La SpA est un rhumatisme inflammatoire chronique fréquent, dont la prévalence est de 0,3% en France. Les mécanismes pathologiques qui en sont à l’origine demeurent largement incertains. Néanmoins, l’héritabilité de la maladie est élevée, impliquant de multiples facteurs génétiques, dont la région du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) et plus particulièrement l’allèle HLA-B27 qui y exerce un rôle prédominant. L’objectif de ce travail était d’identifier de nouvelles cibles moléculaires, en vue d’améliorer la compréhension de la physiopathologie de la SpA, par des approches génétiques et de génomiques fonctionnelles.La première partie de mon travail a consisté en l’identification de polymorphismes du CMH associés à la SpA et distinct de HLA-B27. Les études d’association portant sur les données génétiques de 3 cohortes indépendantes nous ont permis d’identifié 5 variants associés à la SpA indépendamment du HLA-B27. Les deux polymorphismes situés à proximité des gènes MICA et MAPK14 semblent particulièrement intéressants pour leur implication potentielle dans la pathogénèse de la SpA. En marge de cette étude, nous avons entrepris de déterminer la prévalence du HLA-B27 dans une cohorte française représentative de la population générale, qui était de 6,9% chez les témoins et de 74,2% chez les sujets atteints de SpA.Les études fonctionnelles conduites sur des cellules dendritiques dérivées de monocytes (MD-DCs) ont permis d’identifier un défaut de réponse proliférative des LT CD4+ stimulés par les MD-DCs de patients atteints de SpA, ainsi qu’une signature transcriptomique de 81 gènes caractéristique des MD-DCs de ces patients. Parmi les gènes validés, la surexpression d’ADAMTS15, de F13A1 et de SELL pourrait jouer un rôle dans l’inflammation liée à la pathologie, alors que la sous-régulation de CITED2 paraitrait corrélée à une dérégulation de la voie Wnt. Enfin, nos investigations sur les MD-DCS nous ont amené à identifier une corrélation entre l’haplotype d’ERAP1 prédisposant à la SpA, et un niveau accru d’expression de ce gène ainsi que de la protéine ERAP1. / Spondyloarthritis (SpA) is a frequent chronic inflammatory rheumatic disorder, with a prevalence of 0.3% in France. Pathological mechanisms leading to SpA remain largely uncertain. Nevertheless, the heritability of this disorder is high, likely involving multiple genetic factors, among which the major histocompatibility complex (MHC) region and particularly the HLA-B27 allele which plays a prominent role. The objective of this work was to achieve a better understanding of SpA physiopathology via genetic and transcriptomic approaches. The first part of my work consisted in identification of MHC polymorphisms associated with SpA, distinct of HLA-B27. Association studies based on the genetic data of 3 independent cohorts have allowed to identify 5 SNPs associated to SpA, independently of HLA-B27. Two polymorphisms localized next to MICA and MAPK14 genes seem particularly interesting for their implication in SpA pathogenesis. In parallel of this study, we characterized HLA-B27 prevalence in a French cohort corresponding to 6.9% in healthy controls and 74.2% in SpA patients. Functional studies on monocyte-derived dendritic cells (MD-DCs) revealed altered capacity to stimulate allogeneic CD4+ T cell responses by MD-DCs from SpA patients and a transcriptomic signature of 81 genes differentially expressed in those cells, as compared to those from healthy controls. Among validated genes, ADAMTS15, F13A1 and SELL could play a role in SpA inflammation, whereas CITED2 seemed to be correlated to Wnt pathway. Finally, a strong correlation between ERAP1 SpA-susceptibility haplotype and an increased expression of this gene and the ERAP1 protein has been identified.

Le virus T lymphotrope humain de type 1 (HTLV-1) est l'agent étiologique de la leucémie à cellules T de l'adulte (ATL) et de la paraparésie spastique tropicale/myélopathie associée à HTLV-1 (HAM/TSP). Chez les patients chroniquement infectés, le provirus d'HTLV-1 est majoritairement retrouvé dans les lymphocytes T CD4+. Ex vivo, on peut aussi retrouver le provirus dans les lymphocytes T CD8+, les lymphocytes B, les monocytes, les cellules dendritiques (DCs) myéloïdes, les DCs plasmacytoϊdes (pDCs) et les macrophages. In vitro, HTLV-1 est capable d'infecter productivement les cellules lymphoïdes et les cellules dendritiques dérivées de monocytes humains (MDDCs). De par leur fonction et leur distribution dans l'organisme, les DCs pourraient être les premières cellules à interagir avec HTLV-1 au cours de la primo-infection. Elles seraient ensuite capables de transmettre HTLV-1 aux lymphocytes T CD4+. Cette hypothèse est soutenue par les travaux de notre équipe qui ont montré que les MDDCs sont plus susceptibles que des lymphocytes T autologues à l'infection par HTLV-1. Ainsi, les DCs constitueraient des relais importants pour l'établissement de l'infection chronique. Dans ce contexte, nous nous sommes demandés si toutes les populations de DCs étaient également susceptibles à l'infection par HTLV-1 et si elles transmettaient similairement HTLV-1 aux lymphocytes T. Pour cela, nous avons différencié trois sous types de MDDCs après l'exposition de monocytes humains à divers cocktails de cytokines : - les IL4-DCs (pour interleukine 4 - DCs) miment les DCs immatures myéloϊdes du sang, - les TGF-β DCs (pour tumor-growth factor β - DCs) miment les DCs mucosales à phénotype tolérogène, - les IFN-α DCs (pour interféron α DC) miment les DCs activées et inflammatoires recrutées au niveau des sites d'inflammation. Nous avons aussi traité au lipopolysaccharide (LPS) des IL-4 DCs afin de générer des DCs qui sur-expriment les marqueurs de maturation CD80 et CD86. Nos résultats montrent que les IFN-α DC et les IL-4 DCs traités au LPS ne supportent pas une infection productive au contraire des TGF-β DCs et des IL4-DCs qui sont productivement infectés par HTLV-1. La restriction virale des IFN-α DC et les IL-4 DCs traitées au LPS n'est pas due à leur production d'IFN. Nous avons montré que la susceptibilité des IL4-DCs à l'infection productive par HTLV-1 est liée à leur phénotype immature. De plus, nos résultats montrent qu'HTLV-1 est internalisé par macropinocytose dans les IL-4 DCs alors qu'il est internalisé par endocytose médiée par la clathrine dans les IFN-α DCs. Enfin, nous avons pu restaurer partiellement la susceptibilité à l'infection productive des IL-4 DCs traités au LPS et celle des IFN-α DCs et nous avons pu restreindre celle des IL-4 DCs immatures en modulant le pH de leurs endosomes. Ces résultats suggèrent que le virus utilise le trafic vésiculaire pour infecter les DCs et que le pH des vésicules conditionne, au moins partiellement, le devenir de l'infection productive. De plus, parmi les IL-4 DCs, les IL-4 DCs traités au LPS et les IFN α DCs, seules les IL-4 DCs qui sont productivement infectées peuvent transmettre HTLV-1 aux lymphocytes T. En conclusion, nos résultats suggèrent que c'est le sous type de DC que rencontre HTLV- 1 lors de la primo-infection ainsi que le trafic viral d'HTLV-1 dans la DC qui conditionnent ou pas l'établissement de l'infection productive de la DC ainsi que la transmission aux lymphocytes T / HTLV-1 (Human T cell leukemia/lymphoma virus type 1) is the etiological agent of Adult T cell Leukemia/Lymphoma (ATLL) and HTLV-1-Associated Myelopathy/Tropical Spastic Paraparesis (HAM/TSP). In chronically infected patients, the provirus is mainly detected in the CD4 T-cell population and, to a lesser extent in myeloid dendritic cells (DCs), plasmacytoid DCs (pDCs), macrophages and monocytes. Among the different DCs subsets found in vivo, myeloid DCs from the blood, tolerogenic or inflammatory DCs from mucosa may first encounter HTLV-1 during blood transmission, breast-feeding or sexual transmission, respectively. They would then be able to transmit HTLV-1 to CD4 + T cells. This hypothesis is supported by the recent work of our team that showed that monocyte derived dendritic cells (MDDCs) are more susceptible to HTLV-1 infection in comparison to autologous T cells. We therefore asked whether all these DCs subsets were equally susceptible to HTLV-1 and whether the nature of the DC subset would impact HTLV-1 spread to T-cells. Human monocytes obtained from healthy blood donors were differentiated into IL-4 DCs, TGF-ß DCs or IFN-a