INTRODUÇÃO: A incidência de pacientes apresentando alergia à proteína do leite de vaca (APLV) após os 5 anos de idade vem crescendo. Definir se estes pacientes tolerariam a ingestão de alimento produzido com leite processado a altas temperaturas (LPAT) proporcionaria melhor qualidade de vida, definiria melhor prognóstico e possibilitaria avaliar a indicação de dessensibilização com muffin. OBJETIVO: (1) identificar quais pacientes com APLV persistente aos quatro anos poderiam tolerar a ingestão de LPAT, (2) descrever as características clínicas e laboratoriais dos grupos reativo e não reativo ao LPAT, e (3) compara-las entre os dois grupos. MÉTODOS: Estudo transversal, utilizando amostra de conveniência, incluindo todos os pacientes acompanhados no ambulatório de alergia alimentar do Instituto da Criança HCFMUSP que preenchiam os critérios de inclusão e que concordaram em realizar o TPO, entre janeiro/2013 e novembro/2014. Os pacientes foram admitidos em hospital-dia sob supervisão médica e submetidos à ingestão de um muffin contendo 2,8 gramas de proteína do leite de vaca. Foram definidos como tolerantes se não apresentassem nenhuma reação alérgica. Estes pacientes foram submetidos na sequência a novo TPO com leite de vaca in natura para excluir a tolerância ao leite de vaca. RESULTADOS: Foram realizados 38 TPO com LPAT, sendo que 30 pacientes (15 masculinos) preencheram todos os critérios de inclusão. A mediana da idade foi de 7 anos e 7 meses (4a10m -14a2m). 14 pacientes (46%) não apresentaram reação após a ingestão do muffin, sendo considerados como não reativos. A análise comparativa entre os grupos reativos e não reativos ao LPAT, não mostrou diferença estatisticamente significante quanto às características clínicas: idade (p=0,8), sexo (p=0,4), história pessoal de rinite (p=0,7), história pessoal de asma (p=0,7), história pessoal de outras alergias (p=0,6), história familiar de rinite (p=0,7), história familiar de asma (p=0,3), história familiar de outras alergias (p=0,1), relato de anafilaxia prévia (p=0,07), relato de ingestão de traços de leite previamente ao TPO (p=0,4), relato de reação alérgica no último ano antes da provocação (p=0,6), relato de anafilaxia no último ano antes do TPO (p=0,6). Não se observou diferença estatisticamente significante entre os dois grupos para IgE total (p=0,1) e eosinófilos (p=0,6). O teste de puntura para leite de vaca e frações mostrou diferença estatisticamente significante para ?-lactoalbumina (p= 0,01) e para a caseína (p = 0,004); em relação ao ImmunoCAP® apenas para a caseína (p= 0,05) essa diferença foi significante. Ao avaliar estes pacientes 1 ano após o TPO, nenhum dos 16 pacientes que foram reativos ao LPAT estava ingerindo leite de vaca, enquanto 28% dos pacientes que foram tolerantes ao LPAT estavam consumindo leite de vaca in natura sem reação (p=0,037). CONCLUSÃO: O estudo mostrou que os pacientes com APLV desta amostra brasileira apresentaram 2 diferentes fenótipos, sendo que aproximadamente metade tolerou o LPAT. Sendo assim, o TPO para LPAT deve ser considerado para pacientes com APLV, sempre sob supervisão médica e estrutura segura e adequada, pois pode contribuir para uma mudança no paradigma do seguimento destes pacientes. Teste de puntura e ImmunoCAP® para caseína podem sugerir quais pacientes estariam tolerantes ao TPO com LPAT, reforçando dados da literatura internacional / INTRODUCTION: The incidence of patients with cow\'s milk allergy (CMA) after the age of 5 has been growing. Defining whether these patients can tolerate the ingestion of food produced with baked milk without allergy reaction could provide a better quality of life, a better prognosis and would make it possible to evaluate indication of desensitization with baked milk. OBJECTIVE: (1) To identify which patients with persistent CMA at the age of four could tolerate the baked milk, (2) to describe the clinical and laboratory characteristics of the baked milk reactive group and the baked milk non-reactive group, and (3) to compare those two groups. METHODS: A cross-sectional study was conducted between January/2013 and November/2014. A convenience sample was applied, including all the patients followed in the Food Allergy Center of the Instituto da Criança HCFMUSP, who met inclusion criteria and agreed to carry out the oral food challenge (OFC). The patients were admitted to a day-hospital under medical supervision. They were submitted to a muffin intake containing 2.8 grams of cow\'s milk protein, and then classified as tolerant if they did not present any allergic reaction. To exclude cow\'s milk tolerance these patients were submitted to a new OFC with cow\'s milk in natura. RESULTS: 38 OFC with baked milk were performed, 30 patients (15 male) met all of the inclusion criteria. The median of age was 7 years and 7 months (4y10m -14y2m). 