Les cellules NK sont classiquement décrites comme des lymphocytes effecteurs du système immunitaire inné, dotées d’un jeu limité de récepteurs permettant la reconnaissance de cellules tumorales ou infectées par des pathogènes, et dépourvues de capacités de mémoire immunitaire. Des travaux récents montrent cependant que les cellules NK semblent douées de diverses propriétés « adaptatives » proches de celles des lymphocytes T (LT). L’étude princeps de ce nouvel aspect de la biologie des cellules NK a été réalisée dans un modèle murin d’hypersensibilité retardée (HSR) aux haptènes, et démontre qu’en l’absence des effecteurs classiques de ces réactions (LT), les cellules NK sont capablesd’induire des réactions d’HSR. La première partie de ce travail de thèse a consisté à étudier la contribution des cellules NK dans l’initiation et le développement des réactions d’HSR en présence des effecteurs classiques (LT). Nous montrons ainsi que bien que des cellules NK « mémoires » spécifiques de l’haptène soient retrouvées dans le foie des souris de type sauvage sensibilisées, leur contribution à la réaction d’HSR est mineure. Par contre, si ces cellules NK mémoires sont transférées à une souris receveuse dépourvues de LT nonsensibilisée, elles sont capables d’induire des réactions d’HSR lors d’un nouveau contact avec l’haptène. Dans la deuxième partie, nous avons comparé les réactions d’HSR induites par les cellules NK et les lymphocytes T mémoires dans ce système de transfert. Nous mettons en évidence que les réactions développées par les cellules NK sont d’une durée limitée et qu’elles impliquent un oedème avec peud’infiltration par les cellules immunitaires, au contraire des réactions induites par les cellules T mémoires. Enfin, dans la troisième partie de ce travail, nous avons analysé le compartiment cellulaire NK circulant chez des patients souffrant de pathologies inflammatoires cutanées dans lesquelles les LT ont un rôle clairement identifié à ce jour. Nous rapportons des modifications qualitatives et quantitatives de ces cellules, suggérant leur implication potentielle dans la physiopathologie de ces maladies. L’ensemble de ces données confirme donc l’existence de cellules NK « mémoires », dont le rôle physiologique en présence des effecteurs adaptatifs classiques reste encore aujourd’hui à démontrer. / NK cells are classically defined as lymphocytes of the innate immune system, equipped with a limited set of receptors involved in the recognition of tumoral or infected cells, and devoid of immune memory. However, recent studies showed that NK cells seem endowed with various "adaptive" properties similar to those of T lymphocytes (TL). The original description of this new aspect of NK cell biology was made in a murine model of delayed-type hypersensitivity (DTH) to haptens. In this model, NK cells were found to be able to induce DTH reactions in the absence of classical DTH effectors (TL). The aim of the first part of this PhD thesis was to study the contribution of NK cells in the initiation and development of HSR reactions in the presence of classical effectors (TL). We show that although hapten-specific "memory" NK cells are generated in the liver of hapten-sensitized wild type mice, their contribution to HSR reactions is minor. By contrast, if "memory" NK cells are transferred to unsensitized recipient mice lacking T cells, they can induce DTH reactions upon a new contact with the hapten. In the second part, we compared the DTH reactions induced by NK cells and memory T lymphocytes in thistransfer system. We showed that hapten-induced skin reactions mediated by NK cells are of limited duration and associated with a weak cellular infiltrate, in contrast to memory T cell-mediated reactions. Finally, in the third part of this work, we analyzed the circulating NK cell compartment in patients suffering from inflammatory skin diseases thought to be induced by T cells. We report qualitative and quantitative changes of NK cells in patients in comparison with healthy controls, suggesting the potential involvement of NK cells in the pathophysiology of these diseases. Altogether, our data confirm the existence of "memory" NK cells, whose physiological role in the presence of conventional adaptive effectors still remains to be assessed.

Les hypersensibilités retardées (HSR) cutanées sont hétérogènes, à la fois par la nature des mécanismes impliqués (allergiques versus non allergiques) mais aussi par les différents degrés de sévérité rencontrés. Seules les HSR allergiques sont dues à la présence de lymphocytes T (LT), mal caractérisés chez l'homme. Le but de ce travail est d'étudier la contribution des LT CD8 cytotoxiques dans le développement et la sévérité des HSR cutanées chez l'homme, à partir de deux pathologies fréquentes : les toxidermies aux béta lactamines et l'eczéma allergique de contact à la para-phénylènediamine (PPD). Tout d'abord, la présence de LT spécifiques de médicament au sein des toxidermies aux béta lactamines a été recherchée in vivo et in vitro. Nous avons montré que les HSR sévères étaient plus souvent d'origine allergique que les HSR bénignes. Nous avons ensuite caractérisé le rôle des LT CD8 dans les HSR allergiques. Dans les toxidermies bénignes à l'amoxicilline, l'étude de la cinétique de recrutement des LT au niveau cutané ainsi que l'analyse des LT spécifiques du sang circulant ont permis de mettre en évidence le rôle essentiel des LT CD8 cytotoxiques dans l'initiation de ces réactions. Ensuite, dans l'eczéma allergique de contact à la PPD, un recrutement épidermique précoce des LT CD8 associés à des marqueurs de cytotoxicité, a été retrouvé, corrélé avec la sévérité des lésions. Ces résultats ont été confortés par ceux obtenus dans un modèle pré-clinique d'HSR allergique à la PPD chez la souris. En conclusion, ce travail montre que les LT CD8 cytotoxiques pourraient être les principales cellules effectrices des HSR cutanées allergiques chez l'homme / Skin delayed hypersensitivity (DHS) are heterogeneous, by the nature of the mechanisms involved (allergic versus non allergic) and also by their different degrees of severity. Only allergic DHS is due to T cells, poorly characterized in humans. The aim of this work is to study the contribution of cytotoxic CD8 T cells in the development and severity of skin DHS in humans, induced by two common diseases: cutaneous adverse drug reactions to beta lactam antibiotics and allergic contact dermatitis to para-phenylenediamine (PPD). First, the presence of drug specific T cells in cutaneous adverse drug reactions to beta lactams was investigated in vivo and in vitro. We showed that severe DHS were more often allergic than benign DHS. Then, we characterized the role of CD8 T cells in allergic DHS. In benign cutaneous adverse drug reactions to amoxicillin, the study of the kinetics of skin T cell recruitment as well as the analysis of circulating specific T cells highlight the essential role of cytotoxic CD8 T cells in the initiation phase of these reactions. In allergic contact dermatitis to PPD, early recruitment of epidermal CD8 T cells associated with cytotoxic markers was found, correlated with the severity of lesions. These results were supported by those obtained in a mouse model of allergic contact dermatitis to PPD. In conclusion, this work showed that cytotoxic CD8 T cells could be the main effector cells of allergic skin DHS in humans

La voie des RLR (RIG-I like Receptors) joue un rôle essentiel dans la détection des virus à ARN, déclenchant une réponse immunitaire antivirale grâce au recrutement de la protéine adaptatrice mitochondriale MAVS (Mitochondrial AntiViral Signaling protein). Nous avons mis en évidence que les souris déficientes pour la protéine MAVS (MAVS KO) présentaient un phénotype proallergénique dans un modèle d'inflammation stérile d'hypersensibilité retardée de contact (HSRC) qui reproduit la dermatite allergique de contact (DAC) chez l'homme. Nous avons caractérisé le système immunitaire des souris MAVS KO en condition d'équilibre et durant la réponse d'HSRC. Nous avons identifié un rôle du microbiote intestinal des souris MAVS KO dans l'exacerbation de réponse d'HSRC et mis en évidence une dysbiose du microbiote bactérien. Nous avons démontré que la dysbiose était responsable du phénotype inflammatoire observé, phénotype transmissible à des souris sauvages par des expériences de cohébergement et de transplantation fécale. Cette dysbiose induit une augmentation de la perméabilité intestinale chez les souris MAVS KO lors de la réponse d'HSRC, aboutissant à une translocation bactérienne dans les organes lymphoïdes et à la modulation des réponses immunitaires à l'origine de l'exacerbation de réponse d'hypersensibilité. La 2ème partie de ma thèse vise à étudier les conséquences de la déficience en MAVS sur le métabolisme glucidique. Nos expériences ont démontré que les souris MAVS KO développaient une surcharge pondérale et une insulino-résistance sous régime riche en lipides et sucrose, dépendants de la dysbiose intestinale. Au niveau cellulaire, une altération des interactions aux points de contact entre la mitochondrie et le réticulum endoplasmique a été observée. Nos résultats permettent d'envisager le développement de nouvelles approches thérapeutiques des pathologies allergiques et métaboliques humaines par la modulation du microbiote intestinal / RIG-I like receptors (RLRs) play a major role in response to cytosolic viral RNAs by initiating an antiviral immune response through the recruitment of the mitochondrial adaptor protein MAVS (Mitochondrial AntiViral Signaling protein). We showed that MAVS-deficient mice developed an exacerbated response in a sterile inflammatory model of Contact Hypersensitivity (CHS), that reproduces the pathophysiology of allergic contact dermatitis (ACD) in human. We characterized the immune system of MAVS KO mice at steady state and during CHS response. We found that MAVS deficiency leads to changes in the gut bacterial composition suggesting an unexpected role of the RLR pathway in the regulation of intestinal homeostasis. We demonstrated that intestinal dysbiosis is responsible for the increased CHS response, and showed that the inflammatory phenotype of MAVS KO mice can be transferred to WT mice by cohousing and fecal transplantation. We demonstrated that the dysbiotic gut microbiota exerts its effect due to an increased intestinal permeability during DTH sensitization. The ensuing bacterial translocation within lymphoid organs enhances characteristic cytokines production that increases CHS response. The 2nd part of my thesis aimed to study the consequences of MAVS deficiency on glucose metabolism. Our experiments showed that MAVS KO mice exhibit disorders of glucose homeostasis during high fat diet (HFD) associated with the development of overweight and insulin resistance. We also observed alterations of MAM (Mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes), contact poins between mitochondria and endoplasmic reticulum. Recent preliminary data suggested that the metabolic disorders associated with MAVS deficiency are due to intestinal dysbiosis. Our results highlight a new role for the RLR pathway and allow to consider the development of new therapeutic approaches to human allergic and metabolic diseases by modulation of the intestinal microbiota