DCs. In vitro-derived immature IL-4 DCs, TGF-ß DCs and IFN-a DCs mimic myeloid, tolerogenic and inflammatory DCs, respectively. We also generated LPS-matured IL-4 DCs that exhibited a strong maturation profile with over-expression of maturation markers. We observed HTLV-1 protein expression and provirus accumulation in IL-4 DCs and TGF-ß DCs but not in IFN-a DCs and LPS-matured IL-4 DCs. Despite their increased ability to capture HTLV-1 virion compared to IL-4 DCs and TGF-ß DCs, IFN-a DCs and LPS-matured IL-4 DCs restricted HTLV-1 productive infection. This was not due to the antiviral activity of type–I interferon produced by IFN-a DC or LPS-matured IL-4 DCs. In contrast, we showed that these differences in susceptibility to HTLV-1 infection might be linked to the maturation phenotype of the DCs subsets and to a different trafficking of HTLV-1 in IL-4 DC vs. IFN-a DC. Finally, using IL-4DCs, LPS-matured IL-4 DCs and IFN-a DCs, we demonstrate that productive infection rather than trans-infection is required for HTLV-1 transmission from DCs to CD4 T-cells. Thus, our results demonstrate that the nature of the DCs encountered by HTLV-1 during primo-infection and the trafficking route of the virus through the vesicular pathway of these cells determine the efficiency of viral transmission to T-cells

Les plaques de Peyer (PP) sont les principaux sites inducteurs de la réponse immunitaire mucosale.L’épithélium associé aux follicules comprend des cellules épithéliales spécifiques, appelées cellules M et spécialisées dans le transport du matériel présent dans la lumière intestinale vers le dôme sous épithélial (SED) où il sera pris en charge par les cellules du système phagocytaire mononuclée (MPS) qui orchestreront ensuite les réponses immunitaires mucosales.Nous avons effectué une analyse complète du phénotype, de la distribution, de l’ontogénie, de la fonction et des profils transcriptomiques du MPS des PP. Nous avons montré que les monocytes donnent naissance à deux populations: les lysoDC et les lysoMac. La première exprime de fort niveau de CMH-II et de molécules de costimulation, a une courte durée de vie et est capable d’activer les lymphocytes T naïfs pour sécréter de l’IFNγ tandis que la deuxième exprime faiblement le CMH-II, à une longue durée de vie et n’est pas capable d’activer les LT naïfs. Ces deux populations ont toutefois des propriétés communes de phagocytose et de défense innée contre les virus et les bactéries entéropathogènes. Nous avons identifié deux populations distinctes de lysoMac selon l’expression de Tim4: les lysoMac Tim4+ situés dans l’IFR et la partie inférieure du follicule ; les lysoMac Tim4- situés dans le SED et la partie supérieure du follicule. Nous avons aussi déterminé 4 états de maturation pour les lysoDC suivant l’expression d’Emb, Jam-A et CD24. Nous avons également redéfini la localisation de chaque population du MPS des PP fournissant ainsi une base solide pour étudier le rôle de chacun de ses membres dans l’immunité mucosale. / Peyer’s patches (PPs) are primary inductive sites of mucosal immunity. The follicle-associated epithelium contains specialized epithelial cells, called M cells, that bind and rapidly transport microorganisms from the lumen to the subepithelial dome (SED) where they are internalized by cells of the mononuclear phagocyte system (MPS) which are involved in the initiation of the mucosal immune responses. MPS comprise monocytes, macrophages (Mφ) and dendritic cells (DC). Here, we provide a comprehensive analysis of the phenotype, distribution, ontogeny, function, and transcriptional profile of PP MPS. We show that monocyte give rise to two different cell populations named lysoDC and lysoMac. The former express high levels of MHCII and costimulatory molecules, have a short half life and are able to prime naïve T cells for IFNγ production while the latter display low levels of MHCII, have a long half life and are unable to prime naïve T cells efficiently. However, these two cell populations share common features such as phagocytosis and antimicrobial defense mechanisms. LysoMac can be separated in two subpopulations according to Tim4 expression: Tim4+ lysoMac located in the IFR and the lower part of the follicle; Tim4- lysoMac located in the SED and upper part of the follicle. LysoDC can be separated in four different maturation stages according to Emb, Jam-A and CD24 expression. Finally, we redefined the location of each PP MPS population. In summary, we provide a comprehensive map of the PP MPS which will allow to study its role in mucosal immune response initiation and regulation.

