Notre travail a permis tout d’abord d’investiguer les effets des nucléotides extracellulaires sur les cellules<p>dendritiques (DCs) qui sont des cellules présentatrices d’antigènes capables d’initier et de réguler la<p>réponse immunitaire. Afin d’avoir une vue globale de l’action des nucléotides extracellulaires sur les DCs,<p>un profil d’expression génique de l’ATPgS – dérivé stable de l’ATP - a été réalisé par microarray dans les<p>cellules dendritiques dérivées de monocytes (MoDCs).<p>Notre groupe a préalablement montré que malgré que l’ATP est considéré comme un signal de danger, il<p>confère des propriétés immunosuppressives aux DCs (Marteau et al, 2005). Nous nous sommes focalisés<p>sur des régulations géniques pouvant être mises en relation avec un action anti-inflammatoire de l’ATP.<p>Nous avons ainsi démontré que l’ATP était capable d’inhiber la sécrétion des chimiokines MCP-1 et MIP-<p>1a initiée par l’action du LPS, ce qui a pour conséquence de diminuer la capacité des DCs à recruter des<p>monocytes ou d’autres DCs. Ce travail a fait l’objet d’une publication en tant que premier auteur<p>(Horckmans et al, 2005).<p>Un grand nombre d’autres gènes régulés liés à la réponse immune et à l’inflammation a été identifiée<p>dans le profil microarray de l’ATPgS. Nous avions notamment pu identifier une augmentation de la<p>sécrétion de VEGF-A en réponse à l’ATP, amplifiée en présence de LPS. Cette régulation est extrêmement<p>intéressante au vu de l’action immunosuppressive du VEGF sur les DCs. Par ailleurs, cette régulation<p>pourrait constituer un lien entre les DCs et l’angiogénese. Ce travail a fait l’objet d’une publication en tant<p>que premier co-auteur dans la revue Journal of Immunology (Bles et al, 2007).<p>En conclusion, nos données nous ont ainsi permis de montrer que les nucléotides adényliques peuvent<p>avoir par leur action sur les cellules dendritiques une action anti-inflammatoire voire pro-angiogénique,<p>en inhibant le recrutement leucocytaire et une action immunosuppressive en stimulant la sécrétion de<p>VEGF.<p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le Trypanosome africain, dont Trypanosoma brucei est le prototype, est un parasite sévissant en Afrique sub-tropicale. Il est responsable de la maladie du sommeil chez l’Homme et de diverses affections chez les animaux tant sauvages que domestiques.<p><p>T. brucei est un parasite extracellulaire qui se développe dans le sang de son hôte mammifère. Il est donc confronté en permanence au système immunitaire de l’hôte et a en conséquence, afin de générer un environnement plus favorable à sa croissance, établit différents mécanismes d’échappement tels que la variation antigénique ou l’immunomodulation. <p><p>Dans ce contexte, il a été montré que T.brucei libère des facteurs capables d’induire la voie arginase des macrophages. Cette induction peut favoriser la croissance des trypanosomes dans le sang de leur hôte de diverses manières. Premièrement, l’arginase participe à la synthèse de composés tels que les polyamines ou la trypanothione, facteurs de croissance des cellules. Deuxièmement, l’arginase partage le même substrat que la NO synthase inductible (iNOS), ces deux enzymes sont donc en compétition et l’activation de l’arginase pourrait contribuer à diminuer la quantité de NO, composé cytostatique et cytotoxique, produit par les macrophages en limitant le substrat disponible pour l’iNOS. Troisièmement, la déplétion du milieu en arginine suite à l’activation de l’arginase inhibe la prolifération de cellules du système immunitaire dont les lymphocytes T.<p><p>Nous avons identifié une chaîne lourde de kinésine chez T.brucei, TbKHC1 (Trypanosoma brucei Kinesin Heavy Chain 1), appartenant à la superfamille des kinésines, comme un candidat potentiellement capable d’induire la voie arginase des macrophages. TbKHC1 est principalement exprimée au stade sanguicole du parasite et est localisée au niveau de la région endo-exocytaire. Dans un modèle d’infection murin, une invalidation de l’expression de TbKHC1 (par ARN interférence ou par knock-out) conduit à une diminution du premier pic de parasitémie et à une prolongation de la survie des souris infectées. Nous avons montré que TbKHC1 joue un rôle dans l’interaction hôte/parasite à deux niveaux indépendants :premièrement, l’induction de la voie arginase des macrophages par TbKHC1 en début d’infection favorise la croissance du parasite et son établissement au sein de son hôte. Deuxièmement, elle joue un rôle dans l’induction de la pathologie liée à l’infection. <p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / The immune system protects the body from foreign organisms. T cells and B cells are integral components of the ability of the immune system to generate focused immune responses. The development of specialized subsets of T helper cells is governed by transcription factors. Previous work demonstrated a requirement for the transcription factor PU.1 in the development of IL-9-secreting Th9 cells. Work in this dissertation demonstrates that the Th9 subset is not stable in vitro, and that PU.1 expression decreases during long-term culture. To examine a role for PU.1 in Th9-independent immunity we examined a model of multiple sclerosis termed experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). Mice that lack PU.1 expression in T cells (Sfpi1lck-/- mice) demonstrated more severe disease with attenuated recovery compared to control mice, and this was accompanied by an increase of T cells in the central nervous system. We also observed that following multiple routes of immunization Sfpi1lck-/- mice had increased numbers of T follicular helper (Tfh) cells and increased germinal center responses. This correlated with increased expression of the cytokine IL-21 and the surface protein CD40L in T cells that lacked PU.1 expression and resulted in increased numbers of germinal center B cells and antigen-specific antibody titers compared to control mice. The increased germinal center B cells and antibody titers were attenuated with blocking CD40L antibody but not with neutralizing IL-21 antibody. These results suggest that PU.1 limits the expression of CD40L on Tfh cells to regulate the humoral immune response. Together, the data in this dissertation demonstrate Th9-independent functions of PU.1. Moreover, this work shows that transcription factors promoting the development of one subset of T helper cells can simultaneously have negative effects on distinct T cell lineages.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Sepsis is a clinical syndrome due to a systemic inflammatory response to severe microbial infection. Little is known about the changes in the bone marrow (BM) and how they affect the hematopoietic response to bacterial infection. Using an animal model of severe sepsis induced by Pseudomonas aeruginosa, we have previously reported that hematopoietic stem cells (HSC) undergo a significant expansion in the BM accompanied with myeloid suppression. This bone marrow response was Toll-like Receptor 4 (TLR4)-dependent. TLR4 is activated by bacterial lipopolysaccharide (LPS) and signals through two major independent downstream molecules: TRIF and MyD88. In the present study, I found that the TLR4/TRIF and the TLR4/MyD88 pathways contribute in a distinct manner to the BM response to P. aeruginosa's LPS. TRIF plays a major role in the expansion of the HSC pool, whereas MyD88 is required for myeloid suppression. Following LPS stimulation, HSCs enter in the cell cycle, expand and exhaust when transplanted in healthy mice. Loss of TRIF rescued completely the long-term engraftment and multilineage reconstitution potential of septic HSCs, but did not affect myeloid differentiation. Conversely, MyD88 deficiency prevented completely the myeloid suppression in the myeloid progenitors, but conferred limited protective effects on the HSC function. It is of great therapeutic value to identify the downstream molecules involved in TLR4/MyD88 dependent myeloid suppression. I found miR-21, a microRNA that is involved in inflammation, was up-regulated upon LPS challenge in a MyD88-dependent manner. However, deletion of miR-21 in the BM did not rescue LPS-induced bone marrow dysfunction, demonstrating that miR-21 is not a critical regulator in these processes. Further studies are warranted to determine the precise molecular mechanisms involved in the complex pathogenesis of BM response to sepsis. Taken together, my results show for the first time that the TLR4/TRIF signaling as a key mediator of HSC damage during acute LPS exposure and that activation of the TLR4/MyD88 signaling pathway play a dominant role in myeloid suppression. These results provide novel insights into our understanding of the molecular mechanisms underlying bone marrow injury during severe sepsis and may lead to the development of new therapeutic approaches in this disease.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Cytokines are extracellular proteins that mediate communication between cells. T helper cell subsets secrete specific cytokines that promote the development of inflammation. Naïve CD4+ T cells activated and primed in the presence of TGF-β and IL-4 predominantly secrete IL-9, a cytokine that acts as a growth factor for T cells and mast cells, and promotes allergic inflammation. The transcription factors downstream of TGF-β- and IL-4-induced signaling, and that are required for expression of IL-9, have not been previously examined. IL-4 signaling induces the expression of IRF4, a transcription factor required for the development of Th9 cells. IL-4 and the downstream-activated factor STAT6 also interfere with the expression of the transcription factors T-bet and Foxp3 that inhibit IL-9 production from Th9 cells. The TGF-β pathway induces the expression of PU.1, another transcription factor required for Th9 development. In the absence of PU.1 there is increased association of a subset of histone deacetylases to the Il9 promoter. In developing Th9 cells, PU.1 can bind to the Il9 promoter and recruit specific histone acetyltransferases, including Gcn5 to the Il9 gene. Gcn5 functionally contributes to Il9 expression as IL-9 production is diminished when Gcn5 expression is reduced, although other cytokines expressed by Th9 cells are not affected. While Gcn5 is not required for PU.1 or IRF4 binding to Il9, it is important for controlling histone acetylation at the Il9 gene promoter. Together these data define the STAT6-dependent transcription factor network in Th9 cells and the mechanism of PU.1-dependent IL-9 induction in Th9 cells and might indicate that targeting IL-9 regulation is a viable approach for treating inflammatory disease.

Les cellules dendritiques décrites depuis les années 60 ont instantanément capté l’intérêt des scientifiques qui ont pu mettre en évidence leur rôle indispensable dans l’initiation des réponses immunitaires adaptatives et leur ont attribué le surnom « d’adjuvant naturel ». De manière surprenante, les cellules dendritiques conventionnelles sont aussi indispensables dans le maintien de la tolérance et peuvent présenter naturellement ou acquérir une fonction suppressive. Parmi les mécanismes capables de contrôler les réponses de type Th1, l’enzyme indoléamine 2,3-dioxygénase (IDO) a particulièrement attiré notre attention. Cette enzyme initiant la première étape de dégradation du tryptophane et sa transformation en catabolites toxiques nommés kynurénines semble jouer un rôle primordial dans la tolérance envers les fœtus allogéniques et dans l’échappement des tumeurs à la réponse immunitaire. <p><p>Nous avons donc évalué le rôle de l’IDO exprimé par les cellules dendritiques conventionnelles dans la régulation de la réponse adaptative. L’ensemble des résultats in vitro révèle que l’expression d’IDO par les cellules dendritiques conventionnelles au cours de leur maturation n’influence celle-ci ni au niveau de l’expression des molécules MHCII et CD86 ni au niveau de leur capacité à induire la différenciation des lymphocytes Th1. De plus, dans des modèles d’immunisation in vivo par transfert de cellules dendritiques conventionnelles, l’expression d’IDO par ces dernières ne semble pas leur permettre de contrôler les réponses T CD4+ ou T CD8+. Cependant, nous avons constaté qu’en absence de lymphocytes T régulateurs naturels l’expression d’IDO par les cellules de l’hôte constitue un mécanisme important limitant la réponse Th1. <p><p>En cas d’inflammation ou d’infection, de profonds changements affectent le compartiment des cellules dendritiques où émerge une nouvelle sous-population qui se différencie à partir des monocytes inflammatoires du sang et qui portent le nom de cellules dendritiques inflammatoires. Alors que les cellules dendritiques conventionnelles forment une population hétérogène où chaque sous-population semble se spécialiser dans la différenciation d’un type particulier de lymphocyte T auxiliaire ou « helper », la littérature met en évidence une incroyable plasticité phénotypique des cellules dendritiques inflammatoires qui les rend capables de s’adapter au type d’infection auquel l’hôte est confronté en intervenant directement au niveau de la réponse innée mais aussi en participant à l’initiation et la régulation de la réponse T la plus adaptée. <p><p>Le modèle d’immunisation in vivo par transfert de cellules dendritiques inflammatoires présentant l’antigène OVA nous a permis de démontrer la capacité de ces cellules à promouvoir spécifiquement la différenciation de lymphocytes de type Th17. Dans le cadre d’une immunisation classique par un adjuvant, le défaut dans le recrutement des cellules dendritiques inflammatoires dans les souris CCR2-/- nous a permis de mettre en évidence le rôle indispensable des cellules dendritiques inflammatoires pour l’induction des réponses Th1 et Th17. Finalement, envisageant la possibilité d’une collaboration entre DCs conventionnelles et inflammatoires pour l’induction des réponses de type Th17, nous avons constaté que le transfert de cellules dendritiques conventionnelles présentant l’antigène KLH provoque in vivo le recrutement de cellules dendritiques inflammatoires au sein des ganglions drainant le site d’injection et que ces cellules dendritiques inflammatoires semblent nécessaires pour la différenciation des lymphocytes de type Th17.<p><p>La collaboration entre cellules dendritiques via le transfert d’informations pourrait être un évènement fréquent permettant de réguler la réponse immunitaire adaptative à trois niveaux principaux :au niveau quantitatif, en augmentant le nombre de cellules dendritiques présentant l’antigène, au niveau de la durée, en transmettant l’information aux cellules dendritiques inflammatoires colonisant les tissus desquels les cellules dendritiques conventionnelles disparaissent après activation/maturation et au niveau qualitatif, en combinant les propriétés intrinsèques des différentes sous-populations de cellules dendritiques afin de réguler la différenciation des lymphocytes T helper.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Eighty-two patients with breast cancer, twenty-seven patients with nasopharyngeal carcinoma and sixty-five patients with rheumatoid arthritis in this study were selected based on voluntary, randomization and double blind grouping criteria. / In nasopharyngeal carcinoma patients, the decrease in percentage and the absolute count of T lymphocytes in the TCM group was significantly lower than those in the placebo group. Besides, the decrease of the absolute count of T helper and T suppressor in the TCM group was significantly lower than that in the placebo group (all p &lt; 0.05). The decrease may be due to radiotherapy. However, there was no significant difference in plasma sIL-2R and soluble tumor necrosis factor receptor 2 (sTNFR2) between the TCM group and the placebo group. / In rheumatoid arthritis patients, there was no significant difference in plasma. C-reactive protein (CRP), in the percentage, absolute count, and the ratio of CD4+/CD8+/NK/B lymphocytes between the TCM group and the placebo group. / Results showed that the absolute count of T helper lymphocytes (CD4+), the ratio of T helper lymphocytes (CD4+)/T suppressor and cytotoxic lymphocytes (CD8+), and the percentage and the absolute count of B lymphocytes were significantly elevated in the patients with breast cancer after taking Yunzhi-Danshen capsules, while plasma soluble interleukin-2 receptor (sIL-2R) concentration was significantly decreased (all p &lt; 0.05). / This study shows that the selected traditional Chinese medicine have determinable immunomodulatory effects in patients with cancer and rheumatoid arthritis. (Abstract shortened by UMI.) / Traditional Chinese medicine (TCM) has been used to treat chronic diseases and tumor allegedly by immunomodulatory mechanisms. Breast cancer and nasopharyngeal cancer are prevalent carcinoma diseases in Hong Kong. The immune system of such patients could be adversely affected during the course of conventional chemotherapy or radiotherapy. Rheumatoid arthritis is an inflammatory autoimmune disease of the joints. The aim of this study was to assess the immunomodulatory effects of TCM Yunzhi-Danshen in auxiliary treatment of both kinds of cancer patients, and Lingzhi (Ganoderma Lucidum)-San Miao San ( Atractylodes lancea, Phellodendron amurense and Achyranthes bidentata B1) in supplementation treatment of patients with rheumatoid arthritis. / by Bao Yixi. / "July 2005." / Adviser: Wai-Kei Lam. / Source: Dissertation Abstracts International, Volume: 67-01, Section: B, page: 0166. / Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 2005. / Includes bibliographical references (p. 150-167). / Electronic reproduction. Hong Kong : Chinese University of Hong Kong, [2012] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Electronic reproduction. [Ann Arbor, MI] : ProQuest Information and Learning, [200-] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Abstracts in English and Chinese. / School code: 1307.

The genus Mycobacterium represents more than 120 species of bacteria including the pathogenic M. tuberculosis, the etiological agent of tuberculosis. The host mounts a robust inflammatory and cell-mediated response to contain the spread of pathogenic mycobacteria. While macrophages, dendritic cells (DCs) and neutrophils are known to facilitate early responses, the effector functions of CD4+ and CD8+ T cells are critical for containment of the mycobacteria. The type I T helper (Th1) subset of CD4+ T cell population orchestrates the protective immunity through cytokines like interferon (IFN)-γ, interleukin (IL)-12, IL-23 and tumor necrosis factor (TNF)-α However, it is known that despite such responses, host can only contain but not eradicate the infection. Additionally, infection of over one-third of the world’s population with pathogenic mycobacteria is a testimony of its success as a pathogen. Much of its success is attributed to the multiple evasion strategies employed such as inhibition of phagosome-lysosome fusion, secretion of reactive oxygen intermediates antagonistic proteins like superoxide dismutase and catalase, downregulation of antigen presentation to T cells, downregulation of the pro-inflammatory cytokines, skewing the immune balance toward the less effective Th2 responses, inhibition of autophagy, induction of regulatory T cells (Tregs) and immunosuppressive cytokines etc. Thus, an effective check on the infection would be possible if we understand the mechanisms underlying such evasion and survival strategies. In this perspective, evaluation of the host-pathogen interactions in terms of integration of key signaling centers, particularly that during mycobacteria-macrophage or mycobacteria-DC interactions, would underscore as a critical requisite to detail the immune responses and its regulation. This study addresses three such immune evasion and survival strategies employed by the mycobacteria; downregulation of IFN-γ-induced autophagy in macrophages, expansion of Tregs by modulating DC phenotype and finally epigenetic regulation of genes involved in foamy macrophage generation. Autophagy is one of the major immune mechanisms engaged to clear intracellular infectious agents. It contributes to both innate and adaptive immune responses to infections and plays an essential role in restricting intracellular pathogens and delivering pathogen-derived antigens for major histocompatibility complex class II presentation. Nonetheless, several pathogens, especially viruses such as herpes simplex virus, human immunodeficiency virus, influenza; and bacteria like Mycobacteria, Shigella and Listeria exhibit multiple mechanisms to evade autophagy. However, the identities and contributions of host signaling molecules and mechanisms by which pathogens modulate autophagy have not been explored in depth. Here, we demonstrate that M. bovis BCG, Shigella flexneri and Listeria monocytogenes but not Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus and Escherichia coli inhibit IFN-γ-induced autophagy in macrophages by evoking selective and robust activation of WNT and sonic hedgehog (SHH) pathways via mechanistic target of rapamycin (mTOR). Utilization of macrophages derived from mir155-null mice or by conventional siRNA or miRNA mimics emphasized the role for mTOR-responsive epigenetic modifications in the induction of microRNAs, miR-155 and miR-31 to fine-tune autophagy. Importantly, cellular levels of PP2A, a phosphatase, were regulated by miR-155 and miR-31. Diminished expression of PP2A led to inhibition of glycogen synthase kinase (GSK)-3β, a negative regulator and a nodal link that regulate WNT and SHH pathways. This facilitated the prolonged activation of WNT and SHH signaling pathways. Further, sustained WNT and SHH signaling effectuated the expression of anti-inflammatory lipoxygenases (ALOX5 and ALOX15), which in tandem inhibited IFN-γ-induced janus kinase (JAK)- signal transducer of activated (STAT) signaling and contributed to evasion of autophagy. Together, we have identified novel molecular mechanisms and host factors that are crucial to control autophagy and help the bacterial pathogens like mycobacteria to evade the host immune responses. Much of the protective immunity against mycobacterial infection is mediated by Th1 CD4+ T cells. However, suppressive T cell populations such as CD4+CD25+FoxP3+ Tregs or a less effective Th2 cells are exploited by mycobacteria to subvert the protective host immune response. In this perspective, the molecular mechanisms underlying mycobacteria-induced Treg expansion are unclear. Utilizing cues from the previous reports from others’ and our laboratory, we explored the role for host signaling pathways such as SHH, WNT and NOTCH1 signaling during mycobacteria-mediated DC maturation and Treg generation/expansion. We demonstrate that while inhibition of SHH signaling markedly reduced the ability of the infected DCs to expand Tregs, NOTCH1 signaling functioned to suppress M. bovis BCG-induced Treg expansion. Though SHH and NOTCH1 signaling did not regulate the DC maturation during infection in terms of the maturation markers CD1a, HLA-DR, CD40, CD83, CD80 and CD86, pro-inflammatory cytokines such as TNF-α, IL-2, IL-1β and IL-6 were moderately NOTCH1-responsive and suppressed by SHH signaling. Further, M. bovis BCG-induced SHH signaling and Treg expansion was mediated by the classical phosphoinositide 3-kinase (PI3K)-mTOR-nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB) cascade. Recent studies have attributed the role for programmed death ligand (PD-L)1 and cyclooxygenase (COX)-2-catalyzed prostaglandin (PG)E2 during expansion of Tregs. Experiments utilizing pharmacological inhibitors and conventional siRNAs indicated that both PD-L1 and COX-2/PGE2 were induced upon M. bovis BCG and M. tuberculosis infection in DCs and were regulated by SHH signaling. While SHH-responsive transcription factor, GLI1 arbitrated COX-2 expression, mycobacteria-stimulated SHH signaling was found to suppress miR-324 and miR-338, bonafide miRNAs that target PD-L1, to aid increased expression of PD-L1 and Treg expansion. This highlights the bi-functional role of SHH signaling during mycobacterial infection of DCs. Further, we found interesting cross-regulation of NOTCH and SHH pathway functions during M. bovis BCG infection of DCs. Inhibition of NOTCH1 signaling resulted in elevated expression of infection-induced PD-L1 whereas inhibition of SHH signaling showed increased transcripts of JAGGED2 (JAG2), a NOTCH1 ligand, and NOTCH intracellular domain (NICD), a marker for NOTCH activation. Thus, our results demonstrate that Mycobacterium directs a fine-balance of host signaling pathways and molecular regulators in DCs to determine the functional outcome of the immune responses including Tregs expansion that favours its survival. Foamy macrophages (FMs) are integral components of granulomas during mycobacterial pathogenesis. FMs are one of the morphotypes differentiated from macrophages characterized by the presence of lipid bodies (LBs)/droplets. The lipids provide nutrients to mycobacteria, leading to an enhanced ability to survive and replicate in host FMs. LBs are also known to regulate lipid metabolism, membrane trafficking, intracellular signaling and inflammatory mediator production. Interestingly, LBs are stores for various immune mediators including arachidonic acid, COX-2, ALOX5, ALOX15 and leukotrienes, underscoring the significance of FMs in the current study. However, molecular mechanisms that regulate intracellular lipid accumulation in FMs in the course of mycobacterial infection are not clear. Here, we analyzed the role for one of the histone modifications widely implicated in shaping the immune responses, Histone H3 lysine 27 trimethylation (H3K27me3), a known marker for gene silencing. While the trimethylation of H3K27 is catalyzed by EZH2, a component of Polycomb-repressive complex (PRC)2, Jumonji C (JmjC) domain protein (JMJD3) is a well-established H3K27me3 demethylase. Unlike M. smegmatis, infection of macrophages with M. tuberculosis or M. bovis BCG displayed JMJD3-dependent LB formation. Supporting this observation, the genes involved in lipid biosynthesis (Ascl1, Adrp, Psap) and uptake (Fat (CD36) and Msr1) were significantly upregulated with M. tuberculosis or M. bovis BCG infection of macrophages in a JMJD3- and TLR2-dependent manner. Abca1 and Abcg1, genes assisting in lipid export were downregulated or remained unchanged with M. tuberculosis or M. bovis BCG infection. Chromatin immunoprecipitation analysis revealed a reduced H3K27me3 mark on the promoters of the selected genes that were upregulated on mycobacterial infections. Corresponding, elevated recruitment of JMJD3 to these promoters was observed. Interestingly, NOTCH1 signaling-responsive MUSASHI (MSI), an evolutionarily conserved RNA-binding protein that inhibits translation of the mRNA, was found to positively regulate infection-induced JMJD3 expression. MSI targeted a transcriptional repressor of JMJD3, Msx2-interacting nuclear target protein (MINT/ SPEN), in the infected macrophages to aid in FM formation. Immunohistochemistry and immunofluorescence experiments utilizing in vivo murine granuloma model using M. bovis BCG substantiated these observations. Thus, our study has unveiled novel roles for JMJD3 and its regulators in epigenetic regulation of LB generation in FMs. Altogether, we have established significant roles for several new host factors and inhibitory, survival mechanisms employed by pathogenic mycobacteria. Emphasis on functions of miRNAs and epigenetic regulation in the study has underscored the importance of fine-tuning immune responses during mycobacterial pathogenesis to determine the cell-fate and shape the course of infection. Further understanding and evaluation of these molecular regulators bears potential importance in disease control by aiding the search for effective drugs and therapeutics.

La tuberculose est une maladie contagieuse causée par une infection avec M. tuberculosis. Son incidence globale élevée, des traitements longs et coûteux, l’apparition de souches résistantes aux antibiotiques disponibles et la co-infection avec le VIH en font un problème de santé publique de premier plan. En effet, l’Organisation Mondiale de la Santé estime qu’un tiers de la population mondiale est infectée de façon latente par M. tuberculosis. La mise au point d’un vaccin efficace serait un des moyens de mieux contrôler cette maladie et pour cela une meilleure compréhension de la réponse immunitaire contre M. tuberculosis est indispensable. Il est cependant clair que la réponse Th1 et l’IFN-γ sont essentiels pour la protection contre M. tuberculosis. Cependant, beaucoup d’aspects de cette immunité restent encore indéterminés dont le rôle de la réponse IL-17A. Dans ce travail, nous avons analysé la susceptibilité de souris génétiquement déficientes pour la sous-unité A du récepteur de l’IL-17A à une infection par M. tuberculosis. Nous montrons que la signalisation induite par l’IL-17A est indispensable pour le contrôle à long terme de l’infection et ce malgré une augmentation de la réponse IFN-γ.<p>Dans la deuxième partie du travail, nous avons analysé l’effet de la neutralisation de l’IL-12 sur la susceptibilité de souris préalablement vaccinées avec le Bacille de Calmette et Guérin (BCG) à une infection par M. tuberculosis. La neutralisation de l’IL-12 a été réalisée en utilisant un auto-vaccin anti-IL-12. Les résultats ont confirmé le rôle essentiel de l’IL-12 dans la protection contre une infection primaire avec M. tuberculosis ;ils ont cependant également permis de démontrer que la neutralisation de l’IL-12 n’exerce qu’un effet très modeste sur la protection conférée par le vaccin BCG. Ainsi, la diminution d’IFN-γ induite par la neutralisation de l’IL-12 semble être compensée par une augmentation de la production de TNF-α, d’IL-6 et plus particulièrement de l’IL-17A.<p>En conclusion, notre travail indique que la réponse IL-17A est importante pour la protection contre M. tuberculosis que ce soit lors d’une infection primaire ou en cas de réponse mémoire. De plus, nos observations renforcent l’idée de plus en plus communément admise que l’IFN-γ seul n’est pas suffisant pour protéger contre M. tuberculosis/Tuberculosis is a contagious disease caused by infection with M. tuberculosis. Due to its high global incidence, the length and cost of antibiotic treatments, the emergence of antibiotics resistant strains and co-infection with HIV, Tuberculosis remains a major health problem. In addition, World Health Organization estimates that one-third of the world population is latently infected with M. tuberculosis. The development of an efficient vaccine could lead to a better control of this disease, but for that purpose a better understanding of the protective immune response against M. tuberculosis is essential. It is clear that Th1 immunity and IFN-γ play an essential role in protection against M. tuberculosis. However, numerous aspects of this immune response are still poorly understood, such as the role of the IL-17A response. <p>In this work, we have analyzed the susceptibility to M. tuberculosis infection in mice genetically inactivated in the IL-17 receptor.A subunit. We have shown that IL-17A signalling is required for long-term control of M. tuberculosis infection, even if the IFN-γ response is increased. <p>In the second part of this work, we have analyzed the effect of IL-12 in resistance against M. tuberculosis infection and in the protection conferred by the BCG vaccine. For that purpose, IL-12 was neutralized using an anti-IL-12 auto-vaccine. Our results confirm the essential role of IL-12 in the protection against a primary M. tuberculosis infection. Nevertheless, these results also demonstrate that IL-12 neutralization only marginally affect the protection conferred by the BCG vaccine. Indeed, the decreased IFN-γ production induced by IL-12 neutralization in BCG-vaccinated mice seems compensated by increased TNF-α, IL-6 and more specifically IL-17A production.<p>In conclusion, our data indicate that the IL-17A response is important in protection against M. tuberculosis, both in primary infection or in the case of memory responses. Moreover, our results emphasize the emerging idea that a functional IFN-γ response alone is not sufficient to protect against M. tuberculosis.<p><p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Par rapport à l’adulte, le nouveau-né présente une susceptibilité accrue aux agents infectieux et au développement d’allergies. Une polarisation de l’immunité acquise vers des réponses de type Th2, productrices d’IL-4, d’IL-5 et d’IL-13, et un défaut de réponses immunes de type Th1, sécrétant de l’IFN-γ, peuvent rendre compte de ce statut immunitaire particulier. De plus, un retard de production et de maturation des anticorps, caractéristiques de l’immunité humorale, s’observe en début de vie. <p>Récemment, de nouveaux lymphocytes T auxiliaires ont été décrits, les lymphocytes Th17, producteurs d’IL-17A, d’IL-17F et d’IL-22, d’une part, et les lymphocytes Tfh, sécrétant de l’IL-21 et exprimant CXCR5, ICOS et PD-1, d’autre part. La différenciation des lymphocytes Th17 dépend de la présence d’IL-6 ou d’IL-21 et de TGF-β, et est inhibée par l’IL-4 ;tandis que les lymphocytes Tfh sont induits en présence d’IL-21, d’IL-6 et du répresseur transcriptionnel Bcl6. Alors que les lymphocytes Th17 sont associés à des réponses inflammatoires par le recrutement de neutrophiles, les lymphocytes Tfh aident les lymphocytes B à produire des anticorps de haute affinité.<p><p>L’objectif principal de notre travail est l’étude du développement potentiel de réponses de type Th17 chez le nouveau-né de souris soumis à une stimulation allogénique et au manque d’IL-4. De plus, l’existence potentielle de lymphocytes Tfh induits chez le nouveau-né immunisé avec un vaccin constitué d’ovalbumine de poulet et d’Alum, sera investiguée.<p><p>Dans notre modèle de tolérance néonatale, l’immunisation de nouveau-nés BALB/c à l’aide de cellules spléniques semi-allogéniques F1 (AJAX x BALB/c) induit une polarisation de type Th2, associée à l’établissement d’un chimérisme lymphoïde et à l’acceptation d’une greffe de peau présentant les alloantigènes rencontrés à la naissance. Des nouveau-nés soumis à cette immunisation allogénique et à la privation d’IL-4, réalisée par l’utilisation d’anticorps monoclonaux ou de souris IL-4-/-, rejettent de façon aiguë les greffons de peau et présentent une proportion réduite de cellules chimériques. Cette rupture de la tolérance néonatale est associée à l’inhibition de la réponse allospécifique de type Th2 et au développement de lymphocytes Th17 alloréactifs, produisant de l’IL-17A. L’inhibition de la voie Th17 ne conduit toutefois pas à l’acceptation des allogreffes de peau. Par contre, la neutralisation de l’IL-6 ou de l’IL-17A et la réduction du nombre de neutrophiles restaurent la proportion de cellules chimériques présentes dans la rate, démontrant que la réponse de type Th17 allospécifique néonatale contrôle le chimérisme lymphoïde. <p><p>En réponse au vaccin OVA-Alum, les nouveau-nés présentent une proportion accrue de lymphocytes Tfh CXCR5+ PD-1+, bien que cette proportion lymphocytaire soit significativement diminuée par rapport aux adultes. Les lymphocytes Tfh néonataux expriment en outre des taux moindres des ARNm d’IL-21, d’IL-4 et de Bcl6, suggérant que la génération de lymphocytes Tfh est altérée en début de vie. En parallèle, les titres et la maturation des anticorps produits suite à la vaccination sont réduits chez les nouveau-nés, en comparaison avec les adultes. Cependant, qu’ils soient déficients en IL-4 ou non, des lymphocytes T CD4+ néonataux activés in vitro en présence d’IL-6 induisent une production d’anticorps par des lymphocytes B compétents, suggérant qu’il n’y a pas de défaut intrinsèque des lymphocytes T du nouveau-né à développer une capacité d’aide aux lymphocytes B.<p><p>En conclusion, nous avons montré que la polarisation de type Th2 néonatale inhibe la différenciation de lymphocytes Th17 alloréactifs contrôlant le rejet de cellules allogéniques, un mécanisme pouvant intervenir dans la relation immunitaire entre la mère et l’enfant. Nos résultats indiquent également que le nouveau-né est capable de différencier des lymphocytes Tfh, bien que le développement de ces derniers semble réduit. \ / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished