La réponse immunitaire humorale désigne l’ensemble des processus menant à la production d’anticorps suite à une stimulation du système immunitaire. Les lymphocytes T folliculaires régulateurs (Tfr) forment une population essentielle dans le contrôle de l’immunité humorale. Dotés de fonctions régulatrices comme les lymphocytes T régulateurs conventionnels (Treg), les Tfr joueraient un rôle majeur dans les mécanismes de régulation de la production d’anticorps suite à une stimulation. Ils pourraient, par exemple, contrôler l’aide apportée par les lymphocytes T folliculaires helpers (Tfh) aux cellules B leur permettant de se différencier en plasmocytes producteurs d’anticorps dans une structure hautement spécialisée appelée centre germinatif (CG). Suite au constat de la non-réponse des Tfr à l’interleukine (IL)-2, nous avons observé l’absence d’expression de la sous-unité du récepteur à l’IL-2 (CD25) sur ces cellules et ainsi donné de nouvelles bases à la caractérisation phénotypique des Tfr. Cette redéfinition restrictive de la population cellulaire a permis une description plus approfondie de ces cellules et la découverte d’un axe de régulation du CG dépendant de l’IL-1ß. La dualité de régulations observée entre d’une part l’axe Treg - lymphocytes T effecteurs contrôlé par l’IL-2 en dehors du CG et d’autre part l’axe Tfr - Tfh contrôlé par l’IL-1ß dans le CG nous a amenés à nous poser la question de l’origine et de la spécificité des Tfr en partie élucidée par une analyse du répertoire de ces populations. Nous avons mis en évidence une similarité en matière de distribution et caractéristiques globales des répertoires des cellules folliculaires qu’elles soient régulatrices (Tfr) ou non (Tfh). Il est également apparu une proximité de spécificités entre le répertoire des Treg et des Tfr confortant l’hypothèse d’une origine commune de ces deux populations. Ce travail de thèse a permis la découverte d’éléments importants de la biologie des Tfr, population impliquée dans le contrôle des régulations humorales. Il ouvre des perspectives relatives au contrôle de la production d’anticorps tant sa limitation - dans le contexte de maladies auto-immunes - que son exploitation dans le développement de stratégies vaccinales. / The immune humoral response offers the organism an efficient protection through the production of antibodies following an immune stimulation. Follicular regulatory T cell (Tfr) is an essential subset in the control of humoral immunity. These cells share with conventional regulatory T (Treg) cells regulatory functions and should play a major role in the control of antibody production following stimulation. As T follicular helper (Tfh) cells help is essential in the differentiation of B cell into antibody-producing plasma cells, one of the possible mechanisms of Tfr’s control could be the limitation of the Tfh cells’ help to the B cells. As a consequence of the non-response of Tfr cells to interleukin (IL)-2, we thoroughly revealed the CD25- phenotype of Tfr cells thus redefining the subset. This stringently-selected population allowed a fine-tuned characterization of Tfr cells and the discovery of an IL-1β axis regulating the germinal center responses. The dual regulation of T cells in secondary lymphoid organs, one between Treg and Teff cells regulated by IL-2 outside germinal centers and the other between Tfh and Tfr cells regulated by IL-1 inside GCs brought us to question the origin and specificity of Tfr cells. We partially answered this with a high-resolution analysis of these populations’ repertoires. We highlighted a similarity in the distributions and global characteristics of the follicular cells’ repertoires regardless their regulatory (Tfr) or not (Tfh) phenotype. We also brought out the major sharing between Treg and Tfr repertoires underpinning the hypothesis of a common origin for these populations. This work has disclosed important aspects of Tfr cells’ biology, a fundamental subset in the control of humoral immune responses. It opens many perspectives including the control of antibody production, negatively in the context of autoimmune diseases or its positive exploitation to enhance vaccine efficacy

Les lymphocytes T (LT) jouent un rôle clé dans la mise en place d’une réponse immunitaire efficace. De part des besoins énergétiques et biosynthétiques distincts, leur activation, leur prolifération et leur différenciation fonctionnelle requièrent un contrôle métabolique très fin. La kinase mTOR est apparue comme un régulateur important de la biologie des LT. En effet, cette kinase contrôle le métabolisme et permet une augmentation de la synthèse d’énergie notamment par une augmentation de la glycolyse, indispensable à l’activation des LT. mTOR détecte la disponibilité des nutriments (ex. les acides aminés et le glucose) ainsi que les facteurs de croissance, puis intègre de tels signaux pour réguler le métabolisme des LT. Un rôle clé des acides aminés dans la réponse des LT a été mis en évidence. La petite protéine-G RagA joue un rôle clé dans la détection du glucose et des acides aminés ramifiés, requise pour l’activation de mTOR dans le complexe mTORC1, impliqué dans le contrôle du métabolisme. Afin d’appréhender l’influence du microenvironnement métabolique sur l’activation, la prolifération et la polarisation des LT auxiliaires, nous avons généré et analysé des souris avec des mutations de RagA dans les LT. Les souris mutantes ne présentent aucun signe macroscopique de perturbations du système immunitaire tel que des pathologies autoimmunes