L’infection des voies urinaires est l'une des infections bactériennes les plus courantes avec des coûts de soins de santé très élevés. On estime que 50% des femmes connaîtront une infection urinaire au cours de leur vie, ceci de manière récurrente chez la moitié d’entre elles. Le développement de thérapies efficaces a été limité par le manque de connaissance concernant la mise en place de la réponse immune adaptative lors de cette infection. Dans cette étude, nous avons démontré qu'une réponse adaptative est générée lors de l'infection urinaire, cependant celle-ci n’a pas d’action protectrice. Afin de comprendre les mécanismes aboutissant à ce phénomène, nous avons cherché à caractériser les cellules immunitaires présentes dans la vessie. Des tests d’absorption bactérienne ont montré que ces macrophages phagocytent la majorité des bactéries au début de l'infection. Pour évaluer l’influence de ces cellules sur la mise en place de la réponse immune adaptative, nous avons déplété les macrophages et évalué la clairance bactérienne lors d’une deuxième infection. En comparaison avec les animaux non traités, les souris déplétées présentaient une réduction de la charge bactérienne conséquente lors de la seconde infection, cette clairance dépendant de la réponse immune adaptative. Pour comprendre ce mécanisme d'inhibition par les macrophages, nous avons évalué le microenvironnement vésical et la phagocytose au début de l'infection chez les souris déplétées, et chez les souris non traitées. Bien que nous n’ayons pas observé de différences dans la production de cytokines, l'absorption bactérienne par les cellules dendritiques s’avère deux fois plus importante chez les animaux déplétés. Ces données suggèrent que l'absorption bactérienne par les macrophages tissulaires est néfaste pour la mise en place de la réponse adaptative, ouvrant de nouvelles options thérapeutiques. Nous avons également évalué le rôle des lymphocytes T dans ce processus en déplétant ces cellules au cours de l'infection primaire ou avant la deuxième infection. Ainsi, nous avons observé que les lymphocytes T sont nécessaires dans la réponse adaptative, mais ne sont cependant pas indispensables à la clairance bactérienne lors d'une réinfection. De plus, l'infection des souris Batf3-/-, déplétées en cellules dendritiques spécialisées dans la présentation croisée, a montré que ces souris contrôlent une seconde infection aussi bien que les souris contrôle. Ces résultats suggérent que la présence lymphocytes T CD8+ n’est pas nécessaire pour lutter contre l’infection urinaire. Notre étude révèle un mécanisme par lequel le système immunitaire est compromis lors de l'infection urinaire, offrant un point de départ intéressant pour une recherche plus approfondie sur le rôle du système immunitaire adaptatif dans ce contexte, élément fondamental dans le développement de nouvelles thérapies. / Urinary tract infection (UTI) is one of the most common bacterial infections with exorbitant health care costs. It is estimated that 50% of women will experience a UTI during their lifetime and approximately half will suffer recurrent infections. Infected women are treated with antibiotics, however, antibiotic resistance is increasing, raising the need for new therapeutic options. Development of efficient therapies has been impeded by the lack of knowledge of events leading to adaptive immunity. In this study, we demonstrated that an adaptive immune response is generated during UTI, however this response does not confer protective immunity. To begin to understand why the response induced during UTI was not effective, we delineated the immune cell compartment of the bladder and identified macrophages as the most populous immune cell. We evaluated bacterial acquisition in the bladder observing that macrophages phagocytize the majority of the bacteria early in infection. To evaluate the impact of macrophages on the generation of adaptive immunity, we depleted bladder resident macrophages and evaluated bacterial clearance during a challenge infection. Interestingly, mice depleted of resident macrophages, prior to primary infection, exhibited a nearly 2-log reduction in bacterial burden following secondary challenge compared to untreated animals. This improvement in clearance was dependent on the adaptive immune system. To shed light on the mechanism of macrophage inhibition, we evaluated the bladder microenvironment and bacterial acquisition early in infection in macrophage-depleted and control-treated mice. While we did not observe differences in the cytokine microenvironment, bacterial uptake by dendritic cells was increased nearly 2-fold in macrophage-depleted animals. These data suggest that bacterial uptake by tissue macrophages negatively impacts the development of adaptive immunity, revealing a novel target for enhancing host responses to bacterial infection of the bladder. We also evaluated the role of T cells during UTI by depleting these cells during the course of the infection or just prior to challenge infection. We observed that T cells were necessary to mount an adaptive immune response to UTI, however, they were dispensable for bacterial killing during challenge infection. Additionally, infection of Batf3-/- mice, lacking cross-presenting dendritic cells, suggested that CD8+ T cells are dispensable for the response against UTI as these mice cleared a challenge infection as well as wildtype mice. Our study has revealed a mechanism by which the immune system is compromised during UTI, providing an interesting start point for further investigation of the role of the adaptive immune system during UTI, which will be fundamental for the development of new therapies to efficiently treat infection.

L’allogreffe de cellules souches hématopoïétiques limitant le succès de ce traitement.La GVHD aiguë est liée à la reconnaissance et la destruction par les lymphocytes Talloréactifs du donneur des tissus cibles du receveur (peau, tube digestif et foie), aprèsactivation par les cellules dendritiques du receveur. Si le rôle des lymphocytes Th17dans la GVHD aiguë a été mis en évidence dans des modèles murins, leur rôle chezl’homme est moins clair. Nous avons exploré la présence des lymphocytes Th17 dansla muqueuse digestive de 23 patients et dans la peau de 38 patients lors du diagnosticde GVHD aiguë, au moyen de 2 marqueurs des Th17, CCR6 et CD161 et du facteurde transcription des Th17, RORγt. Il existe une augmentation significative descellules CCR6+, CD161+ et RORγt+ dans la muqueuse digestive et la peau des patientsavec une GVHD aiguë. De plus, comme il a été rapporté que les cellules dendritiquesplasmocytoïdes (PDC) favorisent la différenciation des lymphocytes Th17, nousavons voulu quantifier chez ces patients les PDC au moyen des 2 marqueurs, CD123et BDCA2. Il existe une augmentation des PDC dans la muqueuse digestive et la peaudes patients avec une GVHD aiguë. De plus la forte expression de la protéine induitepar l’IFN de type I Mx1 dans la peau des patients avec une GVHD aiguë suggère queles PDC sont fonctionnelles et produisent de l’IFN de type I. L’ensemble de cesrésultats suggère l’existence d’une réponse médiée par les lymphocytes Th17 dans laGVHD aiguë digestive et cutanée ainsi qu’un nouveau lien physiopathologique entreles PDC et les lymphocytes Th17. / Acute graft-versus-host disease (GVHD) remains a major complication followingallogeneic stem cell transplantation (allo-SCT) limiting the success of the therapy.GVHD is the result of alloreactive donor T cells attacking host tissues: the skin, gutand liver after activation by the recipient dendritic cells. The contribution of Th17cells in acute GVHD has been demonstrated in mouse models. However theircontribution in human acute GVHD remains unclear. We evaluated the presence ofTh17 cells in the intestinal mucosa of 23 patients and the skin of 35 patients atdiagnosis of acute GVHD using CCR6 and CD161, 2 markers of Th17 cells, andRORγt the key transcription factor of Th17 cells. CCR6+, CD161+ and RORγt+ cellswere significantly increased in the intestinal mucosa and the skin of patients withacute GVHD. Since plasmacytoid dendritic cells (PDC) have been reported to drivethe differentiation of the Th17 subset, we quantified PDC using 2 markers CD123 andBDCA. PDC were significantly increased in the intestinal mucosa and the skin ofpatients with acute GVHD. Moreover, we observed a strong expression of the type IIFN-inducible protein Mx1 in the skin of patients with acute GVHD, suggesting thatPDC produce type I IFN. Overall this study provides evidence for a Th17-mediatedresponse and a potential pathophysiological link between PDC and Th17 in humanacute GVHD.

Le cancer du sein représente un problème de santé publique. Les efforts déployés pour définir de nouvelles stratégies thérapeutiques ont mis en lumière les mécanismes développés par la tumeur pour inhiber l'instauration d'une réponse immune adaptative efficace. La tumeur favorise la mise en place d'une immunosubversion, caractériisée par la fort infiltration d'une sous-population de lymphocytes T CD4 régulateurs (Treg). Les Treg jouent un rôle central dans les mécanismes de contrôle de réactions pro-inflammatoires et protègent contre le développement de pathologies auto-immunes. Nous avons observé que le Treg sont recrutés spécéfiquement dans l'environnement tumoral via l'axe de chimiotactisme CCR4/CCL22 suite à la détetion des cellules transformées par les NK et les macrophages. D'autre part, plusieurs publications récentes démontrent un rôle des cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) dans l'indcution de Treg chez l'homme et la souris. Nos observations montrent que des facteurs solubles sécrétés dans l'environnement tumoral inhibent la fonction clef des pDC, ce qui favorise fortement leur capacité à induire l'expansion de Treg et de T CD4 prodcuteur d'IL-10. Ces cellules T immunosuppressives expriment fortement le récepteur de co-simulation ICOS, prolifèrent in situ, exercent un important pouvoir supresseur sur les autres popuylations T et leur présence est associées à un impact péjoratif sur la survie des patientes. Par l'utilisation de l'Ac bloquant anti-COS 314.8 nous avons démontré le rôle essentiel d'ICOS dans la prolifération des Treg et l'induction de T CD4 sécréteurs d'IL-10 par les pDC dasn les tumeurs, offrant la perspective d'une nouvelle immunothérapie visant à éradqiuer les Treg intra-tumoraux. / Tumor immunosbversion favors disease progression and is mediated by increased IL-10 secretion, reduced type-I IFN production and regulatory T cell (Treg) accumulation among CD4+ T cell in breast tumor. We showed that the presence of high number of both Treg and/or plasmacytoid DC (pDC) a subpopulation of antigen presenting celles correlates with poor prognosis in breast carcinoma. We previoously demonstrated that CCR4+ Treg are recruited from the periphery trough CCL22 production by breast tumor cells. Tumor-asssociated Treg (Ta-Treg) are highly activated (GITRhighHDLA-DRhighCD39high), show a selective expression of high levels of ICOS and proliferate in situ (Ki-67+). Tumor associated (Ta-) pDC express a partially activated phenotype but their type-1 interferon (IFN) production is strongly impaired in human tumors. pDc secretion of type-I IFN is linked to their capacity to induce anti-viral and anti-tumor immunity in mice models. We shown that 1) Ta-Treg and Ta-pDC colocalize in breast tumor section and 2) TapDC favor Ta-Treg proliferation and IL-10 secretion by CD4+ T cells in absence of type-I IFN. Ogf importance, targeting ICOS with a neutralizing antibody suppresses Ta-Treg proliferation as well as IL-10 secretion inpDC/CD4+ T cell co-culture, demonstrationg a riole of ICOS-ICOS-L interaction in Ta-Treg proliferation mediated by Ta-pDC. At the end, we report that high ICOS expression in breast tumor sections is associated with reduced patient's overall and disease free survival. Altogether these observations suggest that ICOS in breat cancer may represent a therapeutic target to restore anti-tumor immunity

La nature des cellules dendritiques (DC) engagées lors d'une vaccination conditionne la qualité de la réponse immunitaire adaptative. L'immunisation par la peau est particulièrement efficace car elle cible de nombreuses sous-populations de DC cutanées telles que les cellules de Langerhans (LC). Cependant, les relations entre ces DC et les cellules effectrices associées à la réponse humorale ne sont pas connues. L'objectif de ma thèse est d'identifier les mécanismes cellulaires précoces impliqués dans l'initiation de la réponse humorale, dans un contexte de vaccination intradermique (i.d.) avec un antigène particulaire. En étudiant la distribution spatiale et temporelle des particules synthétiques de PLA adsorbées par la protéine p24 du VIH, nous avons observé leur prise en charge par les DC cutanées mais également par les DC résidentes des ganglions drainant de la peau. Cependant, l'étude de la réponse immunitaire a démontré que seules les cellules cutanées, et en particulier les LC, induisent la polarisation des lymphocytes T CD4+ folliculaires (TFH) et le développement des lymphocytes B sécrétant des IgA. L'immunisation i.d. a également généré l'infiltration de cellules inflammatoires au niveau du site d'injection et du ganglion. En utilisant un modèle murin Ccr2-/-, nous avons démontré que les cellules dépendantes de CCR2+ interfèrent avec la formation des TFH. Enfin, l'étude du micro-environnement ganglionnaire suggère que TNF est favorable à la polarisation des TFH. En conclusion, ces résultats soulignent l'importance de cibler les DC cutanées lors de la vaccination afin de proposer de nouvelles stratégies vaccinales. / The quality of the adaptive immune response to a vaccine is driven by the nature of dendritic cells (DCs) engaged during vaccination. Skin immunization is particularly efficient as it targets the numerous cutaneous DCs, including Langerhans cells (LCs). However, the relationship between DCs and effector cells associated with humoral immunity has not been elucidated. The main objective of my thesis was to identify cellular mechanisms implicated in the initialization of the humoral immune response, in the context of intradermal (i.d.) vaccination with particle-based antigens. In examining the spatial and temporal distribution of synthetic PLA particles adsorbed with the HIV-p24 protein, we observed their uptake by both cutaneous DCs and also skin-draining lymph node (dLNs) resident DCs. However, our immune response study highlighted that only skin cells, and in particular LCs, were able to stimulate polarization of follicular helper T cells (TFH) and the development of IgA-secreting B lymphocytes. I.d. vaccination also induced an inflammatory cell infiltration at both the injection site and in dLNs. Using a Ccr2-/- mouse model, we have shown the CCR2+ dependant cells can interfere in TFH polarization. Finally, the study of the dLN micro-environment suggested TNF can promote TFH formation. In conclusion, these findings highlight the importance of targeting skin DC in vaccination to propose new vaccine strategies.

Brucella est une bactérie à Gram négatif, responsable de la brucellose, une zoonose ré-émergente. Sans traitement efficace, la pathologie peut devenir chronique et atteindre une grande variété de cellules et d'organes. Il a été montré que cette capacité à persister dans l'organisme pourrait être facilitée par son aptitude à se répliquer dans les cellules dendritiques (DCs) et à contrôler leur maturation in vitro. Les DCs sont considérées comme les cellules présentatrices d'antigènes les plus efficaces du système immunitaire. Elles forment un réseau complexe de cellules composé de plusieurs populations qui différent par leur origine, leur fonction ou leur localisation. Ainsi l'étude des interactions entre Brucella et les DCs doit être approfondie à ces différents sous-types. Dans ce but, nous avons utilisé différents modèles d'obtention de DCs in vitro précédemment décrits dans la littérature. Ces différentes méthodes de culture nous permettent d'obtenir plusieurs populations de cellules qui partagent des caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles avec les sous-types observés in vivo. Nous avons ensuite comparé l'infection par Brucella entre le modèle classique utilisant du GMCSF à des méthodes utilisant du Flt3l ou du GMCSF combiné au Flt3l, à l'IL15 encore à l'IL4. Les résultats obtenus montrent que le contrôle de la maturation des DCs n'est pas un phénomène retrouvé dans toutes les populations. Nous avons pu montrer que dans certaines conditions la réplication de Brucella est moins efficace. Le champ d'étude des interactions entre Brucella et les DCs reste étendu et la compréhension de ces mécanismes pourrait fournir des clés pour combattre cette bactérie. / Brucella is a facultative intracellular gram-negative bacterium, responsible for a re-emergent zoonosis called brucellosis. Without effective treatment, the pathology may become chronic and reach a wide variety of cells and organs. This ability to persist into the organism has been pointed out as being presumably facilitated by its aptitude to replicate into dendritic cells (DCs) and to control their in vitro maturation. These cells are regarded as the most efficient antigen-presenting cells of the immune system. They form a complex network of cells consisting of several populations differing from each other from their origin, function or location. As a consequence, the interactions between Brucella and DCs should be studied more deeply as regarding the different subset. For that purpose, we used different models of in vitro DCs from former descriptive studies. These various culture methods allow us to get different population sharing phenotypic and functional features with the subtypes examined in vivo. Then, we compared Brucella infection of classical model using GMCSF to methods using Flt3l or GMCSF combined with Flt3l, IL15 or IL4. The results demonstrate that the control of DCs maturation is not a phenomenon that we can find again in every population. Moreover, we showed that the replication of Brucella is less active under certain conditions. The scope of the study on the interactions between Brucella and DCs remains extensive, and the understanding of those mechanisms might open doors in the fight against this bacterium.

L’arthrite juvénile idiopathique (AJI) est un groupe hétérogène de rhumatismes inflammatoires chroniques affectant les enfants de moins de 16 ans. Cette atteinte inflammatoire d’origine inconnue est caractérisée par une arthrite persistant plus de 6 semaines en l’absence de traitements.Afin de mettre en évidence des mécanismes impliqués dans la physiopathologie de l’AJI, une inclusion de patients atteints d’une autre forme d’arthrite juvénile, à savoir l’arthrite septique, a été effectuée. En parallèle, des études comparatives entre le sang périphérique (SP) et le liquide synovial (LS) des patients atteints d’AJI ont été réalisées afin de rechercher des mécanismes spécifiques aux perturbations articulaires. Un intérêt particulier a été porté sur les sous-populations de monocytes et de cellules dendritiques (DCs) ainsi que les profils d’expression des microARNs (miARNs) dans le sang périphérique et le LS des patients. Ces différents marqueurs biologiques ont été choisis car ils jouent un rôle majeur à la fois dans la régulation de l’inflammation et la pathogénèse des maladies inflammatoires.L’analyse de l’expression des miARNs par une approche de séquençage à haut débit suivie d’une validation par RT-qPCR a mis en évidence des miARNs dérégulés de façon spécifique dans l’AJI par rapport à l’AS. De plus, la caractérisation phénotypique des sous-populations de cellyles myéloïdes a montré une accumulation et une activation cellulaire propre à l’AJI. Dans l’ensemble, ce projet m’a permis d’identifier différents acteurs cellulaires et moléculaires pouvant être impliqués dans la physiopathologie de l’AJI. / Juvenile idiopathic arthritis (JIA) is a heterogeneous group of chronic inflammatory rheumatism affecting children under 16 years of age. This inflammatory disorder of unknown origin is characterized by arthritis lasting more than 6 weeks in the absence of treatments.In order to highlight mechanisms involved in the pathophysiology of JIA, an inclusion of patients suffering from septic arthritis, another form of juvenile arthritis, was performed. In parallel, comparative studies between the peripheral blood (PB) and the synovial fluid (SF) of patients with JIA were carried out in order to search for mechanisms specific of joint disturbances.We focused on monocytes and dendritic cells (DCs) subsets as well as the expression patterns of microRNAs (miRNAs) in the PB and SF of patients. These different biological markers are known to play a major role both in the regulation of inflammation and the pathogenesis of inflammatory diseases.Analysis of miRNA expression by a high-throughput sequencing approach followed by RT-qPCR validation revealed specifically deregulated miRNAs in JIA compared to AS. In addition, the phenotypic characterization of myeloid cell subpopulations showed an accumulation and activation profile specific of JIA cells. Overall, this project allowed me to identify different cellular and molecular actors that might be involved in the pathophysiology of JIA.

A key step in the development of an adaptive immune response is the activation of naive T cells by dendritic cells (DCs). DCs sample antigens in the periphery and migrate to the lymphoid organs were they provide different signals to T cells: they present antigenic peptides in the context of MHC molecules, express costimulatory or coinhibitory ligands and produce cytokines that influence T cell fate. The integration of these signals will either induce tolerance or lead to the activation and expansion of effector T cells which will mediate the immune response.<p>The costimulatory CD70/CD27 pathway plays important roles in the development of pro-inflammatory Th1 and CTL responses. CD70 expression on DCs has also been described as a molecular switch from tolerance to immunity. Accordingly, its activity is tightly regulated in vivo. The aim of this work was to investigate the mechanisms controlling the expression of CD70 on dendritic cells and CD27 on T lymphocytes.<p>First, we described a cell-extrinsic mechanism of inhibition exerted on DCs by regulatory T cells (Tregs). Indeed, Tregs controlled Th1 priming in vivo and in vitro by downregulating CD70 on DCs. This control involved a transfer of the CD27 receptor to DCs, possibly via the production of CD27-bearing microvesicles by T cells at the immunological synapse. Acquisition of CD27 by DCs induced the internalization of both CD27 and CD70 and probably their lysosomal degradation. As a consequence, DCs were impaired in their ability to efficiently prime Th1 cells. Second, we analyzed CD70 and CD27 expression in the periphery and provided evidence for a cell-intrinsic control of CD27 expression by ectodomain shedding in the gastrointestinal tract.<p>While they efficiently clear infections, inflammatory responses can also be deleterious to the organism. By restraining CD70 expression on DCs, Tregs would promote tolerance and limit inflammation. Interestingly, tolerance is particularly important in the intestines, which are in constant contact with dietary antigens and the commensal microbiota. Accordingly, we propose that a second layer of control of CD27-driven costimulation takes place in the gut :by shedding CD27, T cells would be desensitized for any potential CD70-dependent costimulation.<p>To further investigate the physiological significance of the mechanisms described above, the immune response will be monitored in animals specifically lacking CD27 expression in the Treg population or expressing a nonsheddable CD27 receptor.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished