris femelle, conduisant à un rejet rapide. Les MCs semblent donc être essentiels pour la cicatrisation et la régénération tissulaire après greffe. (...) / The skin is a fascinating outpost of the immune system. It performs a barrier function between the outside environment and the inner body and is also a port of entry for pathogens against which the immune system mounts adapted responses. The skin innate immune defenses control pathogen invasion and perceive also direct physical and chemical environmental changes. Several component of the immune system such as dendritic cells (DC), macrophages (MΦ) and mast cells (MC) participate in initial pathogen clearance and in initiating adaptive memory responses, allowing rapid mobilization of effector T cells and secretion of B cellderived antibodies after secondary pathogen challenge. MCs residing in the dermis exert a determinant alert function through the liberation of various factors and are classically considered as effector cells in the IgE-mediated cutaneous allergic reaction. As emerging now, MC are also involved in immunoregulatory processes during the initiation of adaptive immune responses, the maintenance of peripheral tolerance to skin components and skin regeneration during wound healing. Yet, the crosstalks between MCs and other innate and adaptive immune cells recruited during cutaneous inflammatory conditions have not been elucidated in detail. Here, we report the use of a novel Mast cell fluorescent reporter mouse (RMB), in which we tagged FcεRI+ MCs, with red fluorescence marker tomato (Tdt) and with a conditional ablation system based on concurrent diphtheria toxin receptor (DTR) expression. Using these RMB mice, we visualized MC dynamics and monitored MC interactions with regulatory T lymphocytes (Tregs) after IgE-mediated activation of MCs, in a typical passive cutaneous anaphylaxis (PCA) inflammatory reaction. Using another setting, we further assessed the role of MC during experimental ear skin grafting to reveal their potential influence in skin grafting and rejection. We found that 1) the activation and degranulation of MCs induced by FcεRI crosslinking by multivalent IgE is solely responsible for the PCA reaction and induces the recruitment of highly motile regulatory T cells (Tregs) to the site of inflammation. In these conditions, we found that MC remain sessile and Tregs establish dynamic contacts with MC in the dermis. 2) Further we set up a model system to reveal the molecular requirement for MC-Treg interaction and found that antigen complexed with IgE were able to be presented to Treg in association with major histocompatibility complex class II molecules allowing the formation of stable MC-Treg contacts. 3) Using in vivo skin transplantation model, we showed that conditional ablation of MCs leads to an acceleration of skin transplant rejection in sex-mismatched model (male skin transplant to female). We also found an unexpected impact of MC conditional ablation in sex-matched skin graft (female skin transplant to female) leading to rapid rejection, implying that MCs are essential for the wound healing reaction and the regeneration of tissue continuity after grafting. The aforementioned results point out to an important immunoregulatory role of MC beyond their classically described activator functions in inflamed tissues. The fact that MC constantly interact with Treg during inflammatory processes suggest that MCs could participate in skin homeostasis by exerting tolerogenic functions. These functions remain to be elucidated at the molecular level as presented in the discussion.

The complement system is an important immune system mechanism involved in both the recognition and elimination of invading pathogens. It is activated by three different pathways: The classical pathway, which relies on binding of C1, and results in the cleavage of C4 and C2 through activation of C1r and C1s; the alternative pathway that relies on the spontaneous hydrolysis of C3 and the lectin pathway. The lectin pathway is activated by binding of Mannan-binding lectin (MBL) or the ficolins (L-ficolin, H-ficolin and M-ficolin) to microbial binding motifs, and the subsequent activation of the MBL-associated serine proteases (MASP) 1/ 2/ 3. Of these MASP2 has been identified as the enzyme responsible for the activation of complement by C4 and C2 cleavage. The work presented here will focus on four different aspects of the lectin pathway: specificity and stoichiometry of the L-ficolin protein complex, expression of H-ficolin, substrate characterization for MASP1 and investigation of the prothrombin activation potential of MASP2. L-ficolin binding specificity was investigated using glycan array technology, and it was found that L-ficolin, instead of recognizing single monosaccharides like MBL, instead binds to extended oligosaccharide structures. The binding to these was dependent not only on the presence of acetyl groups, but also on their orientation in space. It was also found that L-ficolin in serum is found as a multimeric protein complex composed of 18 polypeptide chains and associated with one MASP dimer. The expression of H-ficolin resulted in the generation of a stable mammalian cell line producing oligomerized and biologically functional H-ficolin. MASP1 substrate specificity was investigated by two different procedures. Firstly fractionated plasma was subjected to MASP1 treatment in an attempt to identify a plasma protein substrate. This did not yield any substrate candidates, since only cleavage of the protease inhibitor α-2-macroglobulin could be detected. Additionally the thrombin-like activity of MASP1 was investigated through cleavage experiments done with factor XIII and fibrinogen. These experiments showed that the factor XIII cleavage site for MASP1 and thrombin is identical. This was also found for the fibrinogen β-chain but not for the α-chain showing that MASP1 interaction with fibrinogen is distinct from that of thrombin. An earlier observation that MASP2 was capable of activating prothrombin and generating thrombin was further characterized. Here it was shown that the activation of prothrombin by MASP2 is identical to that by factor Xa, which is the enzyme undertaking this role in the coagulation system, and that the activation can result in deposition of fibrin on the surface upon which MASP2 is bound. The prothrombin activation potential of MASP2 was also utilized to develop a new MASP2 activity assay, which was shown to be capable of measuring MASP2 activity, when MASP2 is bound, via MBL (or L-ficolin) to appropriate surfaces.

Les cellules T invariantes associées aux muqueuse (MAIT) sont des lymphocytes innés caractérisés par l'expression d'un récepteur des cellules T semi-invariant (iTCR) et restreints par la molécule du complexe majeur d'histocompatibilité de classe Ib, MR1. Chez l'homme, les cellules MAIT sont abondantes dans le sang (1 à 10%), l'intestin (3 à 5%) et le foie (20 à 40%) et réagissent contre des métabolites microbiens. En raison de leur rareté dans les souris de laboratoire classiques, les études sur les cellules MAIT murines ont été principalement effectuées sur des souris transgéniques (Tg) pour des TCR MAIT. Cependant, ces cellules MAIT Tg ne récapitulent pas de manière adéquate le phénotype des cellules MAIT humaines. Ici, nous décrivons une souche de souris congénique que nous avons générée qui possède des cellules MAIT qui ressemblent aux cellules MAIT humaines. Nous utilisons cet outil pour étudier les caractéristiques des cellules MAIT murines. L'étude de souches de souris consanguines d'origine sauvage montre que la souche CAST/Ei présente une fréquence des cellules MAIT nettement supérieur à celle retrouvée dans la souche C57BL/6. Un seul locus est impliqué et a été localisé dans la région TCRα. Ceci a permis la génération d'une souche "MAIT" congénique, qui ont été en outre croisé à une souris Tg pour un rapporteur GFP du facteur transcriptionnel RORγt sur la base de données antérieurs montrant que les MAITs humaines expriment ce facteur. Grâce à cet outil, nous montrons que les MAITs murines sont CD4−CD8−/lo, ont un phénotype mémoire effecteurs (CD44+) et coexpriment PLZF et RORγt. Ces MAITs murines sont orientées vers une localisation tissulaire (CCR6+CCR7−) et résident préférentiellement dans les tissus non lymphoïdes périphériques, y compris les poumons, le foie et la peau. Après stimulation du TCR, les MAITs produisent des cytokines TH1/2/17 et sont aussi activées par de antigènes bactériens (par exemple semi-purifié fraction bactérienne ou 5-OP-RU) d'une manière dépendant de MR1. Les MAITs ont une forte expression de récepteurs de cytokines (IL-7R, IL-18Rα, IL-12Rβ) et peuvent ainsi répondre à des cytokines innées. Lors d'une infection expérimentale des voies urinaires, les MAITs migrent vers la vessie et ont une activité protectrice anti-bactérienne. Au total, nos résultats démontrent que les cellules MAIT murines ressemblent étroitement à leurs homologues humains. Ce nouveau modèle murin sera un outil puissant pour faire avancer notre compréhension de la biologie des cellules MAIT en situation normale et pathologique. / Mucosal-associated invariant T cells (MAIT) are innate lymphocytes that express a semi-invariant T cell receptor (iTCR) and are restricted by the major histocompatibility complex (MHC) related molecule, MR1. In human, MAIT cells are abundant in the blood (1-10%), gut (3-5%), and liver (20-40%). They react against microbial-derived riboflavin metabolites that are common in bacteria and yeast. Due to the paucity of MAIT cells in classical inbred laboratory mice, studies on mouse MAIT cells were mostly performed in TCR-transgenic (Tg) mice. However, these Tg MAIT cells do not adequately recapitulate the phenotype of human MAIT cells. Herein, we present a recently generated congenic mouse strain harboring MAIT cells that closely resemble human MAIT cells and use this tool to study the characteristics of natural mouse MAIT cell. An analysis of wild-derived inbred mouse strains revealed that CAST/Ei strain has increased frequency of MAIT cells than C57BL/6 mice. This was linked to a locus on the TCRα region. Introduction of such locus into C57BL/6 mice generated a “MAIT” congenic strain, which were further crossed to Rorc(γt)-GfpTG reporter strain based on previous findings of RORγt expression on human MAIT cells. Using this tool, we show that natural mouse MAIT cells are CD4−CD8−/lo, display an effector memory phenotype (CD44+), and coexpress the transcription factors PLZF and RORγt. They exhibit tissue-homing properties (CCR6+CCR7−) and preferentially reside in peripheral non-lymphoid tissues, including lung, liver, and skin. Upon TCR ligation, MAIT cells produce TH1/2/17 type cytokines and react to bacterial-derived antigens (i.e. semi-purified bacterial fraction or 5-OP-RU) in an MR1-dependent manner. They have high expression of cytokine receptors (IL-7R, IL-18Rα, IL-12Rβ) and may respond to the corresponding innate cytokines. During experimental urinary tract infection, MAIT cells migrate to the bladder and display a protective anti-bacterial activity. Altogether, our results demonstrate that mouse MAIT cells resemble their human counterparts more closely than previously recognized and therefore this new mouse model will be a powerful tool for advancing our understanding of MAIT cell biology in health and disease.

La peau est un « avant poste » fascinant du système immunitaire. Elle forme une barrière entre l'environnement extérieur et l’organisme. Elle est aussi le point d'entrée pour les agents pathogènes, contre lesquels le système immunitaire organise des réponses adaptatives. Les acteurs de l'immunité innée de la peau contrôlent l'invasion des pathogènes et perçoivent également des changements environnementaux physiques et chimiques directs. Plusieurs composants du système immunitaire, tels que des cellules dendritiques (DCs), les macrophages (MΦ) et les mastocytes (MCs), participent à l'éradication des pathogènes et à l'initiation des réponses mémoires adaptatives. Ce qui permet une mobilisation rapide des cellules T effectrices ainsi que la sécrétion des anticorps par les cellules B à la suite d’une seconde exposition aux agents pathogènes. Les MCs qui sont des cellules résidentes du derme, jouent un rôle déterminant dans la libération de signaux d’alertes et sont classiquement considérés comme des cellules effectrices de la réaction allergique cutanée liée à l'IgE. Plusieurs observations récentes indiquent que les MCs seraient aussi impliqués dans les processus immunorégulateurs lors de l'initiation des réponses immunitaires adaptatives, dans le maintien de la tolérance périphérique aux composants de la peau et dans la régénération de la peau au cours des processus de cicatrisation. Cependant, les interactions entre les MCs et d'autres cellules immunitaires innées et adaptatives recrutées dans des conditions inflammatoires cutanées n'ont pas été élucidées en détail. Dans ce travail, nous décrivons l'utilisation d'une nouvelle souris possédant des MCs fluorescents (RMB), dans laquelle nous avons marqué les MCs FcεRI+ avec un marqueur fluorescent rouge tomato (TdT) et avec un système d'ablation conditionnelle basé sur l'expression concurrente du récepteur de la toxine diphtérique (DTR). Avec ces souris RMB, nous avons visualisé la dynamique des MCs et nous avons suivi les interactions entre les MCs et les lymphocytes T régulateurs (Tregs) après l'activation des MCs par l'IgE, dans une réaction inflammatoire typique de l'anaphylaxie cutanée passive (PCA). Dans un second volet d’étude, nous avons évalué le rôle des MCs lors d'un modèle expérimental de la greffe de peau de l'oreille, afin de révéler leur influence dans la cinétique de rejet ou prise de greffe du transplant. Nous avons constaté que 1) l'activation et la dégranulation des MCs induites par le pontage du récepteur FcεRI via des IgE couplées à un antigène multivalent sont les seules responsables de la réaction de PCA, et induisent le recrutement de Tregs ayant une grande motilité sur le site de l'inflammation. Nous avons constaté dans ces conditions, que les MCs restent immobiles, et que les Tregs établissent des contacts dynamiques avec les MCs dans le derme. 2) En outre, nous avons mis en place un modèle pour identifier les paramètres moléculaires de l'interaction MC-Treg et avons constaté que le complexe de l'antigène avec l'IgE peut être présenté aux Tregs en association avec les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II, permettant la formation des contacts stables MC-Treg. 3) En utilisant un modèle de transplantation de la peau in vivo, nous avons montré que l'ablation conditionnelle des MCs conduit à une accélération du rejet du greffon dans le cas d'une transplantation en présence d’une disparité d’antigènes d’histocompatibilité mineurs depuis une souris mâle sur une souris femelle. Nous avons également constaté un impact inattendu de l'ablation des MCs dans la greffe de peau en l’absence de disparité antigénique d'une souris femelle sur une souris femelle, conduisant à un rejet rapide. Les MCs semblent donc être essentiels pour la cicatrisation et la régénération tissulaire après greffe. (...) / The skin is a fascinating outpost of the immune system. It performs a barrier function between the outside environment and the inner body and is also a port of entry for pathogens against which the immune system mounts adapted responses. The skin innate immune defenses control pathogen invasion and perceive also direct physical and chemical environmental changes. Several component of the immune system such as dendritic cells (DC), macrophages (MΦ) and mast cells (MC) participate in initial pathogen clearance and in initiating adaptive memory responses, allowing rapid mobilization of effector T cells and secretion of B cellderived antibodies after secondary pathogen challenge. MCs residing in the dermis exert a determinant alert function through the liberation of various factors and are classically considered as effector cells in the IgE-mediated cutaneous allergic reaction. As emerging now, MC are also involved in immunoregulatory processes during the initiation of adaptive immune responses, the maintenance of peripheral tolerance to skin components and skin regeneration during wound healing. Yet, the crosstalks between MCs and other innate and adaptive immune cells recruited during cutaneous inflammatory conditions have not been elucidated in detail. Here, we report the use of a novel Mast cell fluorescent reporter mouse (RMB), in which we tagged FcεRI+ MCs, with red fluorescence marker tomato (Tdt) and with a conditional ablation system based on concurrent diphtheria toxin receptor (DTR) expression. Using these RMB mice, we visualized MC dynamics and monitored MC interactions with regulatory T lymphocytes (Tregs) after IgE-mediated activation of MCs, in a typical passive cutaneous anaphylaxis (PCA) inflammatory reaction. Using another setting, we further assessed the role of MC during experimental ear skin grafting to reveal their potential influence in skin grafting and rejection. We found that 1) the activation and degranulation of MCs induced by FcεRI crosslinking by multivalent IgE is solely responsible for the PCA reaction and induces the recruitment of highly motile regulatory T cells (Tregs) to the site of inflammation. In these conditions, we found that MC remain sessile and Tregs establish dynamic contacts with MC in the dermis. 2) Further we set up a model system to reveal the molecular requirement for MC-Treg interaction and found that antigen complexed with IgE were able to be presented to Treg in association with major histocompatibility complex class II molecules allowing the formation of stable MC-Treg contacts. 3) Using in vivo skin transplantation model, we showed that conditional ablation of MCs leads to an acceleration of skin transplant rejection in sex-mismatched model (male skin transplant to female). We also found an unexpected impact of MC conditional ablation in sex-matched skin graft (female skin transplant to female) leading to rapid rejection, implying that MCs are essential for the wound healing reaction and the regeneration of tissue continuity after grafting. The aforementioned results point out to an important immunoregulatory role of MC beyond their classically described activator functions in inflamed tissues. The fact that MC constantly interact with Treg during inflammatory processes suggest that MCs could participate in skin homeostasis by exerting tolerogenic functions. These functions remain to be elucidated at the molecular level as presented in the discussion.

Les cellules T invariantes associées aux muqueuse (MAIT) sont des lymphocytes innés caractérisés par l'expression d'un récepteur des cellules T semi-invariant (iTCR) et restreints par la molécule du complexe majeur d'histocompatibilité de classe Ib, MR1. Chez l'homme, les cellules MAIT sont abondantes dans le sang (1 à 10%), l'intestin (3 à 5%) et le foie (20 à 40%) et réagissent contre des métabolites microbiens. En raison de leur rareté dans les souris de laboratoire classiques, les études sur les cellules MAIT murines ont été principalement effectuées sur des souris transgéniques (Tg) pour des TCR MAIT. Cependant, ces cellules MAIT Tg ne récapitulent pas de manière adéquate le phénotype des cellules MAIT humaines. Ici, nous décrivons une souche de souris congénique que nous avons générée qui possède des cellules MAIT qui ressemblent aux cellules MAIT humaines. Nous utilisons cet outil pour étudier les caractéristiques des cellules MAIT murines. L'étude de souches de souris consanguines d'origine sauvage montre que la souche CAST/Ei présente une fréquence des cellules MAIT nettement supérieur à celle retrouvée dans la souche C57BL/6. Un seul locus est impliqué et a été localisé dans la région TCRα. Ceci a permis la génération d'une souche "MAIT" congénique, qui ont été en outre croisé à une souris Tg pour un rapporteur GFP du facteur transcriptionnel RORγt sur la base de données antérieurs montrant que les MAITs humaines expriment ce facteur. Grâce à cet outil, nous montrons que les MAITs murines sont CD4−CD8−/lo, ont un phénotype mémoire effecteurs (CD44+) et coexpriment PLZF et RORγt. Ces MAITs murines sont orientées vers une localisation tissulaire (CCR6+CCR7−) et résident préférentiellement dans les tissus non lymphoïdes périphériques, y compris les poumons, le foie et la peau. Après stimulation du TCR, les MAITs produisent des cytokines TH1/2/17 et sont aussi activées par de antigènes bactériens (par exemple semi-purifié fraction bactérienne ou 5-OP-RU) d'une manière dépendant de MR1. Les MAITs ont une forte expression de récepteurs de cytokines (IL-7R, IL-18Rα, IL-12Rβ) et peuvent ainsi répondre à des cytokines innées. Lors d'une infection expérimentale des voies urinaires, les MAITs migrent vers la vessie et ont une activité protectrice anti-bactérienne. Au total, nos résultats démontrent que les cellules MAIT murines ressemblent étroitement à leurs homologues humains. Ce nouveau modèle murin sera un outil puissant pour faire avancer notre compréhension de la biologie des cellules MAIT en situation normale et pathologique. / Mucosal-associated invariant T cells (MAIT) are innate lymphocytes that express a semi-invariant T cell receptor (iTCR) and are restricted by the major histocompatibility complex (MHC) related molecule, MR1. In human, MAIT cells are abundant in the blood (1-10%), gut (3-5%), and liver (20-40%). They react against microbial-derived riboflavin metabolites that are common in bacteria and yeast. Due to the paucity of MAIT cells in classical inbred laboratory mice, studies on mouse MAIT cells were mostly performed in TCR-transgenic (Tg) mice. However, these Tg MAIT cells do not adequately recapitulate the phenotype of human MAIT cells. Herein, we present a recently generated congenic mouse strain harboring MAIT cells that closely resemble human MAIT cells and use this tool to study the characteristics of natural mouse MAIT cell. An analysis of wild-derived inbred mouse strains revealed that CAST/Ei strain has increased frequency of MAIT cells than C57BL/6 mice. This was linked to a locus on the TCRα region. Introduction of such locus into C57BL/6 mice generated a “MAIT” congenic strain, which were further crossed to Rorc(γt)-GfpTG reporter strain based on previous findings of RORγt expression on human MAIT cells. Using this tool, we show that natural mouse MAIT cells are CD4−CD8−/lo, display an effector memory phenotype (CD44+), and coexpress the transcription factors PLZF and RORγt. They exhibit tissue-homing properties (CCR6+CCR7−) and preferentially reside in peripheral non-lymphoid tissues, including lung, liver, and skin. Upon TCR ligation, MAIT cells produce TH1/2/17 type cytokines and react to bacterial-derived antigens (i.e. semi-purified bacterial fraction or 5-OP-RU) in an MR1-dependent manner. They have high expression of cytokine receptors (IL-7R, IL-18Rα, IL-12Rβ) and may respond to the corresponding innate cytokines. During experimental urinary tract infection, MAIT cells migrate to the bladder and display a protective anti-bacterial activity. Altogether, our results demonstrate that mouse MAIT cells resemble their human counterparts more closely than previously recognized and therefore this new mouse model will be a powerful tool for advancing our understanding of MAIT cell biology in health and disease.

Nous assistons durant ces trente dernières années à une croissance de la fréquence d’apparition des bactéries résistantes aux antibiotiques. Face à la récurrence des infections difficiles à traiter dues à ces bactéries pathogènes multi-résistantes, le renforcement de l’arsenal des antimicrobiens fait partir des préoccupations majeures de santé publique. À ce titre, une approche ethno-pharmacologique a été initiée dans le cadre d’une coopération entre le laboratoire de pharmacodynamie biochimique (Université Félix Houphouët-Boigny, Côte d’Ivoire) et le laboratoire universitaire de biodiversité et d’écologie microbienne(Université de Bretagne Occidentale, France). Dans cette approche, les habitudes traditionnelles d’automédication par les plantes médicinales ont été exploitées pour identifier de nouvelles sources de composés antimicrobiens. Dans une première partie de cette présente étude, une investigation sur les résistances bactériennes en Côte d’Ivoire a montré non seulement une évolution de la fréquence d’apparition des bactéries résistantes aux antibiotiques dans le temps, mais aussi une évolution de ces souches résistantes vers des différents types de multi-résistances. Dans la seconde partie, Morinda morindoides, une plante médicinale ivoirienne, a suscité notre attention pour la recherche de substances antimicrobiennes. À partir de 18 extraits des différents organes de cette plante, des tests d’activité antimicrobienne ont permis de justifier son utilisation en médecine traditionnelle. L’extrait à l’acétonitrile de la racine qui affiche l’activité la plus intéressante a servi pour isoler et caractériser 12 phytomolécules antimicrobiennes dont une se distingue par sa structure chimique originale, la morindoïdine. En plus de leurs paramètres antimicrobiens, d’autres propriétés biologiques de ces substances ont été évaluées telles que, leur pouvoir antioxydant, leur cytotoxicité, leur activité hémolytique et leur cible moléculaire. Cette évaluation a révélé un mode d’action sans doute proche de celui des quinolones. / We are witnessing over these last thirty years a growing frequency of occurrence of antibiotic-resistant bacteria. This observation is coupled with a reduction in discovery of new antimicrobials. Given the recurrence of difficult to treat infections caused by these pathogens become multidrug resistant, strengthening the antimicrobial arsenal is one of the main public health concerns. To this end, an ethnopharmacological approach has been developed. Within the framework of cooperation between the laboratory of Biochemical pharmacodynamics (University of Cocody, Côte d'Ivoire) and the laboratory of microbial biodiversity and ecology (LUBEM EA 3882, University of Brest, France), traditional self-medication habits affecting more than 70% of the population of Cote d'Ivoire were analyzed to identify new sources of antimicrobial compounds. In the first part of this study, an investigation of bacterial resistance in Côte d'Ivoire has revealed not just an increase in the frequency of occurrence of antibiotic-resistant bacteria in time, but also an evolution of resistant strains toward different types of antibiotics. In the second part, Morinda morindoides, an Ivorian medicinal plant aroused our attention for the research of antimicrobial substances. From 18 extracts from different organs of this plant the antimicrobial activity tests were performed. The acetonitrile extract of the root which exhibit the most interesting activity was used to isolate and characterize 12 antimicrobial phytomolecules. One of these compounds exhibits an original chemical structure named morindoidine. In addition to their antimicrobial activity, other biological properties of these substances have been evaluated such as their antioxidant potency, their cytotoxicity, their hemolytic activity and their molecular target. This assessment revealed a mode of action probably close to that of quinolones.

La plus grande sensibilité des souris TLR9-/- a révélé le rôle de ce récepteur dans l'infection par Leishmania major. Les cellules dendritiques (DCs) sont activées de manière TLR9-dépendante par l'ADN du L. major et d'autres Trypanosomatidae et non par l'ADN de vertébré. La nature de l'ADN capable d'activer le TLR9 reste controversée quant à la séquence/charpente de l'ADN et l'implication de cofacteurs se liant avec le TLR9 ou l'ADN. Nous avons démontré l'importance de la séquence d'ADN. Contrairement aux génomes de parasites, l'ADN de vertébré présente une contre-sélection des motifs activateurs du TLR9 au profit des motifs inhibiteurs. De plus, l'activation du TLR9 par l'ADN du parasite est augmentée en présence de la protéine HMGB1, qui se fixe mieux sur l'ADN de parasite que de vertébré. La maturation du TLR9 requiert un clivage protéolytique par des protéases endosomales, dont les cathepsines (Cat) B, S, L et l'asparagine endopeptidase (AEP) qui interviennent différemment dans les macrophages et les DCs. Après infection par L. major, nous avons montré que les souris AEP-/-, CatS-/- et CatL-/- ont une pathologie identique aux souris WT, ce qui peut être dû à la redondance de leur fonction. Etonnamment, les souris CatB-/- sont plus résistantes. Leurs lésions et la charge parasitaire dans les ganglions se résolvent plus rapidement, reflétant une réponse immune plus précoce et un contrôle plus rapide de la réaction inflammatoire.En conclusion, ces résultats contribuent à une meilleure compréhension des mécanismes permettant au TLR9 de discriminer entre l'ADN de pathogène et de vertébré et soulèvent le rôle non protecteur de la cathepsine B dans l'infection par L. major. / As TLR9-deficient mice are more sensitive to Leishmania major infection, we have shown previously that TLR9 receptor mediates this parasite infection. Dendritic cells (DCs) are activated by L. major and other Trypanosomatidae DNA and not by vertebrate DNA. There is an ongoing controversy concerning the properties of DNA required for TLR9 activation, regarding the DNA sequence or backbone or the implication of a cofactor interacting with TLR9 or DNA. We have established the importance of DNA sequences. In contrast to parasite genome, vertebrate genome have counter-selected stimulatory sequences and over-represented inhibitory motifs for TLR9. In addition, host proteins contribute to TLR9-dependent DC activation. HMGB1 enhances TLR9 activation only in the presence of L. major DNA and, surprisingly, HMGB1 binds more abundantly L. major than vertebrate DNA. TLR9 activation requires a proteolytic cleavage by endosomal proteases, as cathepsins (Cat) B, S and L and asparagine endopeptidase (AEP) that have a differential activity in macrophages and DCs. After L. major infection, we have showed that AEP-/-, CatS-/- and CatL-/- mice have a similar pathology than WT mice, likely due to their functionnally redundant activites. In contrast, CatB-/- mice are more resistant to the infection. Their lesion sizes and the parasite burdens in lymph nodes are significantly decreased, reflecting an earlier immune response and a more rapid control of the inflammatory response. In conclusion, our results bring further insights into how TLR9 discriminates between Trypanosomatidae and vertebrate DNA and reveal a non protective role of cathepsin B in L. major infection.

L'infection chronique par le virus de l'hépatite B (VHB) touche 400 millions de personnes dans le monde et conduit à 1 million de décès par an des suites de complications hépatiques. Les traitements actuels permettent de freiner la progression de la maladie mais ne guérissent les patients que dans de très rares cas (3-5%). Le besoin médical pour de nouvelles thérapies est fort et les approches de type immunothérapie semblent aujourd'hui prometteuses dans cette pathologie où des corrélats immunitaires de résolution sont établis. Le but de cette thèse a été l'étude approfondie de candidats d'immunothérapie basés sur un vecteur adénovirus de sérotype 5 humain non réplicatif codant pour plusieurs antigènes du VHB. Des études in vitro et dans un modèle murin, ont montré la capacité : 1/ des antigènes du VHB codés par certains candidats a formé des VLP (microscopie électronique) 2/ des candidats à induire un recrutement de cellules immunitaires sur le site d'injection après administration par voie sous-cutanée. Des études in vivo utilisant un candidat prototype ont visé à caractériser les réponses immunitaires induites et à étudier l'impact de schémas d'immunisation atypiques, tels que ceux qui pourraient être utilisés en clinique. Elles ont montré la capacité du prototype, qu'il soit injecté une ou de multiples fois, à induire des réponses T CD8+ spécifiques du VHB, fortes, multispécifiques et maintenues dans le temps dans des modèles murins naïfs ou tolérants pour le VHB. Les administrations multiples n'ont pas conduit à une augmentation de la proportion de cellules T spécifiques du VHB exprimant des molécules d'inhibition, de type PD1 / Chronic infection with hepatitis B virus (HBV) affects 400 million people worldwide and leads to 1 million of deaths per year as a result of liver complications. Current treatments can slow the progression of the disease but cure patients in very rare cases (3-5%). The medical need for new therapies is obvious, strong and immunotherapy approaches appear promising in this disease, where immune correlates of resolution are established. The aim of this thesis was a comprehensive study of immunotherapeutic candidates, based on a non-replicating human adenovirus serotype 5 vector, encoding several antigens of HBV. Studies in vitro and in a mouse model, showed the ability of: 1 / HBV antigens encoded by some candidates to form VLPs (electron microscopy) 2 / candidates to induce recruitment of immune cells at the injection site after subcutaneous administration. In vivo studies using a prototype candidate aimed at characterizing the induced immune responses and to study the impact of atypical immunization schedules, which could be clinically used. They demonstrated the ability of the prototype, injected once or multiple times, to induce strong, multispecific and sustained over time HBV specific CD8 + T cells, in naive or tolerant to HBV mouse models. Multiple administrations do not increase the proportion of HBV specific T cells expressing inhibitory molecules, such as PD1

Les microparticules (MP) sont des vésicules de la membrane plasmique émises après stress cellulaire. Nous avons étudié le rôle des MPs leucocytaires extraites de la rate de rats comme marqueur du vieillissement et effecteurs de la senescence et de la dysfonction endothéliales induites par les fortes concentrations de glucose (HG). L’émission basale de MP augmente avec l’âge qui favorise leur génération en réponse au LPS ou au PMA/ionophore A23187 (MPLPS, MPPMA/I). Les MP de rats âgés mais pas de jeunes induisent la sénescence de cellules endothéliales primaires d’artères coronaires (AC) de porc. MPLPS ou MPPMA/I de rats jeunes, mais pas MPCTL (cellules non traitées) réduisent la relaxation dépendante de l’endothélium d’anneaux d’AC en réponse à la bradykinine avec sous-expression de eNOS, surexpression de COX2, ICAM-1, VCAM-1. HG favorise l’émission des MP de rate. Dans les AC en HG, la vasoconstriction en réponse au U46619l est diminuée de manière dépendante du SGLT1/2 et de l’EDHF. / Microparticles (MP) are plasma membrane vesicles shed from stimulated cells. We investigated whether leukocyte MP extracted from rat spleen are reliable markers of aging and effectors of high glucose (HG)-induced endothelial senescence and dysfunction. Data indicate that ageing enhances MP shedding from spleen cells of middle-age and aged rats and raises MP release in response to LPS, or to PMA and ionophore A23187. Of note, MP from aged but not young rats induced senescence of porcine coronary artery primary endothelial cells. In young rats, MPLPS, MPPMA/I but not from resting cells (MPCTL) reduced the endothelial-dependent relaxation of coronary artery rings (CAR) in response to bradykinin with down-regulation of eNOS, up-regulation of COX-2, ICAM-1, VCAM-1. HG enhanced early and late MP release from spleen cells. Prolonged exposure to HG potentiated endothelial dysfunction in CAR and altered vasoconstriction in response to U46619l in a SGLT1/2 and EDHF dependent manner.