ou le développement de tumeurs. Le développement des LT dans le thymus est globalement normal, même si l’on peut observer une légère diminution du développement des LT régulateurs. En périphérie, l’homéostasie immunitaire ne semble pas altérée mis à part une légère diminution du pourcentage de LT mémoires. Nous avons constaté que la perte de RagA entraîne une diminution substantielle de l’activité de mTORC1 observée après activation des LT mais, de façon inattendue, pas une abolition totale. A l’inverse, nous avons observé une augmentation de l’activité de mTORC2 dans les cellules KO. De façon plus surprenante, nous avons mis en évidence que, très rapidement après la délétion de RagA dans le thymus, une faible activité basale de mTORC1 se met en place. Précocement après activation, les LT RagA KO ne présentent pas de problème de survie, cependant ils prolifèrent moins rapidement, ce qui est vraisemblablement dû à un apport d’énergie plus faible par glycolyse. Nous avons constaté que des LT RagA-KO activés in vitro dans des conditions « neutres » expriment spontanément des niveaux plus élevés de T-bet, facteur de transcription « maître » des lymphocytes T auxiliaires de type I (Th1). Aussi suite à une activation des LT en condition polarisante Th1, nous avons observé davantage de cellules RagA-KO que WT produisant de l’interféron-γ. Ces résultats montrent que l’activité de RagA, et par conséquent vraisemblablement de mTORC1, inhibe la différenciation Th1. Nous avons pu constater que les LT RagA-KO favorisent la différenciation Th1 au moins en partie par des mécanismes intrinsèques et extrinsèques. De plus, nous observons une activité tardive de mTORC1 dans les LT RagA-KO. Nous émettons l’hypothèse que RagA inhibe l’activité tardive de mTORC1 et que cette activité tardive permet une meilleure différenciation en Th1. En conclusion, nos résultats montrent que l’absence de la GTPase RagA dans les LT diminue l’activité de mTORC1 sans l’abolir totalement. De façon importante et surprenante, nous démontrons que malgré la baisse d’activité de mTORC1 en absence de RagA, la différenciation en lymphocytes Th1 est augmentée. Ainsi, la GTPase RagA semble avoir un rôle inhibiteur de la différenciation en Th1 potentiellement en inhibant une activité à long terme de mTORC1. / T lymphocytes play a key role in the development of an effective immune response. Because of their distinct energy and biosynthetic needs, their activation, proliferation and functional differentiation require very fine metabolic control. The mTOR kinase has emerged as an important regulator of the biology of helper T cells. Indeed, this kinase controls the metabolism and allows an increase in the synthesis of energy in particular by an increase in glycolysis, essential for the activation of T cells. mTOR detects the availability of nutrients, such as amino acids, glucose and growth factors, and then integrates such signals to regulate T cell metabolism. Studies have shown a key role of amino acids in the response of T cells. The small RagA-G protein plays a key role in the detection of glucose and branched amino acids required for the activation of mTOR in the mTORC1 complex involved in metabolic control. In order to understand the influence of the metabolic microenvironment on the activation, proliferation and polarization of helper T cells we generated and analyzed mice with mutations of RagA in T cells. Mutant mice show no signs of immune system disturbances such as autoimmune pathologies or tumor development. T cell development in the thymus is g normal even though a slight decrease in the development of regulatory T cells can be observed. In the periphery, immune homeostasis does not seem to be altered except for a slight decrease in the percentage of memory T cells.We found that the loss of RagA results in a substantial decrease in mTORC1 activity after T cell activation but unexpectedly not complete abolition. Conversely, we observed an increase in mTORC2 activity in KO cells. More surprisingly, we have shown that, very soon after the deletion of RagA in the thymus, a low basal activity of mTORC1 takes place. Early after activation, RagA KO T cells did not present a survival problem, however they proliferated less rapidly, which is probably due to a lower energy intake by glycolysis. We have found that RagA KO T cells activated in vitro under "neutral" conditions spontaneously express higher levels of T-bet, the "master regulator" transcription factor of type I (Th1) helper T cells. Therefore, following activation of T cells in polarizing condition Th1, we observed more RagA KO cells than wt producing interferon-γ. These results show that the activity of RagA, and therefore presumably of mTORC1, inhibits Th1 differentiation. We have seen that RagA KO cells favor Th1 differentiation by intrinsic and extrinsic mechanisms. We hypothesize that IFN-γ, more produced by RagA-KO cells, is involved. In addition, we observed a late activity of mTORC1 in RagA-KO LT. We hypothesize that RagA inhibits the late activity of mTORC1 and that this late activity allows better Th1 differentiation. In conclusion, our results show that the absence of RagA GTPase in T cells decreases the activity of mTORC1 without completely abolishing it. Significantly and surprisingly, we demonstrate that despite the decrease in mTORC1 activity, Th1 cell differentiation is increased in the absence of RagA. Thus, RagA GTPase appears to have an inhibitory role in Th1 differentiation potentially by inhibiting a long-term activity of mTORC1.