14 patients (46.6%) were considered as non-reactive because they did not present any reaction after the muffin intake. The comparative analysis between baked milk reactive group and baked milk non-reactive group did not show statistically significant difference in the clinical characteristics: age (p=0.8), gender (p=0.4), personal history of rhinitis (p=0.7), personal history of asthma (p=0.7), personal history of others allergies (p=0.6), family history of rhinitis (p=0.7), family history of asthma (p=0.3) family history of others allergies (p=0.1), previous anaphylaxis report (p=0.07), report of milk traits intake prior to OFC (p=0.4), allergic reaction in the last year before the OFC (p=0.6), anaphylaxis in the last year before the OFC (p=0.6). There was no statistically significant difference between the two groups for total IgE (p=0.1) and eosinophils (p=0.6). The Prick test for cow\'s milk and fractions showed statistically significant difference for ?-lactalbumin (p = 0.01) and for casein (p =0.004); in relation to the ImmunoCAP® only for casein (p=0.05) this difference was significant. After 1 year of the OFC, none of the patients which have been reactive to the baked milk were ingesting cow\'s milk, while 28% of the baked milk tolerant patients were consuming cow\'s milk in natura without reaction (p=0.037). CONCLUSION: The present study showed that patients with CMA of this brazilian sample presented 2 different phenotypes. Approximately half of them tolerated baked milk at age four. In conclusion, OFC for baked milk should be considered for patients with CMA, always under medical supervision and appropriate structure, so it could contribute for a change in these patients follow-up. Prick test and ImmunoCAP® for casein can suggest which patients would tolerate the OFC with baked milk, strengthening data of international literature

Le diabète auto-immun résulte de la destruction des cellules bêta pancréatiques sécrétrices d’insuline par les lymphocytes T du système immunitaire. Il s’ensuit une déficience hormonale qui peut être comblée par des injections quotidiennes d’insuline d’origine exogène, toutefois il demeure à ce jour impossible de guérir les patients atteints de la maladie. De façon générale, un système immunitaire sain reconnaît une multitude d’antigènes différents et assure ainsi notre défense à l’égard de différents pathogènes ou encore de cellules tumorales. Il arrive cependant que, pour des raisons génétiques et/ou environnementales, les lymphocytes T puissent s’activer de façon aberrante suite à la reconnaissance d’antigènes provenant du soi. C’est ce bris de tolérance qui mène au développement de pathologies auto-immunes telles que le diabète auto-immun. Afin de limiter l’auto-immunité, des mécanismes de sélection stricts permettent d’éliminer la majorité des lymphocytes T présentant une forte affinité envers des antigènes du soi lors de leur développement dans le thymus. Certains de ces lymphocytes réussissent toutefois à échapper à l’apoptose et migrent en périphérie afin d’y circuler en quête d’un antigène spécifiquement reconnu. Il est alors primordial que des mécanismes périphériques assurent le maintien de la tolérance immunitaire en faisant obstacle à l’activation et à la prolifération des lymphocytes T auto-réactifs. L’une des avenues afin d’inhiber le développement de réponses immunitaires aberrantes est la génération de lymphocytes T régulateurs. Ces cellules, d’origine thymique ou périphérique, peuvent arborer différents phénotypes et agissent via de multiples mécanismes afin d’inactiver et/ou éliminer les cellules impliquées dans l’apparition de pathologies auto-immunes. L’utilisation de modèles murins transgéniques a permis la mise en évidence d’une population peu caractérisée de lymphocytes T au potentiel régulateur. En effet, la proportion de ces cellules T n’exprimant pas les corécepteurs CD4 et CD8 (double négatives, DN) a été inversement corrélée à la prédisposition à l’auto-immunité chez ces ii souris. L’objectif principal de cette thèse est de démontrer la fonction immuno-régulatrice des lymphocytes T DN, tout en investiguant les facteurs génétiques responsables du maintien de cette population cellulaire. Nous avons observé que les lymphocytes T DN exercent une activité cytotoxique à l’égard des lymphocytes B de façon spécifique à l’antigène, via la libération de granules cytolytiques contenant du granzyme B et de la perforine. Par ailleurs, nous avons établi qu’un unique transfert adoptif de ces cellules est suffisant afin d’inhiber le développement du diabète auto-immun chez des hôtes transgéniques prédisposés à la maladie. Le recours à des souris déficientes pour l’expression du gène CD47 a permis de constater que la voie de signalisation CD47-Sirp est essentielle dans le maintien de la proportion des lymphocytes T DN. De plus, le locus murin de prédisposition au diabète auto-immun Idd13, qui contient le gène Sirp, a été identifié pour son rôle dans la régulation de la proportion de ces cellules. Finalement, une analyse génétique a révélé que d’autres intervalles génétiques sont impliqués dans le contrôle de la population des lymphocytes T DN. Parmi ceux-ci, un locus situé en région proximale du chromosome 12 a été validé grâce à la création de souris congéniques. Grâce aux résultats présentés dans cette thèse, notre compréhension de la biologie ainsi que de la régulation des lymphocytes T DN est approfondie. Ces connaissances constituent un pas important vers la création de thérapies