La polarité apico-basale des cellules épithéliales est requise pour le développement de l’épithélium, le maintien de son intégrité et sa fonction. Elle est définie par les relations dynamiques d’un réseau de protéines de polarité qui se localisent asymétriquement et s’excluent mutuellement pour déterminer les différents domaines corticaux. Le complexe Crumbs (Crb) est un déterminant clé du domaine apical, essentiel et suffisant pour sa définition. Patj, une protéine contenant un domaine L27 et 4 domaines PDZ, a été identifiée comme faisant partie biochimiquement du complexe Crb (via Stardust), mais sa fonction reste à préciser. Au cours de ma thèse j’ai analysé la fonction Patj chez la drosophile. La mutation Patj est létale et induit une perte de Crb de la membrane apicale dans l’épithélium folliculaire, mais pas dans l’embryon. La fonction de Patj est donc tissu spécifique. J’ai pu mettre en évidence que Patj régule positivement Crb et que les domaines PDZ1 ou PDZ4 associés au domaine L27 sont suffisants pour la fonction de Patj. J’ai de plus tenté de déterminer comment Patj régule Crb à l’échelle moléculaire. Tout d’abord, l’analyse fonctionnelle in vivo suggère que Patj régulerait la stabilité de Crb indirectement en favorisant le recrutement d’autres déterminants du domaine apical au sein du complexe. Ensuite, des approches biochimiques et génétiques ont permis de montrer qu’en plus d’interagir indirectement avec Crb, Patj interagit aussi directement via ces domaines PDZ1 et PDZ4. Ces données permettent de proposer un modèle mécanistique dans lequel Patj en liant à la fois Sdt et Crb formerait des dimères de Crb, qui en association avec sa dimèrisation extracellulaire déjà connue permettrait la formation d’oligomères de Crb à la membrane apicale. L’oligomérisation de Crb favoriserait son activité de déterminant apical. De plus, j’ai observé une redondance entre Patj et Lin-7, un autre membre du complexe Crb, dans la polarité apico-basale, une telle fonction pour Lin-7 n’ayant pas encore été reportée. Ainsi, mes travaux apportent de nouveaux éléments pour la compréhension de la polarité épithéliale. / Apico-basal polarity is required for epithelium development, function and integrity. Polarization is defined by a network of polarity proteins that are localized asymmetrically and the dynamic interplay between them. Crb is a key determinant of the apical domain, necessary and sufficient for its identity. Patj, a protein containing a L27 domain and four PDZs domains, has been identified as a core component of the Crb complex, as it interacts with Crb through Sdt. But its function remains elusive. During my thesis I investigated Patj function in Drosophila. Patj mutation is lethal and induces a decrease of Crb from the apical domain in the follicular epithelium, but not in embryonic epithelium. Thus, Patj function is tissue-specific. Patj positively regulates Crb, and the PDZ1 or PDZ4 together with the L27 domain of Patj are sufficient for its function. Then, I focused on the molecular mechanism underlying Crb regulation. In vivo analysis suggests that Patj regulates Crb stability indirectly by modulating its ability to recruit apical proteins. Biochemical and genetics analyses allow showing that in addition of its indirect interaction through Sdt, Patj interacts directly with Crb through its PDZ1 and PDZ4. Extra-cellular dimerisation of Crb is involved in a feedback promoting its apical localization. Patj with Crb direct interaction could participate to this feedback via an intra- cellular dimerisation, allowing Crumbs oligomerisation at the apical membrane. In addition, I have seen that Patj is redundant with Lin-7, another core component of Crb complex, for apico- basal polarity. In conclusion my thesis work provides new clues for the understanding of epithelial polarity regulation.

Le tropisme cellulaire des prions infectieux diffère selon lespèce animale, celui-ci est corrélé à la souche infectieuse et à des facteurs spécifiques de lhôte. Par exemple, certains prions infectieux sont lymphotropiques, notamment en cas de scrapie chez les moutons et de variant de la maladie de Creutzfeldt-Jakob (vMCJ) chez lhomme. Par opposition, certains prions se caractérisent par un neurotropisme comme observé chez des patients Creutzfeldt-Jakob atteints de la forme sporadique ou chez des bovins atteints dencéphalopathies spongiformes bovines (ESB). Lhypothèse de notre travail repose sur les observations suivantes : dans le cas du variant de la maladie de Creutzfeldt-Jakob et des encéphalopathies spongiformes bovines, lagent responsable est identique, la voie dinoculation et les lésions neurologiques le sont également, seul le tropisme de cette souche pour les organes lymphoïdes diffère. En effet, les amygdales, la rate et lappendice sont infectieux chez lhomme. Par contre, linfectiosité est surtout confinée au niveau du système nerveux chez le bovin. Lors dune inoculation expérimentale par voie orale de lagent responsable de lESB chez les bovins, les plaques de Peyer iléales sont les seuls tissus lymphoïdes infectieux. Notre hypothèse de travail est que des propriétés de lhôte interviennent dans le tropisme de lagent infectieux. Deux axes de recherche ont été envisagés afin de vérifier cette hypothèse :  Lanalyse de la distribution des fibres nerveuses au sein des tissus lymphoïdes associés aux muqueuses (MALT) des espèces bovine et humaine  Létude de lexpression de PrPc et de ses isoformes au sein des tissus lymphoïdes et nerveux des espèces bovine et humaine. Pour atteindre au mieux nos objectifs, il nous manquait un outil essentiel permettant la caractérisation spécifique des FDC bovines. En effet, aucun marqueur spécifique de ces cellules nétait commercialisé. Nous avons donc produit, en collaboration avec le Centre dEconomie Rural de Marloie, un anticorps monoclonal spécifiquement dirigé contre les cellules folliculaires dendritiques (FDC) bovines. Cet anticorps nous a permis détudier la distribution des FDC au sein des organes lymphoïdes bovins. Une attention particulière a été portée aux FDC isolées à partir des plaques de Peyer jéjunales (PPJ) et iléales (PPI). Lapparente différence dinfectivité de ces tissus lymphoïdes chez des bovins atteints expérimentalement dESB nous a conduit à comparer les capacités fonctionnelles des FDC isolées à partir de PPJ et de PPI. Ces observations sont décrites et discutées dans le chapitre 1. Dans le chapitre 2, nous avons établi une cartographie des fibres nerveuses au sein des amygdales, des plaques de Peyer iléales et jéjunales bovines de plusieurs catégories dâge et ensuite comparé ce pattern dinnervation à celui des amygdales humaines; ceci permettra de pister les voies potentielles de neuro-invasion. Une attention particulière a été portée à linterface cellules folliculaires dendritiques fibres nerveuses. En effet, les FDC matures jouent un rôle prépondérant dans la pathogenèse des maladies à prion puisquen leur absence, une infection périphérique na pas lieu. De plus, la proximité entre fibres nerveuses et FDC est un paramètre intervenant dans la neuro-invasion; nous avons dès lors aussi analysé les contacts entre les FDC et les éléments nerveux. Lexpression de la PrPc est une condition sine qua non pour la formation de PrPres. Cette protéine cellulaire sert probablement de récepteur pour son homologue infectieux mais sert surtout de substrat pour lamplification de PrPres ; toute modification au niveau de sa synthèse pourrait entraîner un changement de la cinétique dinfection et pourrait expliquer lapparente absence dinfectivité constatée au niveau du système immunitaire chez les bovins. Lexpression tissulaire et cellulaire spécifique disoformes de la PrPc représente un facteur de lhôte potentiellement capable dinfluencer le tropisme cellulaire de lagent infectieux chez lhumain et le bovin. Cette expression a été étudiée dans les systèmes MALT bovins et humains. Pour affiner notre étude, nous avons analysé, par des techniques de western-blotting, le glycopattern de la PrPc ainsi que lexpression de ses formes tronquées dans les tissus lymphoïdes humains et bovins mais également dans des populations cellulaires spécifiques, les lymphocytes et les FDC. Afin de vérifier si les isoformes de PrPc sont spécifiques aux tissus lymphoïdes, nous avons effectué une étude comparative du pattern de glycosylation et du ratio des formes clivées de PrPc, exprimés au sein de différentes régions du système nerveux central bovin et humain. Les résultats de ces travaux sont repris dans le chapitre 3.

Les Cellules Folliculaires Dendritiques (FDC) régulent l'homéostasie des lymphocytes B et sont indispensables à la mise en place des réponses immunes humorales. Les FDC s'organisent, au sein des organes lymphoïdes secondaires, en réseaux tridimensionnels denses, nécessaires à leur fonctionnement. Les études s'intéressant aux FDCs, empruntent classiquement des approches in vitro ou ex vivo, peu adaptées à la nature de ce type cellulaire. Au cours de mon travail de thèse, nous avons utilisé plusieurs systèmes de 'multicolor fate mapping' dans le but de déchiffrer in situ les mécanismes à l'origine du développement initial, et du remodelage des réseaux de FDCs en contexte inflammatoire. Nous avons démontré que les FDCs provenaient de la prolifération clonale et de la différentiation des Cellules Marginales Réticulaires (MRC), un autre sous-type cellulaire stromal résidant près des sinus sous-capsulaires ganglionnaires, et dont les fonctions étaient à ce jour, inconnues. Lors des réponses immunes, nous avons prouvé que les FDCs nouvellement formées, ne dérivaient ni du recrutement de progéniteurs circulants ni de la prolifération de FDCs matures, mais plutôt de la prolifération clonale des MRCs, suivie de leur différentiation en FDCs. Au-delà de l'étude de la biologie des FDCs, notre travail a révélé une fonction importante des MRCs dans le soutien de la plasticité des réseaux de FDCs. / Follicular Dendritic Cells (FDCs) regulate B cell function and development of high affinity antibody responses but little is known about their biology. FDCs associate in intricate cellular networks within secondary lymphoid organs. In vitro and ex vivo methods may thus be of little interest to understand the genuine immunobiology of FDCs in their native habitat. Herein, we utilised various multicolor fate mapping systems to investigate the ontogeny and dynamics of lymph node (LN) FDCs in situ. We show that LN FDC networks arise from the clonal expansion and differentiation of Marginal Reticular Cells (MRCs), a population of lymphoid stromal cells lining the LN subcapsular sinus. We further demonstrate that during an immune response, FDCs accumulate in germinal centers and that neither the recruitment of circulating progenitors nor the division of local mature FDCs significantly contributes to this accumulation. In contrast, we provide evidence that newly generated FDCs also arise from the proliferation and differentiation of MRCs, thus unraveling a critical function of this poorly defined stromal cell population.