Résumé des travaux de thèse Contrairement au dogme original décrit par van Furth sur le système des phagocytes mononucléés (MP), il est maintenant suggéré que les monocytes ne représentent plus uniquement des précurseurs de macrophages mais qu'ils exercent des fonctions immunologiques en tant que tel. Non seulement les monocytes sont capables de circuler dans les tissus sans se différencier en macrophages mais la plupart des macrophages tissulaires ont en réalité une origine embryonnaire. Je me suis intéressée à l'activité migratoire et aux fonctions effectrices des monocytes et des macrophages grâce à l'utilisation de l'imagerie intravitale. Cette approche nous a permis d'appréhender la dynamique des MP entre le réseau vasculaire et le parenchyme tissulaire. De cette façon nous avons pu mettre en évidence le rôle de CX3CR1 dans le contrôle du déploiement monocytaire dans un modèle d'inflammation aiguë. En parallèle, dans un modèle de métastases pulmonaires, nous avons démontré que les monocytes ne contribuent qu'à une partie des macrophages associés aux tumeurs (TAM) et que l'autre partie dérive de la prolifération des macrophages interstitiels du poumon. Ces différentes sous-populations de TAM semblent avoir des contributions différentes dans le développement tumoral et la réponse à la chimiothérapie. Mon travail a permis de mieux appréhender la biologie des monocytes au-delà de leur fonction comme simples précurseurs de macrophages et apportent des concepts nouveaux sur l'origine des TAM. Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives dans la compréhension des mécanismes biologiques gouvernés par les MP et dans la régulation la réponse inflammatoire. / Contrariwise to the original dogma established by van Furth on the Mononuclear Phagocyte System (MPs), it is now suggested that monocyte fate and functions should not be restricted to macrophage precursors. Experimental evidences show that monocytes can circulate in tissues without differentiating and most of the tissue associated macrophages have embryonic origin. My thesis work focused on migratory activity and effective functions of monocytes and macrophages based on intravital imaging technology. This approach represent a unique tool to study the dynamic of MPs between the vasculature and tissue parenchyma. Our work provided new insights in the role of CX3CR1 in the monocyte deployment during acute inflammatory response.In a model of pulmonary metastases, we also demonstrated that monocytes represent only one part of tumor associated macrophages (TAMs) and the other part is constituted by lung interstitial macrophages. These different subsets of TAMs seem to contribute differently in tumor development and response to chemotherapy.Overall my work provides new insights about monocyte biology beyond their macrophage precursor fate and presents new concepts on the origin of TAMs. It also adds new perspectives in the understanding of biological mechanism regulated by MPs and in the control of the inflammatory response.

Le danio zébré est un modèle bien établi pour étudier la biologie du développement des vertébrés. Ses larves transparentes sont favorables à des approches de microscopie non invasive, qui permettent de réaliser des observations à l’échelle d’un individu entier à des niveaux de résolution cellulaire et subcellulaire. Ces atouts font du danio zébré un excellent modèle pour étudier les infections virales in vivo. Au cours de mon projet, j’ai etudié l’entrée et la colonisation du système nerveux central (SNC) par le virus Sindbis (SINV) dans le modèle danio zébré. Mon projet présentait plusieurs axes: 1) développer un modèle d’infection du virus Sindbis chez le danio zébré, 2) caractériser l’invasion du SNC par le virus par des techniques d’imagerie à haute résolution, 3) définir la voie d’entrée du virus dans le SNC, 4) évaluer la dynamique de la réponse immunitaire innée par l’étude de la réponse interféron. Le suivi de la propagation du virus a été rendu possible par l’utilisation d’un ARN viral recombinant exprimant la protéine fluorescente verte ‘GFP’. L’utilisation de cette construction m’a permis de caractériser la progression de SINV chez le danio zébré et d’identifier les organes/tissus cibles que sont le vitellus, le foie, le cœur et enfin, le cerveau. Les données rassemblées jusqu'à présent m’ont aussi permis d’identifier le mécanisme par lequel SINV se propage vers le cerveau: le virus se propage par un transport axonal du system nerveux périphérique vers le SNC. Dans le cadre de la réponse immunitaire au niveau cellulaire, j’ai pu observer le rôle joué par les leucocytes, en particulier les neutrophiles, comme cellules productrices d'interféron. / The zebrafish (Danio rerio) is an important model organism, particularly for studies of development and more recently host pathogen interactions. As opposed to other vertebrate model organisms, its optical clarity and ease of genetic manipulations allow to visualize highly dynamic cellular processes in vivo at the whole organism scale. These assets make the zebrafish a perfect model for the study of viral infections in vivo, such as those caused by neurotropic viruses. The aim of this project has been to gain insights in some of the interactions that determine encephalitis, by characterizing the neurotropic Sindbis virus (SINV). This Thesis project has consisted therefore in: 1) the development of a SINV infection model in zebrafish larvae, 2) the characterization of SINV neuroinvasion upon its inoculation in the bloodstream, thanks to the use of high resolution microscopy, 3) the study of SINV mechanism of entry in the CNS, 4) the characterization of the innate immune response, both at the whole organism and organ specific level. Thanks to the use of a SINV recombinant strain, engineered to express the green fluorescent protein “GFP” in infected cells upon viral replication, we have been able to follow the onset and the progression of the infection. We have suggested infection of peripheral neurons and subsequent axonal transport to the CNS as SINV entry mechanism. At the cellular level, we have identified neutrophils as the main IFN producing cells.