Reproduction de : Thèse de doctorat : Biochimie-biophysique cellulaire : Toulouse 3 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 161-174.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Médecine. Neuroimmunologie : Nantes : 2007. / Bibliogr.

Les cellules dendritiques (DC) sont des cellules présentatrices d'antigènes qui jouent un rôle central dans l'immunité en initiant et en orientant les réponses T primaires. Parmi elles, les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) sont des cellules clé de la réponse anti-virale et sont également impliquées dans l'induction de tolérance. Dans le cancer du sein, la présence de pDC et de lymphocytes T régulateurs (Treg) dans les tumeurs sont des facteurs de mauvais pronostic. Nous avons développé un modèle murin de tumeur mammaire dans lequel l'échappement des tumeurs à l'immuno-surveillance semble associé à leur infiltration par des pDC et des Treg reproduisant ainsi la pathologie humaine. Les DC myéloïdes associées aux tumeurs (TAmDC) et les TApDC sont immatures et conservent leur capacité à internaliser des antigènes in vivo. De façon importante, les TApDC sont spécifiquement altérées pour leur capacité à produire des cytokines et chimiokines inflammatoires en réponse aux ligands du Toll Like Receptor (TLR)-9 mais conservent une réponse normale aux ligands du TLR7. En revanche, les TAmDC produisent spontanément de grandes quantités d'IL-10 mais ne sécrètent pas d'IL-12. Enfin, les deux sous populations sont bloquées pour leur capacité à induire l'activation des lymphocytes T CD4+. En parallèle, les pDC normales sont capables d'internaliser des corps apoptotiques de cellules tumorales à condition que celles-ci soient infectées par un virus. Ces résultats suggèrent que les pDC et les mDC sont différemment altérées dans l'environnement tumoral et fournissent de nouvelles pistes pour des stratégies d'immunothérapie dans le cancer du sein

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Le diabète de type 1 (DT1) est une maladie auto-immune qui est caractérisée par la destruction des cellules R des îlots de pancréas. L'utilisation des modèles animaux comme la souris NOD a facilité la compréhension de la physiopathologie du DT1, car ces souris développent spontanément le diabète d'une façon similaire à l'homme. Les lymphocytes T auto-réactifs CD4 + et CD8+ jouent un rôle majeur dans le développement de cette maladie. Dans les conditions non pathologiques, les lymphocytes T auto-réactifs sont éliminés dans le thymus (tolérance centrale) ou maintenus en états d'anergie en périphérie (tolérance périphérique). En périphérie, les cellules dendritiques (CDs) de type tolérogènes induisent l'expansion et/ou la différenciation d'une population spécifique de lymphocyte T (Treg), qui contribue à la suppression de la prolifération et l'activation des lymphocytes T auto-réactifs. Certaines fonctions tolérogènes des CDs telle que la présentation d'antigènes est sous le contrôle de l'ubiquitine ligase MARCH I. MARCH I ubiquitine le CMH de classe II et les molécules de costimulation CD86 et prévient donc leurs expressions à la surface des cellules dendritiques, et ainsi l'inhibition de la stimulation de lymphocytes T. Le but de ce projet est: 1) de caractériser les niveaux d'expression de MARCH I dans les CDs tolérogènes générées en présence d'IL-10 en comparaison aux CDs immunogènes générées en absence d'IL-10, 2) de déterminer si la sur-expression de MARCH I chez CDs immunogènes de souris NOD rétablit leurs fonctions tolérogènes. Nos résultats montrent que les CDs de souris NOD générées en absence d'IL-10 expriment des niveaux très élevés de CMH de