Les réactivations à Polyomavirus, BK-virus (BKv) et JC-virus (JCv), sont des complications majeures en transplantation rénale, responsables de néphropathie à BKv (Nx BKv) et de leuco-encéphalopathie multifocale progressive (LEMP). Sans thérapeutique antivirale spécifique, ces infections virales menent à la perte du rein transplanté ou au décès du patient. Notre groupe a conduit une étude observationnelle incluant 100 patients transplantés rénaux avec différents niveaux de réactivation BKv (Etude MelTyK). Nous avons mis en évidence une altération progressive de la fonctionnalité des lymphocytes T spécifiques du BKv, associée à une corrélation inverse entre la polyfonctionnalité lymphocytaire ou le nombre d’incompatibilités HLA et la charge virale BKv plasmatique. Cette altération de la fonctionnalité suggérait un état d’épuisement des lymphocytes T spécifiques du BKv en fonction du niveau de réactivation BKv. Ces données nous ont conduit à élaborer une méthode biologique non-invasive d’évaluation du risque individuel de Nx BKv (brevet FR1855342). Cette méthode a pour objectif d’aider au diagnostic de Nx BKv sans avoir recours à la biopsie du greffon rénal et de stratifier le risque de développer cette complication. Par ailleurs, nous avons décrit un cas fatal de LEMP associé à un état d’anergie des lymphocytes T spécifiques du JCv. L’étude de la fonctionnalité des lymphocytes T spécifiques des Polyomavirus pourrait ouvrir de futures pistes diagnostiques et/ou thérapeutiques. Elle pourrait permettre de dépister les patients à risques de Nx BKv et pourrait contribuer au développement d’immunothérapies innovantes. La restauration de la fonctionalité des lymphocytes T spécifiques des Polyomavirus pourrait ainsi fournir une piste thérapeutique prometteuse afin de contrôler ces réactivations virales sans majorer le risque de rejet allogénique. / Polyomavirus reactivations, BK-virus (BKv) and JC-virus (JCv), are major complications in kidney transplantation, responsable of BKv associated nephropathy (BKvAN) and progressive multifocal leukoencephalopathy (PML). Without antiviral treatment, these viral reactivations lead to kidney transplant loss or patient death. Our group has headed an observational study including 100 kidney transplant recipients with different BKv reactivation levels (the MelTyK study). We were able to highlight a gradual loss of functional BKv-specific T cells, associated with an inverse correlation between lymphocyte functionality or HLA mismatches and plasmatic BKv viral load. This functional impairment suggested an exhaustion of BKv-specific T cells according to BKv reactivation levels. These data have led us to develop a non-invasive biological method to assess the individual BKvAN risk (patent FR1855342). This method is intended to help the BKvAN diagnosis, without renal graft biopsy and to stratify the risk to develop this complication. Moreover, we have described a fatal case of PML associated with a anergy state of the JCv-specific T cells. Functional assessment of Polyomavirus-specific T cells could help to propose new diagnostic assays and immunotherapy approaches. Functional restauration of Polyomavirus-specific T cells could provide a promising therapeutic approache to control viral reactivations without increase of allogenic rejection risk.