cellulaires novatrices permettant de prévenir et de guérir diverses pathologies auto-immunes. / Autoimmune diabetes results from the destruction of the insulin-secreting pancreatic beta cells by the T lymphocytes of the immune system. This leads to a hormonal deficiency that can be regulated with daily injections of exogenous insulin. However, to date, there is no cure for autoimmune diabetes. A healthy immune system generally recognizes a multitude of antigens in order to ensure our defence against different pathogens and tumor cells. Yet, depending on genetic and/or environmental factors, individuals may develop T cells that are aberrantly activated following the recognition of self-antigens. This break in tolerance leads to the development of autoimmune pathologies, such as autoimmune diabetes. In order to limit autoimmunity, rigorous selection mechanisms eliminate the vast majority of the T lymphocytes that present a high affinity for self-antigens during their thymic development. However, some of these auto-reactive lymphocytes escape from the elimination processes and migrate to the periphery where they might encounter a self-antigen. It is then essential that peripheral mechanisms maintain the immune tolerance by abrogating the activation and the proliferation of these self-specific T lymphocytes. One of the means to inhibit aberrant immune responses is the generation of regulatory T lymphocytes. These cells, which can be of thymus or peripheral origin, display various phenotypes and can mediate their action through several mechanisms in order to inactivate and/or eliminate the cells that are implicated in the development of autoimmune diseases. The use of transgenic mouse models made it possible to identify a poorly characterized population of T lymphocytes that exhibit a regulatory potential, namely CD4-CD8- (double negative, DN T cells). Indeed, the proportion of DN T cells in lymphoid organs is inversely correlated to autoimmune predisposition. The main objective of this thesis is to determine the immunoregulatory function of the DN T cells, as well as to reveal the genetic factors underlying the regulation of the proportion of DN T cells. iv We observed that through the release of cytolytic granules containing granzyme B and perforin, DN T lymphocytes exert a cytotoxic activity towards B cells in an antigen-specific manner. In addition, we have established that a single injection of those DN T cells is sufficient to inhibit the development of autoimmune diabetes in highly susceptible transgenic mice. The use of CD47 deficient mice also demonstrated that the CD47-Sirp pathway is essential to maintain DN T cell proportion. Also, we identified that the autoimmune diabetes susceptibility locus Idd13, which contains Sirp participates in defining the proportion of DN T cells. Finally, a genetic analysis revealed that other loci are implicated in the control of the DN T cell population. Among those, the role of a locus situated in the proximal region of chromosome 12 has been validated through to the generation of congenic mice. The results presented in this thesis have allowed us to enhance our understanding of the biology and genetic regulation of DN T lymphocytes. This knowledge constitutes an important step towards the creation of innovative cellular therapies that may prevent and cure a diversity of autoimmune pathologies.

La contribution des DCs dans l’initiation et la perpétuation des maladies auto-immunes est bien établie. Chez la souris Non Obèse Diabétique (NOD), modèle spontané du diabète de type 1 (DT1), plusieurs travaux ont rapportés des anomalies phénotypiques et fonctionnelles des DCs. Les DCs sont parmi les premières cellules qui infiltrent les ilots pancréatiques, produisent des quantités excessives de cytokines pro-inflammatoires et contribuent à l’activation des lymphocytes T auto-réactifs (Teff). Cette capacité accrue des DCs à activer les Teffs est régulée par plusieurs voies de signalisation intracellulaire. STAT5 est parmi les facteurs de transcription critiques dans la régulation des gènes associés au développement, la maturation et les fonctions des DCs. La prédisposition au DT1 chez la NOD est déterminée par plusieurs régions de susceptibilités au diabète (idd1-20). De façon intéressante, le gène Stat5b est localisé dans la région de susceptibilité idd4 chez la souris NOD suggérant son implication dans le développement du diabète. En effet des études récentes ont identifiés un dysfonctionnement dans la voie de signalisation JAK-STAT5 chez les souris NOD, y compris la présence d’une mutation (L327M) au niveau du domaine de liaison à l’ADN de Stat5b qui altère sa liaison à l’ADN. Par ailleurs, les études réalisées dans notre laboratoire ont montré que le conditionnement des DCs au GM-CSF ou à la TSLP, qui activent la voie de signalisation Jak-Stat5, constitue une voie potentielle d’immunothérapie chez la souris NOD. Ces données suggèrent un rôle central de Stat5b dans la régulation des fonctions tolérogènes des cellules du système immunitaire. Nous avons généré un modèle de souris NOD transgéniques (NOD.CD11cStat5b-CA) exprimant de façon constitutive la forme active de STAT5B de la souris C57BL/6 spécifiquement dans les DCs. Nos résultats ont montré que ces souris transgéniques ont développées une protection totale contre le diabète auto-immun. Cette résistance au diabète à long terme est associe à l’acquisition des fonctions tolérogènes par les Stat5b-CA.DCs qui se manifestent par un phénotype mature tolérogène, marquées par une forte expression de molécules immunorégulatrices (PD-L1 et PD-L2) et une grande production de cytokines anti-inflammatoire (TGF-β) et une baisse significative de la production de cytokines pro-inflammatoires (IL-12p70, TNF-α et d’IL-23). Par ailleurs, nous avons mis en évidence le rôle de STAT5B dans la régulation à la hausse d’IRF4 et l’implication du complexe STAT5B/EZH2 dans le contrôle de la régulation à la baisse d’IRF8. En effet, cette régulation différentielle de l’expression des gènes Irf4 et Irf8 est accompagnée du développement d’une sous population CD11c+ CD11b+ DCs. Nos études ont démontré que le potentiel tolérogène des Stat5b-CA.DCs à rétablir et à maintenir la tolérance périphérique du système immunitaire vis-à-vis des auto-antigènes est associe à leur grande capacité d’induire la conversion et l’expansion des Tregs ainsi que la différentiation de deux populations cellulaires régulatrices Th2 et Tc2. Nous avons aussi démontré in vivo qu’une injection intraveineuse unique de Stat5-CA.DCs (spléniques ou générés de la moelle osseuse) ou de Tregs des souris transgéniques NOD.CD11cStat5b-CA a induit une protection totale contre le diabète chez les souris NOD receveuses. Notre étude apporte donc une évidence claire que la correction du défaut de la voie de signalisation Jak-Stat5b au sein des DC chez la souris NOD induit une protection à long terme contre le diabète. Finalement, cette voie de signalisation peut constituer une cible thérapeutique éventuelle non seulement dans le contexte du diabète de type 1 mais également dans d’autres maladies auto-immunes. / The contribution of DCs in the initiation and progression of autoimmune diseases is well established. Several studies have reported that phenotypic and functional abnormalities of DCs, in Non Obese Diabetic (NOD), contribute to spontaneous type 1 diabetes (T1D) development. DCs are among the first cells that infiltrate the pancreatic islets, produce excessive amounts of pro-inflammatory cytokines, and contribute to the activation of T effector cells (Teff). This increased ability of DCs to activate Teff is regulated by several intracellular signaling pathways. STAT5 is among the critical transcription factors in the regulation of genes associated with the development, maturation and functions of DCs. The predisposition to T1D in NOD is determined by several regions of susceptibility to diabetes (idd1-20). Interestingly, the Stat5b gene is located in the idd4 susceptibility region in NOD mice suggesting its involvement in the development of diabetes. Recent studies have identified a dysfunction in the Jak-Stat5 signaling pathway in NOD mice, including the presence of a mutation (L327M) at the DNA-binding domain of Stat5b which alters its binding to DNA. Furthermore, previous studies from our laboratory have shown that the GM-CSF- or TSLP-conditioned DCs, which activate the Jak-Stat5 signaling pathway, is a potential pathway for immunotherapy in NOD mice. These data suggest a central role for Stat5b in the regulation of tolerogenic functions of the immune cells. Here, we generated a transgenic NOD mouse model (NOD.CD11cStat5b-CA) that constitutively express the active form of STAT5B from the C57BL/6 mouse specifically in DCs. Our results showed that these transgenic mice are completely protected against autoimmune diabetes. This long-term diabetes protection is associated with the acquisition of tolerogenic functions by Stat5b-CA.DCs, that exhibit a mature tolerogenic phenotype, overexpression of immunoregulatory molecules (PD-L1 and PD-L2) and produce anti-inflammatory cytokines (TGF-β) and a significantly decrease their production of pro-inflammatory cytokines (IL-12p70, TNF-α and IL-23). Moreover, we have highlighted the role of STAT5B in the upregulation of IRF4 and also the involvement of the STAT5B/ EZH2 complex in downregulation of IRF8. This differential regulation of the Irf4 and Irf8 genes expression is accompanied by promoting the development of CD11c+CD11b+ DC subset. Furthermore, we demonstrated that the tolerogenic Stat5b-CA.DCs were able to restore and maintain peripheral immune tolerance to autoantigens, which is associated with their high ability to induce conversion and expansion Tregs and to promote Th2 and Tc2 immune deviation. We also demonstrated that a single intravenous injection of Stat5-CA.DCs (splenic or bone marrow derived dendritic cells) or Tregs from transgenic mice NOD.CD11cStat5b-CA halted ongoing diabetes in recipient NOD mice. Thus, our study provides clear evidence that the correction of the Jak-Stat5b signaling pathway defect in DC of NOD mice induces long-term protection against diabetes suggesting that signaling pathway can be a potential therapeutic target not only in the context of type 1 diabetes but also in other autoimmune diseases.

À l’inverse des autres sous types de cellules dendritiques conventionnelles (cDC), la présentation de peptides dérivés de corps apoptotiques par les DC mérocytiques (mcDC) cause un bris de la tolérance. Ces cellules induisent le diabète lorsqu’elles présentent des peptides dérivés de cellules bêta du pancréas. De plus, chargées avec des peptides dérivés de cellules tumorales, elles permettent la réactivation des lymphocytes T et l’élimination de la tumeur. Ces propriétés spécifiques aux mcDCs mettent en évidence de nouveaux aspects dans le contrôle des bris de tolérance. Comprendre leur relation avec les autres DCs et leur régulation sont nécessaires pour comprendre les mécanismes associés à la tolérance immune. Nous avons déterminé que les mcDCs étaient des cDCs. Les mcDCs sont des cellules avec une courte durée de vie et qui induisent une réponse allogénique. Elles expriment le facteur de transcription spécifique aux cDCs, Zbtb46. Les mcDCs se différencient à partir des précurseurs communs aux cDCs. Elles expriment le facteur de transcription IRF-4, important pour les cDC2, et son absence affecte leur homéostasie. Cependant, la proximité des mcDCs avec les cDC2 diffère en matière de métabolisme où elles ont des signatures différentes. Les mcDCs sont retrouvées en plus grand nombre dans un modèle murin de diabète auto-immun spontané (NOD) que dans une lignée de souris résistante (C57BL/6). Notre laboratoire a validé que le locus Idd13 du chromosome 2 était lié au nombre de mcDCs, suggérant donc qu’un ou plusieurs gènes de ce locus ont un rôle dans la régulation du nombre de mcDCs. En ciblant des gènes polymorphiques entre la souris NOD et la souris C57BL/6, nous avons déterminé que le gène Bim, qui code pour une molécule proapoptotique, régule de manière moelle osseuse intrinsèque spécifiquement les mcDCs. Les mcDCs sont donc un sous-type de cDCs spécifiquement régulé par Bim. Ce sous- type de cDCs est une population clé dans les bris de tolérance et comprendre leur homéostasie est primordial pour déterminer leur rôle dans le contrôle de la tolérance immune. / Unlike other conventional dendritic cells (cDCs) subtypes, presentation of peptides derived from apoptotic bodies by merocytic dendritic cells (mcDCs) is associated with a break of tolerance. Presentation of peptides derived from pancreatic beta cells by mcDC is linked to diabetes induction. However, when loaded with peptides derived from tumor cells, they allow the reactivation of T cells and the elimination of the tumor. These properties specific to mcDC highlight new aspects in the control of break of tolerance. Understanding their relationships with other DCs and their regulation is important for understanding the mechanisms associated with immune tolerance. We have determined that mcDCs are cDCs. mcDCs are short-lived cells able to induce an allogeneic response. They express the specific cDC transcription factor, Zbtb46. mcDCs are differentiated from the cDC common precursors. They express and require IRF-4 for their homeostasis, a transcription factor associated with cDC2 differentiation. However, the proximity of mcDC to cDC2 differs in terms of metabolism where they have different signatures. mcDCs are found in greater numbers in the mouse model of spontaneous autoimmune diabetes (NOD) than in a resistant line (C57BL/6). Our laboratory validated that the Idd13 locus of chromosome 2 was linked to mcDC number, thus suggesting that one or more genes of this locus have a role in regulating the number of mcDC. By targeting polymorphic genes between the NOD and C57BL/6 mice, we determined that Bim gene, encoding a pro-apoptotic molecule, regulate specifically mcDC in a bone marrow intrinsic manner. Therefore, mcDCs are a subset of cDCs specifically regulated by Bim. This subtype of cDCs is a key player in break of tolerance and understanding their homeostasis is important in determining their role in immune tolerance.

La thérapie génique consiste à introduire du matériel génétique dans des cellules dans l’objectif de traiter une pathologie. Le plus souvent, la thérapie génique s’effectue au moyen d’un vecteur viral, transportant le gène jusque dans les cellules cibles. Dans le cas des maladies monogéniques, l’adeno-associated virus (AAV) s’est imposé progressivement comme un vecteur de choix. Son absence de pathogénicité, son large tropisme et sa capacité à transduire des cellules quiescentes sont autant d’avantages comparés à d’autres vecteurs utilisés en thérapie génique. L’utilisation d’AAV est approuvé en Europe pour le traitement d’un déficit rare en lipoprotéine lipase et vient récemment d’être approuvé par les autorités américaines pour le traitement d’un déficit de la vision. Toutefois, les essais de thérapies géniques se heurtent souvent aux réponses immunitaires dirigées contre l’AAV. En effet, les différents composants de ce vecteur viral ont été identifiés comme pouvant déclencher des réponses immunitaires s’opposant à l’efficacité à long terme de la thérapie génique. De plus, la protéine transgénique peut s’avérer immunogène, ce qui conduit au déclenchement de réponses immunitaires, à la destruction des cellules transduites et in fine à l’échec de la thérapie génique. En clinique, des immunosuppresseurs sont utilisés pour palier à ses effets indésirables. Toutefois, de par leurs effets secondaires infectieux et tumorigènes, des stratégies visant plutôt à induire de la tolérance vis-à-vis de la protéine transgénique, associées à un bénéfice pour la santé des patients, se sont développées.L’objectif de ce travail de thèse a été d’implémenter une nouvelle stratégie visant à étudier l’effet immunorégulateur et tolérogène de protéines de fusion dérivées de CTLA-4/Fc et de PD-L1/Fc. Pour cela, nous avons utilisé un modèle murin récapitulant les réponses immunitaires induites par un AAV permettant l’expression d’une protéine modèle fortement immunogène, l’ovalbumine (Ova). Ensuite, des AAV codant pour les protéines au potentiel immunorégulateur ont été synthétisés et injectés aux souris conjointement à l’AAV-Ova. Cette stratégie d’immunorégulation vectorisée (VIR) nous a permis d’évaluer la capacité de chacune des protéines à moduler les réponses immunitaires dirigées contre l’Ova directement in vivo. Au total, ce travail a permis de mettre en évidence i) l’intérêt et les limites de la stratégie VIR, ii) celui du rôle délétère de CTLA-4/Fc au long terme sur les lymphocytes Tregs CD4+FoxP3+, périphériques et centraux, iii) et de démontrer l’intérêt de 2 nouvelles molécules dérivées PD-L1/Fc sur la persistance de l’Ova. / Gene therapy consist into introducing genetic material into cells to treat genetic disorders. Most gene therapies use viral vectors to carry the gene within target cells. In case of monogenic disorders, adeno-associated viruses (AAV) has become a vector of choice because of its lack of pathogenicity, its large tropism and its capacity to transduce quiescent cells. The use of AAV is approved in Europe to treat a rare lysosomal storage disease and has recently been approved by the FDA to treat a genetic cause of blindness. However, most clinical trials face immune responses directed against AAV components which may be highly immunogenic. This deleterious immunogenicity often lead to the trial failure. In addition, transgenic protein can also be immunogenic, aimaing to the destruction of transduced cells and ultimatly to gene therapy failure. In clinic, immunosuppressive drug remain the only option to counteract unwanted immune responses. These drugs possess infectious and tumorigenic side effects, therefore strategies aiming to rather capable to induce tolerance toward the transgenic protein are being developped and needed. The objectif of this work was to implement a new strategy aiming to study the immunoregulatory and tolerogenic effect of fusion proteins derived from CTLA-4 and PD-L1. We used a murin model recapitulating the immunes responses induced by an AAV coding for an immunogenic model protein, ovalbumin (Ova) presented in previous studies by our group and others. Then, we synthesized AAV coding for our newly designed immunoregulatory protein and injected them into mice along with AAV-Ova. This strategy of vectorized immunoregulation (VIR) allowed to evaluate the intrinsic capacity of each individual proteins to modulate immune responses against Ova directly in vivo. Eventually, this work allow to 1) assess the benefits and limits of the VIR strategy, 2) the deletrious long-term effects of CTLA-4/Fc on central and peripheral Tregs in mice, 3) to demonstrate the interest of new molecules specifically derived from PD-L1/Fc over the immune tolerance through the long-term persistance of Ova transgene.

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The prevalence of diabetes is approaching epidemic proportions worldwide. There is currently no cure for type 1 diabetes, and successful treatment requires constant monitoring of blood sugars and use of exogenous insulin to prevent hyperglycemia. Diabetes will be curable when pancreatic β-islet cells can be transplanted into diabetes patients without requiring long-term immunosuppression. This will require learning more about the induction of functional tolerance, a state that maintains the competence of the immune system to most antigens but protects graft-specific antigens from immune rejection, permitting transplantation. One known mechanism of peripheral tolerance is T cell anergy, a phenotype of hypo-reponsiveness in CD4+ T cells. The focus of this thesis is a description of factors shown to be specific to the induction and maintenance of T cell anergy, whose loss reverses the anergic phenotype, restoring the ability of the cells to proliferate in response to antigen. The first of these is Egr-2, a zinc-finger transcription factor, whose presence is required for the induction of anergy induced in T cell clones by TCR stimulation in the absence of costimulation. Egr-2 is shown to be important to anergy induction but not anergy maintenance. In contrast, a negative costimulation receptor, PD-1, is shown to be necessary for the maintenance of anergy. It is possible that learning more about the genetic factors that orchestrate T cell anergy will prove useful in the development of tolerance-based protocols for organ and tissue transplantation without the use of long-term immunosuppression.

[ES] Antecedentes: Los patrones de colonización microbiana alterados durante la infancia pueden ser en parte responsables del aumento de enfermedades alérgicas en los países desarrollados. La microbiota intestinal difiere en composición y diversidad durante los primeros meses de vida en niños que luego desarrollan o no una enfermedad alérgica. Sin embargo, poco se sabe sobre la importancia de las respuestas inmunitarias tempranas de la mucosa a la microbiota intestinal en el desarrollo de alergias infantiles. Además, los estudios con respecto al efecto protector de la microbiota de la leche materna en el riesgo de desarrollar alergias no han sido concluyentes. Aunque la cavidad bucal es el primer lugar de encuentro entre la mayoría de los antígenos exógenos y el sistema inmunológico, no existen datos sobre la influencia de las bacterias orales en el desarrollo de alergias durante la infancia. Objetivos: El objetivo general de esta tesis fue evaluar la composición y diversidad microbiana en muestras orales, intestinales y de leche materna, junto con su interacción con IgA, para estudiar el papel de la colonización microbiana durante edades tempranas de la vida en condiciones de salud y de enfermedad alérgica. Sujetos: Los bebés y las madres incluidas en este estudio forman parte del ensayo aleatorio doble ciego más grande de Suecia, entre 2001 y 2003, donde se evaluaron los posibles efectos preventivos sobre la alergia de Lactobacillus reuteri ATCC 55730 hasta los 2 y 7 años. En esta tesis, utilizamos muestras de heces recogidas a los 1 y 12 meses, y muestras orales de bebés, obtenidas longitudinalmente a los 3, 6, 12, 24 meses y 7 años. Además, analizamos muestras de leche materna, recogidas a un mes después del parto de las madres correspondientes. Métodos: Se utilizaron tecnologías de secuenciación de segunda generación dirigidas al gen 16S rARN, en combinación con citometría de células marcadas por fluorescencia, para abordar las respuestas de IgA de la mucosa hacia las bacterias intestinales y de la leche materna. Además, se utilizó la secuenciación del gen 16S para describir la colonización oral de la microbiota, en muestras de saliva, de niños que desarrollaron alergias o de aquellos que se mantuvieron sanos. Los niveles de carga bacteriana en diferentes hábitats microbianos se obtuvieron mediante la metodología de qPCR y los niveles totales de IgA de las muestras de heces se determinaron mediante inmuno-ensayo ELISA. Resultados y conclusión: La colonización de la cavidad bucal durante la infancia temprana es progresiva, aumenta en complejidad con el tiempo, y varios factores externos parecen influir en gran medida en la maduración de la microbiota oral, ya sea con un impacto a corto o largo plazo. Los cambios tempranos en la composición microbiana oral parecen influir en la maduración inmune y el desarrollo de alergias en la infancia, y la presencia de especies bacterianas específicas puede ser importante para este proceso. Además, las respuestas de IgA alteradas hacia la microbiota intestinal durante la infancia precedieron a las manifestaciones de asma y alergia durante los primeros 7 años de vida, y el consumo de leche materna con una riqueza microbiana reducida en el primer mes de vida puede aumentar el riesgo de desarrollar alergia durante la infancia. Los hallazgos observados en la presente tesis deben confirmarse en cohortes más grandes y la importancia de los factores ambientales postnatales para el desarrollo temprano de la microbiota debe abordarse más a fondo. Las investigaciones futuras deben ir más allá de la caracterización de la composición de la comunidad bacteriana e investigar los mecanismos funcionales entre los microorganismos colonizadores tempranos, la maduración inmunitaria y la alergia, así como el desarrollo del asma durante la infancia. / [CAT] Antecedents: S'ha proposat que els patrons de colonització microbiana alterats durant la infància podrien ser en part els responsables de l'augment de malalties al·lèrgiques als països desenvolupats. La microbiota intestinal difereix en composició i diversitat durant els primers mesos de vida en els nens que després van desenvolupar una malaltia al·lèrgica. No obstant això, poc es sap sobre la importància de les respostes immunes de la mucosa a la microbiota intestinal en el desenvolupament d'al·lèrgies infantils. A més, les investigacions amb relació a l'efecte protector de la microbiota de la llet materna en el risc de desenvolupar al·lèrgies no han sigut concloents. Encara que la cavitat bucal és el primer lloc de trobada entre la majoria dels gèneres externs i el sistema immunològic, encara no s'ha descobert la influència dels bacteris en el desenvolupament d'una al·lèrgia durant la infància. Objectius: L'objectiu general d'aquesta tesi va ser avaluar la composició microbiana i la diversitat de mostres orals, fecals i llet materns, juntament amb la seva interacció amb IgA, per estudiar el paper del desenvolupament microbià durant el període de la infància primerenca a la salut i la malaltia al·lèrgica. Subjectes: Les mares i xiquets inclosos en aquest estudi formen part d'un estudi aleatori doble-cec a Suècia, entre el 2001 i el 2003, on es van avaluar els possibles efectes preventius de la suplementació amb Lactobacillus ATCC 55730 fins als 2 i 7 anys. En aquesta tesi, s'utilitzaren mostres de bebès arreplegades longitudinalment, obtinguts a 1 i 12 mesos, 3, 6, 12, 24 mesos i 7 anys, respectivament. A més, s'analitzaren les mostres de llet materna, arreplegades a un mes postpart de les corresponents mares. Mètodes: S'han utilitzat tecnologies de seqüenciació de nova generació dirigides al ARNr 16S, en combinació amb la classificació de les cèl·lules activades, per abordar les respostes de la mucosa cap als bacteris intestinals i de la llet materna. A més, s'utilitzà la seqüenciació d'Illumina MiSeq del gen 16S per descriure la colonització microbiana oral, i es van obtenir mostres longitudinals de saliva de menuts que varen desenvolupar al·lèrgies i d'alguns que es van mantenir saludables. Els nivells de càrrega bacteriana en diferents nínxols microbians s'han obtingut mitjançant la metodologia de qPCR i els nivells totals d'IgA de les mostres fecals es determinaren mitjançant l'immunoassaig ELISA. Resultats i conclusions: La colonització de la cavitat bucal durant la primera infància és transitòria, augmenta la seva complexitat amb el temps, i diversos factors externs influeixen en gran mesura el procés de maduració de la microbiota oral, amb un impacte a curt i llarg termini. Els canvis primerencs en la composició microbiana oral pareixen influir en la maduració del sistema immunològic i el desenvolupament d'al·lèrgies a la infància, així com la presència d'espècies bacterianes específiques pot ser important per a aquest progrés. A més, les respostes d'IgA alterades cap a la microbiota intestinal durant la infància precedeixen a les manifestacions relatives a la malaltia asmàtica i al·lèrgiques durant els primers 7 anys de vida. Per altra banda, el consum de llet materna amb una microbiota de riquesa reduïda al primer mes de vida podria augmentar el risc de desenvolupar al·lèrgia durant la infància. Els resultats observats en aquest estudi haurien de confirmar-se en cohorts humanes més grans i la importància dels factors ambientals post natals que influeixen en el desenvolupament de la microbiota primerenca han de ser més estudiats. Les investigacions futures deuen anar més enllà de la caracterització de la composició de la comunitat bacteriana i investigar els mecanismes funcionals entre els microorganismes colonitzadors primerencs, la maduració del sistema immunològic i el desenvolupament de l'al·lèrgia i l'asma durant la in / [EN] Background: It has been proposed that altered microbial colonization patterns during infancy may be partly responsible for the increase of allergic diseases in developed countries. The gut microbiota differs in composition and diversity during the first months of life in children who later do or do not develop allergic disease. However, little is known about the significance of early mucosal immune responses to the gut microbiota in childhood allergy development, and the findings regarding the protective effect of breastmilk microbiota in the risk of allergy development have been inconclusive. Furthermore, even though the oral cavity is the first site of encounter between a majority of foreign antigens and the immune system, the influence of oral bacteria on allergy development during childhood has not yet been reported. Objectives: The general aim of this thesis was to assess the microbial composition and diversity of oral, fecal and breastmilk samples, together with its interaction with IgA, in order to study the role of microbial development during early childhood in health and allergic disease. Subjects: The infants and mothers included in this study were part of a larger randomized double-blind trial in Sweden, between 2001 and 2003, where potential allergy preventive effects of Lactobacillus reuteri ATCC 55730 were evaluated until 2 and 7 years of age. In this thesis, we used longitudinally collected stool and oral samples from infants, obtained at 1 and 12 months and 3, 6, 12, 24 months and 7 years of age, respectively. Furthermore, we analyzed breastmilk samples, collected at one month post partum, from the corresponding mothers. Methods: Next-generation sequencing technologies targeting the 16S rRNA gene, in combination with cell activated cell sorting, were used in order to address mucosal IgA responses towards gut and breastmilk bacteria. Furthermore, sequencing of the 16S rRNA gene was used in order to describe oral microbiota colonization, in longitudinally obtained saliva samples, from children developing allergy or staying healthy. Bacterial load levels in different microbial habitats were obtained by qPCR methodology and total IgA levels of stool samples were determined by ELISA immunoassays. Results and conclusion: Colonization of the oral cavity during early childhood is transitional, increasing in complexity with time, and several external factors appear to greatly influence oral microbiota maturation, having either a short or a long-term impact. Early changes in oral microbial composition seem to influence immune maturation and allergy development in childhood, and the presence of specific bacterial species may be important for this progress. Furthermore, altered IgA responses towards the gut microbiota during infancy preceded asthma and allergy manifestations during the first 7 years of life, and consumption of breastmilk with a reduced microbial richness in the first month of life may increase the risk for allergy development during childhood. Findings observed here need to be confirmed in larger cohorts and the importance of postnatal environmental factors for early microbiota development should be addressed further. Future research should go beyond characterization of bacterial community composition and investigate the functional mechanisms between early colonizing microorganisms, immune maturation and allergy and asthma development during childhood. / Dzidic, M. (2019). Microbiota development and mucosal IgA responses during childhood in health and allergic disease [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/125479 / TESIS

Plasmacytoid dendritic cells (pDC) represent innate immune cells capable to detect viruses in their endosomal environment via Toll-like receptors (TLRs). Viral nuclear acid recognition leads to the massive production of type I interferon (IFN I) and induction of the antiviral state in uninfected cells. Crosslinking of the surface regulatory receptors, such as BDCA-2, with monoclonal antibodies or with some viruses leads to the activation of MEK1/2- ERK signaling pathway and inhibition of IFN I production in pDC. In this study, the role of MEK1/2 kinase has been highlighted. Its inhibition reversed the inhibitory effect of BDCA-2 crosslinking and its direct activation with PMA led to the inhibition of IFN-α production. Yet an unclear role of pDC in sensing of BK polyomavirus virus (BKV) responsible for kidney transplant rejection was investigated as a major topic of this thesis. Experiments with the pDC cell line Gen2.2 and HRPTEC primary cell line showed that pDCs were not able to detect BKV particles, however, exposure of activated Gen2.2 cells to BKV inoculum dramatically upregulated production of IFN-α. Most importantly, coculture of Gen2.2 cells with BKV- infected HRPTEC cells resulted in IFN-α and TNF-α production, which was prevented by Bafilomycin. These results suggest that BKV-infected...

Plasmacytoid dendritic cells (pDC) are a highly specialized subset of immune cells that sense viral nucleic acids by endosomal toll-like receptors 7 and 9 (TLR7/9). Activation of TLR7/9 leads to the production of type I interferons (IFN-I). Moreover, pDC contribute to the antiviral response by presenting viral antigens to T lymphocytes and link innate and adaptive immunity. pDC need to be properly regulated in order to limit excessive production of IFN-I that is associated with autoimmune diseases. Therefore, pDC possess a battery of regulatory receptors (RR) that limit TLR7/9-mediated cytokine production. This thesis focuses on the mechanism of RR-mediated inhibition of IFN-I production in pDC and explores interactions between pDC and two enveloped viruses, that possess the ability to hijack RR in pDC: hepatitis B virus (HBV) and human immunodeficiency virus (HIV). We showed, that MEK-ERK signaling pathway plays an active role in RR-mediated inhibition of IFN-I in pDC. Our results indicate that in line with other studies of our group, pharmacological targeting of MEK1/2-ERK signaling could be a strategy to re-establish immunogenic activity of pDC. Then, we investigated whether antiretroviral therapy (ART) in a cohort of 21 treatment-naive chronic HIV-infected patients has restored the number and...