classe II et de molécules de costimulation (CD80 et CD86). Au contraire, les CDs générées en présence d'IL-10 résistent à la maturation, puisqu'une faible augmentation de l'expression du CMH II et des molécules de co-stimulation est observée suite à leur stimulation au LPS. Ces dernières produisent des quantités importantes d'IL-10 et des faibles quantités d'IL-12 et d'INF-y et expriment des niveaux très élèvés d'ARNm de MARCH I comparativement aux CDs générées en absence d'IL-10. Nous avons aussi montré que la transduction des CDs immunogènes par un lentivirus contenant le gène qui code pour MARCH I leur permet d'acquérir les propriétés des CDs tolérogènes. En effet, les CDs transduites par MARCH I expriment de faibles niveaux du CMH II, de CD80 et CD86 après stimulation au LPS. Nous avons aussi montré que les CDs transduites par le gène qui code pour MARCH I, dont la partie N-terminale 1 à 40 (? 1-40 ) ou 1 à 60 (?1-66 ) a été délétée, stabilisent l'expression de MARCH I tout en préservant leur capacité à diminuer l'expression du CMH de classe II et de CD86. Ainsi, ces conditions permettent d'obtenir des CDs tolérogènes qui pourront être utilisées comme thérapie cellulaire pour prévenir ou empêcher le développement du diabète chez la souris NOD. [Symboles non conformes]

Le diabète de type 1 (DT1) est une maladie auto-immune qui résulte en la destruction des cellules (ß des îlots de Langerhans par les cellules du système immunitaire. Des travaux précédents de notre laboratoire ont identifié la cytokine "Thymic Stromal Lymphopoietin" (TSLP) comme étant un stimulus tolérogénique pour les cellules dendritiques (DCs) chez le modèle murin du DT1, la souris "Non Obese Diabeiic" (NOD). Les DCs conditionnées à la TSLP (TSLP-DCs) présentent un phénotype semi-mature, sont capables d’induire une réponse Th2 ainsi qu’une conversion et une expansion des lymphocytes T régulateurs (Tregs) in vitro et protègent les souris NOD contre le DT1. Ces observations nous ont amené à investiguer les mécanismes qui entraînent cette protection contre le DT1. Les travaux décrits dans ce mémoire montrent que les TSLP-DCs injectées chez les souris NOD migrent vers la rate, de manière privilégiée. Ces observations nous ont amené à étudier l’influence des TSLP-DCs sur la réponse Th1/Th2 au niveau de la rate. Nous avons observé que les splénocytes CD4[indice supérieur +] et CD8[indice supérieur +] de souris injectées avec des TSLP-DCs exprimaient moins d’IFN? par rapport au souris témoins (splénocytes des souris injectées avec des LPS-DCs). Ces résultats suggèrent une diminution de la réponse Th1 chez ces splénocytes. Par contre, les résultats obtenus avec l’IL-10 ne nous ont pas permis de conclure quant à l’influence des TSLP-DCs sur la réponse Th2. Cependant, nous avons confirmé la capacité des TSLP-DCs à induire la conversion des lymphocytes T CD4[indice supérieur +]CD25[indice supérieur -] en Tregs CD4[indice supérieur +]CD25[indice supérieur +]Foxp3[indice supérieur +]. Nous avons aussi montré que ces Tregs partiellement convertis inhibent la prolifération de lymphocytes T 8.3-CD8[indice supérieur +] diabétogènes, et empêchent la production d’IFN?. Les Tregs convertis en présence de TSLP-DCs ou de LPS-DCs ont également été injectés à des souris 8.3-NOD.RAG2[indice supérieur -/-]. Les résultats ont révélé que seuls les Tregs différenciés en présence de TSLP-DCs ont la capacité d’empêcher le développement du DT1. Nos travaux suggèrent que la diminution de la réponse Th1 et l’induction d’une population efficiente de lymphocytes Tregs font partie des mécanismes utilisés par les TSLP-DCs pour protéger les souris NOD contre le DT1.

Les cellules dendritiques (DC) jouent un rôle central dans l’orchestration de la réponse immunitaire cellulaire spécifique, et des anomalies dans leur développement et/ou leur fonction peuvent être à l’origine de maladies auto-immunes. Le diabète de type 1 est une maladie auto-immune qui résulte de la destruction spécifique des cellules ? du pancréas par les lymphocytes T auto-réactifs. Chez la souris NOD, modèle animal d’étude du diabète de type 1, la fonction des DC est altérée, et résulte en partie d’un défaut de la voie de signalisation JAK-STAT5. En effet, le facteur de transcription STAT5 est essentiel à la signalisation du Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor (GM-CSF) et de la Thymie Stromal Lymphopoietin (TSLP), qui confèrent une fonction tolérogène aux DC in vitro et in vivo. De plus, les souris déficientes en STAT5b se caractérisent par une auto-immunité sévère, soulignant le rôle fondamental de STAT5b dans la tolérance immunitaire. Chez l’homme, des cas de mutations récessives du gène stat5b ont été rapportés, entraînant des maladies auto-immunes systémiques. Nous avons généré des souris NOD transgéniques exprimant de façon constitutive la forme active de STAT5b de souris C57BL/6 spécifiquement au sein des DC. Nos résultats ont montré que toutes les souris transgéniques sont protégées contre le diabète. Les analyses par cytométrie de flux ont montré une maturation plus importante des DC de souris transgéniques, ainsi qu'une augmentation de la proportion de lymphocytes T régulateurs, associée à une baisse de la population de lymphocytes T CD8+ dans la rate et les ganglions pancréatiques (PLN) et mésentériques (MLN). Les tests de prolifération in vitro ont montré une prolifération plus important de lymphocytes T CD4+ et CD8+ des souris transgéniques, et présentent un profil immunorégulateur de type TH2 et TC2 respectivement. En outre, les DC de souris transgéniques induisent une déviation immune vers un profil TH2 des lymphocytes T BDC2.5-CD4+ diabétogènes, ainsi que la conversion peptide-spécifique de lymphocytes T BDC2.5-CD4+Foxp3- diabétogènes en lymphocytes T régulateurs Foxp3+ in vitro. In vivo, les splénocytes de souris transgéniques ne transfèrent pas le diabète chez les souris NOD.SCID. De plus, le transfert de DC de souris transgéniques à des souris NOD prédiabétiques ont montré une résistance au diabète chez les souris receveuses. En conclusion, les DC exprimant de façon constitutive la forme activée de STAT5b acquièrent des propriétés tolérogènes, et protègent les souris NOD contre le diabète. Cette résistance au diabète est médiée en périphérie par l'augmentation du pool de lymphocytes T régulateurs et par l'induction d'une réponse immunorégulatrice de type TH2.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Titre de l'écran-titre (visionné le 25 mars 2009). Bibliogr.

Les cellules dendritiques (DC) sont des cellules présentatrices d’antigènes qui jouent un rôle central dans l’immunité en initiant et en orientant les réponses T primaires. Parmi elles, les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) sont des cellules clé de la réponse anti-virale et sont également impliquées dans l’induction de tolérance. Dans le cancer du sein, la présence de pDC et de lymphocytes T régulateurs (Treg) dans les tumeurs sont des facteurs de mauvais pronostic. Nous avons développé un modèle murin de tumeur mammaire dans lequel l’échappement des tumeurs à l’immuno-surveillance semble associé à leur infiltration par des pDC et des Treg reproduisant ainsi la pathologie humaine. Les DC myéloïdes associées aux tumeurs (TAmDC) et les TApDC sont immatures et conservent leur capacité à internaliser des antigènes in vivo. De façon importante, les TApDC sont spécifiquement altérées pour leur capacité à produire des cytokines et chimiokines inflammatoires en réponse aux ligands du Toll Like Receptor (TLR)-9 mais conservent une réponse normale aux ligands du TLR7. En revanche, les TAmDC produisent spontanément de grandes quantités d’IL-10 mais ne sécrètent pas d’IL-12. Enfin, les deux sous populations sont bloquées pour leur capacité à induire l’activation des lymphocytes T CD4+. En parallèle, les pDC normales sont capables d’internaliser des corps apoptotiques de cellules tumorales à condition que celles-ci soient infectées par un virus. Ces résultats suggèrent que les pDC et les mDC sont différemment altérées dans l’environnement tumoral et fournissent de nouvelles pistes pour des stratégies d’immunothérapie dans le cancer du sein / Dendritic cells (DC) as professional antigen presenting cells, are key regulators of adaptive immune responses. Among them, plasmacytoid dendritic cells (pDC) are professional interferon producing cells critical for antiviral immunity but are also implicated in tolerance induction. In breast cancer, we previously reported that the pDC and regulatory T cells (Treg) infiltration in primary tumors represent independent prognostic factors associated with poor outcome. The current study was designed to understand this negative impact of tumor-associated pDC (TApDC). For this purpose, we have developed a murine mammary tumor model that closely mimic the human pathology, including TApDC and Treg infiltration associated with immune escape. We showed that tumor-associated myeloid DC (TAmDC) and TApDC are immature and preserve their ability to internalize antigens in vivo. Most importantly, TApDC are specifically altered for cytokine production in response to Toll-Like Receptor (TLR)-9 ligands while preserving unaltered response to TLR7 ligands. TAmDC spontaneously mature and produce large amounts of IL-10, but are unable to secrete IL-12. Finally both subsets are inhibited in their ability to activate CD4+ T cells. Alternatively, we showed that normal pDC are able to uptake apoptotic bodies from virally infected tumor cells. These results suggest that pDC and mDC are differentially altered in the tumor microenvironment. They further provide critical insights for developing new therapeutic strategies using TLR7 ligands to target TApDC activation in breast cancer

Les cellules dendritiques jouent un rôle prépondérant dans le développement des réponses immunitaires ; les nombreuses activités fonctionnelles de ces cellules dont leur importante capacité de phagocytose leur confèrent le pouvoir d'activer les différents mécanismes de défense de l'organisme qu'ils fassent parties de l'immunité innée ou adaptative. Or de nombreux travaux ont montré que lors du développement des réponses immunitaires, les mécanismes oxydatifs ont un rôle essentiel et sont donc étroitement contrôlés. Dans le cas des cellules dendritiques, la production de radicaux oxygénés est en très grande partie relié au fonctionnement d'une NADPH Oxydase (NOX2) que notre laboratoire a été le premier à identifier dans ces cellules, il y a quelques années. Ce complexe enzymatique à une position centrale dans la production en premier des radicaux superoxydes puis des différentes formes réactives de l'oxygène (FRO) qui en découlent. Au cours de ma thèse, j'ai tout d'abord mis en place un protocole permettant l'étude de la production des FRO dans les cellules dendritiques. Les différentes méthodes employées m'ont permis de démontrer que d'autres protéines du système oxydant tels NOX1 et SOD3, étaient également produites par les cellules dendritiques. Nos résultats montrent que ces protéines, à l'instar de ce qui avait été montré pour NOX2, jouent un rôle dans la formation et le contrôle des FRO. J'ai également étudié la localisation intracellulaire de ces protéines, ce qui m'a permis de mieux comprendre les rôles respectifs de ces dernières dans le contrôle de la production et de l'activité des FRO dans les cellules dendritiques. Il avait été préalablement montré que la dégradation des pathogènes dans les cellules dendritiques, après qu'ils aient été phagocytés, était en partie liée à l'activité NOX2. Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse nous permet d'envisager un impact des FRO résultant de l'activité de NOX1 sur le contrôle de l'apoptose des cellules dendritiques ou sur certaines voies de signalisation au niveau de noyau. De plus, la dismutation du superoxyde en peroxyde (H2O2) pourrait ne pas être une réaction spontanée comme plusieurs auteurs l'ont proposé, mais pourrait être lié à la présence de SOD3 qui interviendrait dans les compartiments d'endocytose. / Dendritic cells play an important role in the development of immune responses; the numerous functional activities of DC, among them their important phagocytic potential, give to these cells the capacity to activate both innate and acquire immune responses. Many authors have shown that during the development of these processes, oxidative mechanisms have a very important role and consequently must be strictly controlled. In dendritic cells, oxygen radicals production is mainly related to an NADPH Oxidase activity (NOX2), that our laboratory was the first to identify in these cells few years ago. This enzymatic complex has an important function in the production of firstly oxygen superoxide radicals and secondly, various reactive oxygen species (ROS) that are produced like hydrogen peroxide. During my PhD, I have developed various protocols, which enabled us to analyse ROS production by dendritic cells. The different results allowed me to demonstrate that other proteins belonging to the family of the Red/Ox controlling elements are produced by dendritic cells: NOX1 and SOD3. My results showed that these proteins play an important role in ROS formation and control, in complement to what was previously demonstrated for NOX2. I have studied also their intracellular localisation, which permitted a better understanding of their respective role in dendritic cells. It was already shown that, after phagocytosis, pathogen degradation in dendritic cells was partially related to NOX2 activity. The work performed in this thesis let us consider a potential impact of NOX1 derived ROS on the control of the apoptosis of dendritic cells or on signalling pathways at nucleus level. Moreover, superoxyde anion dismutation in hydrogen peroxide (H2O2) could be due to the presence of SOD3 that may be found in endocytic compartments rather than the result of spontaneous reactions most often proposed by authors.