L’immunogénicité des biothérapies constitue une limitation majeure au traitement des patients atteints de maladies chroniques et se traduit par la production d’anticorps dirigés contre le biomédicament (anti-drug antibodies, ADA). La détection d’ADA de haute affinité et d’isotypes divers chez les patients suggère la mise en place d’une réponse immunitaire adaptative classique orchestrée par les cellules dendritiques. Par ailleurs, la présence d’agrégats protéiques dans les spécialités administrées serait un des facteurs favorisant l’immunogénicité, ces agrégats pouvant jouer le rôle de signal de danger.L’objectif de notre travail était de mieux comprendre les interactions des agrégats de protéines avec les cellules dendritiques et les lymphocytes T aboutissant au déclenchement d’une réponse immunitaire adaptative spécifique nécessaire à la production d’ADA.Dans un premier temps, nous avons montré que des agrégats d’infliximab, anticorps monoclonal anti-TNFa;, induisaient la maturation de cellules dendritiques humaines dérivées de monocytes (moDC). Celle-ci se traduit par l’augmentation de l’expression de marqueurs membranaires d’activation et de costimulation et la sécrétion de cytokines et chimiokines pro-inflammatoires. Nous avons également montré que ces modifications phénotypiques induites par les agrégats favorisaient la prolifération de lymphocytes T CD4+ et la production de cytokines. Par la suite, nous avons décrit les mécanismes cellulaires précoces impliqués dans l’activation de ces cellules en montrant que la neutralisation du récepteur FcgRIIa et de la tyrosine kinase Syk inhibait la maturation des moDC ainsi que l’activation des lymphocytes T CD4+.Par ailleurs, nous avons évalué le rôle des agrégats d’infliximab dans la génération de néo-épitopes, en mettant en évidence l’existence d’un répertoire de lymphocytes T CD4+ naïfs reconnaissant spécifiquement les agrégats d’infliximab, chez le sujet sain. Ainsi, grâce à des préparations d’agrégats bien caractérisées et d’un modèle de co-cultures autologues de lymphocytes T CD4+ naïfs et de moDC chargées avec les agrégats, nous avons montré que la fréquence de LT CD4+ naïfs spécifiques des agrégats d’infliximab est plus importante que celle retrouvée pour l’anticorps natif. Ces résultats suggèrent une présentation accrue d'épitopes et de néo-épitopes dérivant des agrégats d'infliximab.In fine, ce travail contribue à une meilleure compréhension des conséquences biologiques de l’agrégation des protéines à visée thérapeutique sur le déclenchement de la réponse immunitaire adaptative spécifique en mettant l’accent sur les rôles adjuvant et antigénique des agrégats protéiques. / Immunogenicity of biotherapeutic proteins is a major drawback in the treatment of patients with chronic diseases characterized by the production of anti-drug antibodies (ADA). The detection of ADA with high affinity and of various isotypes suggests a CD4 T cell-dependent adaptive immune response with a pivotal role for dendritic cells. Among other factors, the presence of protein aggregates in the administered products can promote immunogenicity, as aggregates seem to act as danger signals.The aim of our work is to better understand the interactions of protein aggregates with dendritic cells and T cells, leading to the establishment of a specific adaptive immune response needed for the production of ADA.We first showed that aggregation of infliximab, a monoclonal anti-TNFa; antibody, induced the maturation of human monocyte-derived dendritic cells (moDC) via an increase in the expression of activation and costimulatory surface markers and the secretion of pro-inflammatory cytokines and chemokines. Moreover, we showed that these phenotypic changes induced by aggregates promote CD4 T-cell proliferation and cytokine production. Subsequently, we described the early events involved in moDC and T-cell response by showing that the neutralization of the FcgRIIa receptor and the tyrosine kinase Syk inhibited moDC maturation and CD4 T-cell activation.Furthermore, we evaluated the involvement of infliximab aggregates in the generation of neo-epitopes by identifying a naïve CD4 T-cell repertoire recognizing infliximab aggregates in healthy subjects. By testing well characterized aggregate preparations and using an autologous co-culture model of naïve CD4 T cells and moDC loaded with aggregates, we showed that the frequency of naïve CD4 T cells specific for infliximab aggregates was higher than the one found for the native antibody. These results suggested an increased presentation of epitopes and neo-epitopes derived from infliximab aggregates.In resume, our work contributes to a better understanding of the biological consequences of therapeutic protein aggregation on the onset of the specific adaptive immune response by focusing on the adjuvant and antigenic role of protein aggregates.

L’étude de l’intégrine alphaE(CD103)beta7, exprimée à la surface des lymphocytes T cytotoxiques (CTL) et ayant pour ligand la E cadhérine, marqueur des cellules épithéliales, a permis de démontrer son rôle dans le recrutement des CTL dans la tumeur, la formation de la synapse immunologique et l'induction de la mort des cellules tumorales épithéliales par les CTL spécifiques. Dans ce contexte, nous avons étudié la signalisation de CD103, et ainsi démontré que la paxilline, une protéine des points d'adhésion focaux, interagit avec CD103. De plus, son inhibition diminue les capacités d'adhésion et d'étalement des CTL sur un tapis d'E cadhérine recombinante humaine. Nous avons ensuite identifié le domaine cytoplasmique de CD103 nécessaire à son activation. Une protéine de fusion CD103-GFP a été construite, ainsi que plusieurs mutants du domaine cytoplasmique de CD103. Nous avons identifié le motif ESIRKAQL, nécessaire à l'activation des lymphocytes T. La sérine en position 1163, présente dans ce motif, semble indispensable à la relocalisation de CD103, des lysosomes et de la paxilline, à la zone de contact avec la E-cadhérine. / The alphaE(CD103)beta7 integrin plays a crucial role in the formation of a functional immune synapse (IS) between T cells and epithelial target cells. Indeed, the interaction of CD103 on tumor-infiltrating T lymphocyte (TIL) with its ligand, the epithelial cell marker E cadherin on tumor cells, promotes tumor cell killing. We studied CD103 signaling, and we showed that paxillin, a protein found in focal adhesion, interacts with CD103, and its inhibition leads to a decrease in T cell adhesion and spreading of T cell upon activation with immobilized recombinant E-cadherin-Fc. Secondly, we investigated CD103 cytoplasmic domains involved in its activation. Therefore, we used wild-type (WT)-CD103-GFP or various mutant CD103-GFP fusion proteins. Our results showed that ESIRKAQL intracellular motif is necessary for T cell activation, and in particular the serine in position 1163 that is essential for CD103 clustering and paxillin recruitment.

Une réponse immunitaire efficace repose sur un recrutement rapide de leucocytes du sang au tissu enflammé ou endommagé. Pendant ce processus, les leucocytes sont capturés par l'endothélium et migrent le long de la paroi pour atteindre les sites de transmigration. Ces processus sont médiés par des signaux externes parmi lesquels le rôle des molécules d’adhésion reste flou. L’haptotaxie adhésive a été décrite pour les cellules mésenchymateuses qui s’orientent via un mécanisme de tir à la corde - une compétition entre les bords adhérents des cellules. Pour les cellules amiboïdes, l'existence d'une haptotaxie adhésif n'a jamais été observée. Ici, nous avons étudié la migration des lymphocytes T humains sur des substrats dont l’adhérence est spatialement modulée et avons observé une haptotaxie robuste. Mécanistiquement, nous montrons que l'haptotaxie adhésive diffère à la fois de la chimiotaxie, car aucune mécanotransduction n'a été détectée, et du mécanisme de tir à la corde passif, car différentes intégrines induisent des phénotypes opposés. Les cellules ont favorisé des zones plus adhérentes avec VLA-4 et, contre-intuitivement, des zones moins adhérentes avec LFA-1. Ces résultats révèlent que les intégrines contrôlent les comportements différentiels d'haptotaxie adhésive sans mécanotransduction. Nous avons également étudié le mécanisme à l'origine de ce phénotype induit par LFA-1 et avons découvert que la dynamique du lamellipode plutôt que le niveau d'expression de l'intégrine, était impliquée. Les résultats préliminaires avec des lymphocytes T déficients en VASP indiquent également que la protéine VASP pourrait jouer un rôle important dans l'haptotaxie adhésive. / An efficient immune response relies on a rapid recruitment of leukocytes from blood to the inflamed or damaged tissue. During this process, leukocytes are captured by the endothelium and migrate along the vessel wall to reach permissive transmigration sites. These processes are mediated by multiple external cues among which the role of adhesion molecules remains unclear. Adhesive haptotaxis has been described for mesenchymal cells that develop strong pulling forces with their substrates and orient via a tug of war mechanism – a competition between cells’ adherent pulling edges. In the case of amoeboid cells that migrate with minimal interaction with their substrate, the existence of adhesive haptotaxis has yet to be evidenced. Here, we studied the crawling of human T lymphocytes on substrates with spatially modulated adhesion. and observed robust adhesive haptotaxis. Mechanistically, we show that integrin-mediated adhesive haptotaxis of lymphocytes differs both from active chemotaxis, because no mechanotransduction was detected, and from the passive tug of war mechanism, because different integrins support opposite phenotypes. Cells favored more adherent zones with VLA-4 and, counterintuitively, less adherent zones with LFA-1. These results reveal that integrins control differential adhesive haptotaxis behaviors without mechanotransduction. We further investigated the mechanism behind this specific haptotactic phenotype mediated by LFA-1 and find that the lamellipodial dynamics, rather than the integrin expression level, is involved. Preliminary findings with VASP deficient T cells indicate also that VASP protein may play an important role in T cell adhesive haptotaxis.

La plasticité cérébrale est une capacité remarquable des cellules du cerveau à adapter leur structure et fonction en réponse à l’expérience et l’environnement. Cette plasticité cérébrale est favorisée par des conditions de vie favorables qui peuvent être modélisées chez le rongeur par le modèle de l’Environnement Enrichi (EE). L’EE consiste à mettre un grand nombre de souris dans de grandes cages comprenant de nombreux objets (nids, tunnels, roues…) qui sont changés régulièrement. L’EE induit une activité physique volontaire accrue, des conditions optimales pour la stimulation des interactions sociales, du comportement exploratoire et des fonctions cognitives. L’EE exerce des effets bénéfiques sur les processus physiologiques au niveau de nombreux systèmes (hormonal, cardiovasculaire, immunitaire…). L’EE réduit les comportements anxio-dépressifs, améliore l'apprentissage et la mémorisation. Ces effets sont sous-tendus par des changements au niveau du cerveau et en particulier de l’hippocampe, où l’on observe en EE plus de neurogenèse et synaptogenèse. De manière intéressante, chez les souris immunodéficientes, les performances mnésiques et la neurogenèse sont très altérées, suggérant une interaction bidirectionnelle entre le système immunitaire et le cerveau. Parmi les cellules du système immunitaire, les lymphocytes T (LT) semblent jouer un rôle particulièrement important dans les mécanismes de plasticité neuronale. Notre objectif a été de caractériser le rôle des LT dans les effets de l’EE sur la plasticité cérébrale et de chercher si ces effets impliquent une modification des LT par l’EE. / Cerebral plasticity is a remarkable ability of brain cells to adapt their structure and function in response to experience and the environment. This cerebral plasticity is enhanced by favorable living conditions that can be modeled in the rodent by the Enriched Environment (EE) model. The EE consists in large number of mice in large cages including numerous objects (nests, tunnels, wheels ...) which are changed frequently. EE induces increased voluntary physical activity, optimal conditions for stimulation of social interactions, exploratory behavior and cognitive functions. EE has beneficial effects on physiological processes in many systems (hormonal, cardiovascular, immune system...). EE reduces anxio-depressive behavior, improves learning and memory. These effects are underpinned by changes in the brain and particularly in the hippocampus, where EE induce more neurogenesis and synaptogenesis. Interestingly, in immunodeficient mice, memory performance and neurogenesis are highly impaired, suggesting a bidirectional interaction between the immune system and the brain. Among the cells of the immune system, T cells appear to play a major role in neuronal plasticity mechanisms. Our objective was to characterize the role of T cells in EE’s effects on cerebral plasticity and to investigate whether these effects imply a modification of T cells by EE.

Les lymphocytes T régulateurs (Treg) représentent une sous-population de lymphocytes dont la fonction principale est de supprimer les réponses auto-immunes et inflammatoires. L’inflammation provoque souvent une déficience en apport d’oxygène (hypoxie) qui affecte le fonctionnement des cellules immunes. L’objectif de ce travail était d’évaluer le rôle d’un des principaux senseurs d’oxygène, la protéine PHD2 (prolyl-hydroxylase domain 2) dans la fonction des Treg. A cette fin, une souche de souris exprimant un allèle défectueux de PHD2 a été générée au laboratoire (désignée PHD2ΔTreg) et caractérisée. Ces travaux ont permis de mettre en évidence une perte de fonction des Treg dont le gène codant pour PHD2 a été inactivé, se traduisant par une plus grande sensibilité des souris PHD2ΔTreg à plusieurs syndromes inflammatoires. Une analyse moléculaire et transcriptomique des Treg issus de cette souche de souris a permis de mettre en évidence le rôle important d’un des substrats de PHD2, la protéine HIF2α, dans le contrôle de la fonction des Treg in vivo. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Mon étude a porté sur le rôle du récepteur purinergique P2X7 (P2X7R) dans les processus physiopathologiques impliqués dans le développement des maladies auto-immunes de type lupique. Les souris MRL/lpr, déficientes en récepteurs d’apoptose Fas (mutation lpr), développent spontanément ces pathologies suite à l’accumulation lymphocytes T pathogéniques CD4−CD8− (DN) B220+ dans les organes lymphoïdes secondaires. Nous avons observé que ces lymphocytes ont également un déficit d’expression en P2X7R à leur surface. Cela nous a amené à postuler que P2X7R pourrait jouer un rôle clé dans l’homéostasie des lymphocytes T et le développement du lupus. Afin de vérifier notre hypothèse, nous avons produit des souris C57BL/6J (B6) déficientes simultanément pour Fas (lpr) et P2X7R (P2X7KO). Ces souris présentent une accumulation massive de lymphocytes T DN B220+ et des titres très élevés en auto-anticorps et en cytokines proinflammatoires ce qui n’est pas le cas pour les souris B6 simples mutantes lpr ou P2X7KO confirmant pour la première fois l’implication de P2X7R dans l’homéostasie des lymphocytes T, en synergie avec le récepteur Fas. Les lymphocytes T DN pathogéniques responsables de la lymphoaccumulation sont issues majoritairement de la sous populations des lymphocytes T CD8+. L’inflammation chronique présente chez les souris B6/lpr P2X7KO induit l’activation de l’ensemble des populations lymphocytaires T CD4+ et CD8+ naïves conduisant à l’accumulation de lymphocytes T Effecteurs/Mémoires : EM et CM et atteignent parfois le stade exhausted PD1+TIM3+. Ces cellules accumulées CD4+, CD8+ et DN B220+ ont une capacité de réactivation réduite. Ce biais fonctionnel et phénotypique a été confirmé en comparant la réponse immunitaire adaptative anti-adénovirus entre des souris déficientes en Fas et/ou P2X7R. Les réponses cellulaires et humorales sont moins importantes dans les souris B6/lpr P2X7KO que B6, B6-P2X7KO. Ces réponses antivirales sont intermédiaires dans les souris B6/lpr. L’ensemble de ces résultats renforcent notre hypothèse sur le rôle synergique des récepteurs Fas et P2X7R dans l’homéostasie des lymphocytes T. Le taux d’apoptose induit par l’activation des récepteurs Fas ou P2X7R séparément est moins important dans les lymphocytes T CD8+ par rapport au lymphocytes T CD4+. La synergie Fas-P2X7R serait donc nécessaire pour l’homéostasie des lymphocytes T CD8+. Afin de préciser les mécanismes à l’origine de la maladie et d’identifier l’influence de chaque récepteur sur l’expression des loci de susceptibilité, nous avons séquencé les ARNm exprimés dans la rate et les ganglions lymphatiques des souris MRL/lpr avant et après le développement de l’auto-immunité ainsi que chez les souris B6, B6/lpr, B6 P2X7KO et B6/lpr P2X7KO. / My project aims to determine the role of the purinergic receptor P2X7 (P2X7R) in the pathophysiological processes involved in the development of autoimmune lupus-like syndrome. MRL/lpr mice, deficient for the cell death receptor Fas (lpr mutation), spontaneously develop this pathology following the accumulation of pathogenic B220+CD4−CD8− (DN) T lymphocytes in secondary lymphoid organs. We have observed that these lymphocytes are also deficient in P2X7R cell surface expression. This led us to hypothesize that P2X7R could play a key role in T cell homeostasis and lupus development. To test our hypothesis, we produced B6 mice deficient for both Fas (lpr) and P2X7R (P2X7KO). These mice, but not single mutant B6 mice (lpr or P2X7KO), develop a massive accumulation of DN B220+ T lymphocytes and high levels of autoantibodies and proinflammatory cytokines, confirming for the first time the involvement of P2X7R in T-cell homeostasis. I have found that the pathogenic DN T lymphocytes are predominantly derived from the CD8+ T lymphocyte subpopulation. Chronic inflammation in B6/lpr P2X7KO mice induces the activation of the whole CD4+ and CD8+ naïve T lymphocyte subpopulations leading to the accumulation of Effector/Memory and exhausted T lymphocytes. Accumulated T-cells lose the ability to be reactivated. To confirm these results, I compared the adaptive immune response against adenovirus between mice deficient for Fas (lpr mutation), P2X7R-deficient mice or both receptors. The cellular and the humoral responses were lower in the B6/lpr-P2X7KO mouse strain compared to B6, B6-P2X7KO and B6/lpr mouse strains. The antiviral immune response in the B6/lpr mice was lower than in B6 and B6-P2X7KO mice. These results reinforce our hypothesis about the synergistic role of both receptors in the maintaining of T cell homeostasis. Ours results suggest that Fas and P2X7R play their synergistic role in T-cell homeostasis. In collaboration with a team from the University of Taiwan, we sequenced the mRNAs expressed in the spleen and lymph nodes of MRL/lpr mice before and after the onset of the diseases as well as in the B6, B6/lpr, B6 P2X7KO and B6/lpr P2X7KO mouse strains in order to better understand the mechanism triggering the disease and to identify the role of each receptor on the expression of the susceptibility loci.

La néphropathie aux acides aristolochiques (NAA) est une néphrite tubulo-interstitielle (TI) toxique initialement rapportée chez des patients après la consommation de remèdes à base de plantes chinoises contenant des acides aristolochiques (AA). Histologiquement, elle est caractérisée par une fibrose interstitielle, facilement reconnaissable à son gradient corticomédullaire, et une atrophie tubulaire, responsables d’une dégradation rapide de la fonction rénale conduisant à l’insuffisance rénale terminale. La reproduction de la maladie humaine chez l’animal (rat) dans le laboratoire expérimental de néphrologie a permis de retrouver les adduits d’ADN spécifiques aux AA et de décrire une évolution biphasique de l’atteinte TI :une phase aiguë, caractérisée par une nécrose tubulaire des cellules épithéliales tubulaires proximales (CETP) (en particulier du segment S3) associée à un infiltrat inflammatoire mononucléé et une phase chronique caractérisée par une atrophie tubulaire et une fibrose interstitielle. L’atteinte ciblée des CETP observée dans la NAA a suggéré l’existence de mécanismes physiopathologiques spécifiques à ce segment du néphron. Par ailleurs, l’infiltrat inflammatoire a été proposé comme étant le lien physiopathologique entre la phase aiguë et la phase chronique. La localisation des transporteurs d’anions organiques (ou organic anion transporter, OAT) dans le tubule proximal et leurs rôles dans d’autres néphropathies toxiques ont suggéré leur implication dans la NAA. Des études in vitro ont permis de démontrer leur responsabilité dans l’accumulation intracellulaire des AA, mais leur implication ainsi que l’effet protecteur du probénécide (PBN) un inhibiteur des OAT, n’a jamais été démontrée in vivo. Dans un modèle murin, nous avons confirmé le rôle des OAT dans le transport des AA ainsi que l’effet protecteur du PBN dont l’administration a permis de prévenir l’augmentation de la créatinine plasmatique, de réduire les lésions aiguës et chroniques et de diminuer la sévérité et l’étendue des lésions en microscopie électronique. De plus, la quantité d’adduits d’ADN spécifiques aux AA a été significativement réduite aux temps précoces. Bien qu’un infiltrat inflammatoire ait été démontré dans la NAA chez l’homme et l’animal, le rôle précis des leucocytes n’a jamais été étudié dans ce modèle. Nous avons démontré que la déplétion en lymphocytes T-CD4+ ou CD8+ aggravait l’atteinte rénale aiguë (ARA) (augmentation de la nécrose, de la créatinine plasmatique et de l’urée) induite par les AA. En outre, leur injection prolongée a provoqué une augmentation importante de la mortalité dans le groupe déplété en lymphocytes T-CD4+ par rapport au groupe injecté uniquement avec des AA. L'injection d’AA induisant une augmentation de la proportion de lymphocytes T régulateurs intrarénaux par rapport aux souris contrôles, nous avons également testé les effets de leur déplétion. Etonnamment, aucune augmentation de la créatinine plasmatique, de l’urée ou du score de nécrose n'a été observée. De plus, l’ARA de la NAA s’est accompagnée d’une augmentation de la population CD11bhighF4/80mid et d’une diminution de la population CD11blowF4/80high. La déplétion lymphocytaire CD4+ a provoqué une augmentation encore plus importante de la population CD11bhighF4/80mid et la déplétion T-CD8+ une diminution plus importante de la population CD11blowF4/80high. Les lymphocytes T-CD4+ et CD8+ exercent donc un effet protecteur dans la NAA expérimentale. L’aggravation de l’atteinte rénale consécutive à leur déplétion pourrait être liée à la perte du rétrocontrôle de l’immunité innée par l’immunité adaptative ou à une modification du phénotype des macrophages. Cette hypothèse mériterait d’être confirmée par des données complémentaires. / Doctorat en Sciences médicales (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished