Problématique : Le surfactant pulmonaire est une structure vitale essentielle à l’homéostasie pulmonaire. Étant composé majoritairement de phospholipides, il est particulièrement susceptible à l’oxydation puisqu’il est en constante interaction avec l’environnement extérieur. Par des mécanismes encore inconnus, les macrophages pulmonaires jouent un rôle majeur dans l’élimination du surfactant pulmonaire endommagé. Objectifs : 1) Caractériser la réponse transcriptionnelle et fonctionnelle des macrophages au surfactant pulmonaire sain et traité au peroxynitrite (ONOO⁻) et 2) investiguer le rôle de l’endocytose dans l’initiation de cette réponse. Méthodes : Des macrophages murins isolés par lavages bronchoalvéolaires ou différenciés de la moelle osseuse ont été exposés à du surfactant pulmonaire sain ou traité au ONOO⁻, avec ou sans Latrunculine A, un inhibiteur des mécanismes d’endocytose dépendant de l’actine. L’expression de gènes impliqués dans la capture (marco, msr1, cd36), l’accumulation intracellulaire (plin2) et l’export (abca1, abcg1, srb1) lipidique a été évaluée par qPCR, ainsi que les capacités fonctionnelles d’export lipidique. Résultats : L’addition de surfactant pulmonaire sain ou traité au ONOO⁻ augmente l’expression de marco, msr1, cd36 et plin2 et diminue l’expression d’abca1, abcg1 et scarb1 chez les macrophages. Toutefois, certaines différences transcriptionnelles ont été observées entre les macrophages pulmonaires primaires et ceux dérivés de moelle osseuse. Également, qu’il soit sain ou oxydé, le surfactant engendre une diminution des capacités d’efflux de cholestérol des macrophages différenciés. De plus, ces impacts transcriptionnels et fonctionnels ne semblent pas affectés par un traitement à la Latrunculine A. Conclusion : En présence de surfactant, et ce, indépendamment son niveau d’oxydation, les macrophages pulmonaires semblent favoriser les mécanismes de capture et d’accumulation lipidique. Ainsi, aux dépens de ces mécanismes priorisés, les deux espèces présentent conjointement une diminution à la fois transcriptionnelle et fonctionnelle des mécanismes d’export lipidique. / Problematic: Pulmonary surfactant is a vital structure essential to reduce the surface tension at the liquid-air interface. It is mainly composed of phospholipids and is susceptible to oxidation due to its close interaction with the external environment. Pulmonary macrophages play a major role in degrading damaged surfactant. However, the mechanisms used by pulmonary macrophages to detect and initiate its degradation are still unknown. Objectives: 1) To characterize the transcriptional and functional response of macrophages to native and peroxynitrite (ONOO⁻)-treated pulmonary surfactant and 2) to investigate the role of endocytosis in the initiation of this response. Methods: Primary mouse pulmonary macrophages isolated from bronchoalveolar lavages or differentiated from the bone marrow were exposed to native or ONOO⁻-treated pulmonary surfactant with or without endocytosis inhibitors (Latrunculin A). Expression of key genes implicated in lipid capture (msr1, marco, cd36), intracellular lipid accumulation (plin2), and lipid export (abca1, abcg1, scarb1) was assessed by quantitative PCR, as well as functional lipid export capacities. Results: The addition of native and ONOO⁻-treated pulmonary surfactant increased marco, msr1, cd36 and plin2 expression and decreased abca1, abcg1 and scarb1 expression in macrophages. However, some transcriptional differences were observed between primary and bone marrow macrophages. Also, both native and ONOO--treated pulmonary surfactant generated a decrease in differentiated macrophages cholesterol efflux capacities. Moreover, those transcriptional and functional impacts do not seem to be affected by Latrunculin A treatment. Conclusion: In the presence of pulmonary surfactant and this, independently its oxidation level, lung macrophages seem to promote lipid capture and storage mechanisms. Thus, depending on these prioritized mechanisms, the two species jointly showed a transcriptional and functional decrease in lipid export mechanisms.

Titre de l'écran-titre (visionné le 29 février 2016). / L'asthme allergique est le résultat d'altérations de plusieurs mécanismes immunorégulateurs. Le maintien de l'homéostasie est assuré principalement par les cellules de première défense, comme les macrophages alvéolaires (MA). Pour empêcher les réponses inflammatoires exagérées, ces cellules expriment des molécules anti-inflammatoires, comme le CD200. Cette molécule est exprimée plus fortement à la surface des MA de rats naïfs suite à l'exposition à un allergène. Le CD200 agit sur les cellules myéloïdes, notamment les mastocytes qui jouent un rôle important dans l'asthme allergique. En somme, l'objectif principal de cette étude est de caractériser l'effet immunomodulateur de l'expression du CD200 à la surface des MA sur les fonctions des mastocytes. Une série d'expériences in vitro de coculture mastocytes-MA permet de conclure que le relâchement de médiateurs préformés, leucotriènes et cytokines produites de novo sont modulés par le CD200 des MA. Ces résultats suggèrent que le CD200 est une cible thérapeutique intéressante dans l'asthme. / Allergic asthma may be caused by alterations of many immunoregulatory mechanisms. Alveolar macrophages (AM) are central regulators of pulmonary immune responses. They express anti-inflammatory molecules, such as CD200, to avoid exaggerated immune responses. CD200 is upregulated on AM following allergen challenge in naïve rats. CD200 interacts with its receptor only expressed on myeloid cells, including mast cells that are central effector cells in allergic asthma. Thus, we investigated modulation of mast cell functions by AM CD200. Antigen-stimulated mast cells were investigated in vitro using co-culture and mast cell degranulation, lipid mediator production, and cytokine release were measured. Results suggest that inhibition of antigen-stimulated mast cells by CD200 expression on AM has an important role in asthma regulation.

L’immunité pulmonaire est en constant équilibre entre le maintien de l’homéostasie et le développement d’une réponse inflammatoire. Plusieurs acteurs sont impliqués dans cette fine régulation, mais peu d’informations sont disponibles sur les mécanismes qui régulent l’activation de l’un ou l’autre de ces mécanismes. Différentes populations de cellules dendritiques sont activées lors de certaines réponses immunitaires, tandis que les macrophages alvéolaires sont davantage associés au maintien de l’homéostasie. De plus, lorsque l’homéostasie pulmonaire est dérégulée, une réponse inflammatoire exagérée se développe, comme dans le cas de l’asthme allergique. Cette thèse a pour objectif de mettre en lumière des mécanismes impliqués dans l’homéostasie pulmonaire et, plus particulièrement, d’identifier lesquels sont dérégulés dans l’asthme allergique. Nous avons étudié l’activation des différentes populations de cellules dendritiques pulmonaires lors d’une réponse tolérogène et asthmatique. Lors d’une réponse tolérogène, nous avons observé l’activation spécifique des cellules dendritiques myéloïdes de type 2, tandis que la réponse asthmatique est accompagnée d’une augmentation de la maturation des cellules dendritiques myéloïdes de type 1. Par la suite, nous avons investigué l’interaction entre les macrophages alvéolaires et les cellules dendritiques dans l’immunité pulmonaire. Dans cette étude, nous avons démontré que les macrophages alvéolaires naïfs contrôlent la capture de l’allergène par les cellules dendritiques, ce qui contribue au maintien de l’homéostasie pulmonaire. Finalement, nous avons déterminé que l’expression du CD200 (une protéine membranaire immunomodulatrice) présente sur les macrophages alvéolaires est dérégulée dans l’asthme et qu’il est possible d’inhiber certaines étapes de la cascade asthmatique en administrant de CD200 recombinant. À cet effet, l’administration de CD200 interfère avec le développement de l’hyperréactivité bronchique et réduit l’accumulation des cellules dendritiques myéloïdes et des lymphocytes Th2 dans le poumon. En conclusion, cette thèse a fait la lumière sur des mécanismes immunologiques importants pour le maintien de l’homéostasie pulmonaire, en particulier que les macrophages alvéolaires et la voie du CD200 régulent l’activation des cellules dendritiques. / Lung immunity is an ongoing equilibrium between homeostasis and inflammation. Many immune cells are involved in lung homeostasis, but little information is available on the mechanisms that regulate the development of either responses. Studies suggest that subsets of dendritic cells are differentially activated during a tolerogenic and asthmatic response, whereas alveolar macrophages are associated with the preservation of homeostasis. On the other hand, allergic asthma pathogenesis is triggered by the dysregulation of lung immunity. Thus, this thesis aim was to identify mechanisms responsible to maintain lung homeostasis and which ones are dysregulated in asthmatic response. Hence, we investigated the activation of the multiple dendritic cell subsets in a tolerogenic and asthmatic response. The activation of the myeloid dendritic cell subset 2 was associated with tolerance, whereas the asthmatic response was associated with an increased maturation of myeloid dendritic cell subset 1. We subsequently studied the interaction between alveolar macrophages and dendritic cell subsets in lung immunity. This study demonstrated that naïve alveolar macrophages inhibit dendritic cell capture of allergens and migration to the draining lymph nodes, which contributed to the restoration of lung homeostasis. Furthermore, we showed that asthmatic alveolar macrophages expressed less CD200, an immunomodulatory membrane protein, than naïve cells. The administration of a recombinant CD200 protein to asthmatic rats inhibited the development of airway hyperresponsiveness and reduced the accumulation of myeloid dendritic cells and inflammatory Th2 cells in the lungs. In summary, this thesis identified multiple mechanisms that are crucial for lung homeostasis and show that alveolar macrophages and the administration of CD200 inhibit dendritic cell activation.

"Mémoire présenté à la Faculté des études supérieures de l'Université Laval comme exigence partielle du programme de maîtrise en médecine expérimentale-génétique des populations humaines offerts à l'Université du Québec à Chicoutimi en vertu d'un protocole d'entente avec l'Université Laval pour l'obtention du grade ès sciences (M.Sc.)" / L’asthme est une affection respiratoire chronique caractérisée par des processus inflammatoires. Ceux-ci sont provoqués par l’interaction de différentes cellules effectrices avec la muqueuse bronchique, ce qui engendre un remodelage des tissus. Le macrophage, étant donné sont implication dans l’autorégulation du processus inflammatoire dans l’asthme, s’est avéré une cible intéressante pour mieux comprendre les bases moléculaires de ce trait. Dans un premier temps, la technologie des puces d’ADN a été utilisée lors de ce projet de recherche pour identifier des biomarqueurs relatifs au rôle du macrophage alvéolaire dans l’asthme, dans le but de mieux documenter le phénotype de cette cellule dans le contexte de l’asthme allergique. D’ailleurs, une famille de gène ayant une implication probable dans la pathologie de l’asthme, les HSP, plus précisément le HSP60, a pu être mis en évidence. Dans un deuxième temps, le potentiel anti-inflammatoire d’un composé isolé d’origine naturelle, la querciméritrine, a pu être testé en utilisant le macrophage comme modèle cellulaire, dans le but de développer de nouvelles approches thérapeutiques. En effet, les recherches ayant pour cible le macrophage ou ses médiateurs pourraient permettre de mieux comprendre sont rôle dans l’asthme et mener au développement de nouvelles thérapies pour le contrôle des maladies inflammatoires.

Notre laboratoire a préalablement démontré que les macrophages alvéolaires de rat allergique, lorsque cultivés 18 h ex vivo et réinstillés dans les poumons d'un rat allergique et dépiété de ses propres macrophages alvéolaires, inhibent l'hyperréactivité bronchique de ce rat receveur à la suite d'une stimulation allergénique. Le présent projet avait pour but d'identifier les mécanismes par lesquels la culture cellulaire conférait cette propriété de protection contre l'hyperréactivité bronchique. La production de cytokines par les macrophages alvéolaires, cultivés ou non, a été mesurée par PCR multiplex. Le nombre de cellules et le niveau de cytokines dans les lavages bronchoalvéolaires ont été mesurés chez des rats ayant reçu des macrophages alvéolaires fraîchement isolés et chez des rats ayant reçu des macrophages alvéolaires cultivés pendant 18 h. À la lumière des résultats obtenus, ce projet démontre que le mécanisme probablement sous-jacent à cette inhibition de l'hyperréactivité bronchique est lié à l'augmentation de la production de cytokines de type Th 1.

L’asthme équin est une maladie obstructive récurrente des voies respiratoires. De nombreux facteurs étiologiques ontété déterminés comme pouvant initier ou maintenir l’asthme équin sévère (AES), cependant l’exposition au foin restele facteur de risque principal. L’utilisation de traitements à base de corticoïdes sont efficaces en cas de crise maisinefficaces en l’absence de mesures sanitaires. Ainsi, depuis quelques années un dispositif permettant de « purifier »le foin à la vapeur a été développé, afin de diminuer la teneur en poussières et les antigènes microbiologiques présentsdans le foin. La physiopathologie de l’AES est complexe. Parmi les principaux acteurs de cette réponse immunitaire,les macrophages alvéolaires ont un rôle prédominant dans l’initiation et l’orientation de la réponse immunitaire. Ainsiétudier le rôle des macrophages des chevaux AES permettrait de mieux comprendre l’initiation de la réponseimmunitaire dans l’AES. Dans ce contexte, nous nous sommes interrogés sur l’influence du foin « à la vapeur » surla réponse immunitaire des chevaux AES lors d’un challenge in vivo et lors de la stimulation in vitro des macrophagesalvéolaires. Ainsi nous avons d’abord étudié la réponse systémique et locale des chevaux soumis à un challenged’exposition in vivo à du foin sec ou « à la vapeur ». La première partie de ce travail nous a permis d’observer uneffet bénéfique du foin « à la vapeur » sur le score de mucus trachéal des chevaux CTL et AES cependant nousn’avons pas observé un effet bénéfique significatif du foin « à la vapeur » sur la réponse cytologique et immunitaire.La deuxième partie du travail a permis d’étudier la réponse au foin « à la vapeur » à l’échelle des macrophagesalvéolaires. La microscopie en temps réel a mis en évidence des différences dans le comportement des macrophagesen réponse (1) à différents stimuli, (2) entre les chevaux AES et CTL, (3) entre les HDS provenant de foin sec ou defoin « à la vapeur ». La concentration en IL-1β était significativement plus élevée et la concentration en IL-10significativement plus faible chez les MA des chevaux AES comparés aux chevaux CTL. Une concentration en TNF-α plus élevée après stimulation in vitro a été observée chez les MA des chevaux AES et CTL. Cet état des lieux surla réponse des macrophages alvéolaires stimulés in vivo et in vitro pourra servir de base aux études futures nécessairespour conclure sur le rôle des MA dans le cas de l’AES. Cette triple approche à l’échelle du cheval, du poumon et dela cellule permet une vision globale de la réponse à un challenge d’exposition à du foin sec ou « à la vapeur » etpermet tout de même d’avoir un regard optimiste sur l’utilisation du foin « à la vapeur » pour les chevaux atteintsd’AES. / Equine asthma is a recurrent obstructive disease of respiratory tract. Several aetiologic factors are known to induceor maintain the severe equine asthma (sEA), however the hay exposure is the main risk factor. The use of treatmentswith corticoids are effective in case of crisis, but ineffective in the absence of sanitary measures. So, since severalyears a device allowing to purify the hay with steam was developed, in order to decrease the dust content and themicrobiological antigens within the hay. The pathophysiology of sEA is complex. Among the main actors of thisimmune response, the alveolar macrophages have an important role in the intiatiation and orientation of the immuneresponse. So, investigating the role of the equine alveolar macrophages of sEA horses would allow to betterunderstand the initiation of the immune response in the sEA. In this context, we focused on the influence of steamedhay on the immune response of sEA horses during an in vivo challenge and an in vitro stimulation of the alveolarmacrophages. First, we studied the systematic and local responses of horses submitted to an in vivo challengeexposure to dry and steamed hay. The first part of this work allowed us to show a beneficial effect of the steamedhay on the mucus tracheal score of sEA horses, however we did not observe any beneficial effect of the steamed hayon the cytological and immune response. The second part of the study allowed us to investigate the response of thealveolar macrophages to steamed hay. The real time microscopy showed differences in the behavior of macrophagesin response (1) to various stimuli, (2) between sEA and CTL horses (3) between HDS resulting from dry hay or fromsteamed hay. Moreover, the protein quantification of IL-1β was signifantly higher and the concentration of IL-10significantly lower in AM supernatant of sEA horses compared to CTL. The TNF-α concentration was higher on AMafter in vitro stimulation in sEA and CTL horses. These results on the alveolar macrophages reponse after both invivo challenge and in vitro stimulation, can be used as a basis for future studies in order to further characterize therole of AM in case of sEA. This triple approach on the horse, the lung and the cell scale allows a global vision of theresponse to an exposure challenge to dry or steamed hay and allows having an optimistic preliminary look on the useof the steamed hay for sEA horses.

Alveolar macrophages (AM) play an important role in pulmonary homeostasis by their cellular functions which include inflammatory mediator production and cytotoxic activity. Epithelial cells are known for their role as a physical barrier, gas exchange and ion and fluid transport. However, they can also initiate the pulmonary immune response by secreting many inflammatory mediators. The functions of these two cell types are affected by cigarette smoke, which is composed of more than 4 000 compounds, 20 of which are known to be pulmonary carcinogens. One of these carcinogens, 4-(methylnitrosamino)-l- (3-pyridyl)-l-butanone (NNK), has a strong specificity for pulmonary tissues. This compound also has an immunomodulatory effect on AM mediator production. Many metabolic pathways of NNK performed by AM may be responsible for the immunomodulatory effects observed. We investigated these pathways to characterize the major one implicated in the effects of NNK on AM. We also studied the implication of NNK on cytotoxic activity of AM against tumoral cells. Knowing the importance of epithelial cells in the pulmonary immune response, we investigated the effect of NNK on these cells at the bronchial and alveolar level and identified the major pathway implicated. Our study showed that the a-methylhydroxylation pathway is responsible for the immunomodulatory effects on AM and epithelial cells. NNK, like cigarette smoke, inhibits AM cytotoxicity. This study indicates that NNK modulates cellular function of both AM and epithelial cells. Cell-cell communication between these two cell types being a leading event in the pulmonary immune response, we investigated the effect of NNK on this communication. This study, specific to NNK's modulatory effect on immune response, shows the global effect of NNK at the pulmonary level. This study also reports that NNK carcinogenic mechanism may involved the inhibition of defence pulmonary mechanisms in addition to forming DNA adducts. / Plusieurs cellules pulmonaires, dont les macrophages alvéolaires (MA) et les cellules épithéliales, peuvent être affectées par une exposition à la fumée de cigarette. Les MA sont responsables de l'intégrité immunologique du poumon de par leurs nombreuses fonctions dont la production de médiateurs inflammatoires et leur activité cytotoxique. Les cellules épithéliales sont reconnues pour leur rôle de barrière physique, les échanges gazeux ainsi que le transport ionique et liquidien, mais elles peuvent aussi initier la réponse immune pulmonaire en sécrétant différents médiateurs inflammatoires. La fumée de cigarette contient plus de 4000 composants, dont une vingtaine sont des cancérigènes pulmonaires, dont la 4-(methylnitrosamino)-l-(3-pyridyl)-l-butanone (NNK). Plusieurs voies d'activation métabolique de la NNK sont présentes chez les MA et peuvent expliquer l'effet immunomodulatoire de ce cancérigène sur ces cellules. Nous avons caractérisé la voie d'activation métabolique majeure de la NNK impliquée dans la modulation de ce composé chez les MA en plus d'étudier son effet sur l'activité cytotoxique des MA envers les cellules tumorales. En plus de déterminer la voie principale d'activation métabolique de la NNK chez les cellules épithéliales, nous avons aussi investi gué l'effet de la NNK sur la production de médiateurs inflammatoires par les cellules épithéliales bronchiques et alvéolaires,. Cette étude démontre que la voie d'a-méthylhydroxylation de la NNK est responsable de l'effet immunomodulateur de celle-ci sur les MA et sur les cellules épithéliales. La NNK, comme la fumée de cigarette, inhibe l'activité cytotoxique des MA. Cette inhibition pourrait contribuer à la survie et à la prolifération des cellules tumorales. La communication cellule-cellule entre les MA et les cellules épithéliales joue un grand rôle dans l'initiation de la réponse immune pulmonaire. Pour démontrer l'effet de synergie de cette communication sur la production de cytokines dans les co-cultures, nous avons exposé des co-cultures de MA et de cellules épithéliales alvéolaires à la NNK. Cette étude, spécifique au pouvoir immunomodulatoire de la NNK sur la réponse immune, précise davantage l'effet global que ce composé peut avoir au niveau pulmonaire. Cette étude indique que la NNK pourrait contribuer au développement des cellules tumorales en inhibant les défenses cellulaires de l'organisme face à ces cellules en plus d'induire la formation d'adduits d'ADN et l'inhibition de la réparation de l'ADN.

L'asthme est un trait complexe dont le phénotype est régulé par l'interaction de nombreux gènes et de l'environnement. Étant donné sa variabilité phénotypique, plusieurs individus asthmatiques ne répondent pas à la médication disponible. La recherche de nouvelles voies biologiques impliquées dans l'asthme est donc nécessaire. Les études d'expression génomique et les études d'association génomique (GWAS) permettent d'avoir une vue d'ensemble sur les gènes impliqués dans le développement d'un phénotype sans être biaisé par les connaissances actuelles et pourraient permettre la découverte de ces nouvelles voies. Ainsi, dans la première partie de cette thèse, une étude d'expression génomique a été utilisée pour caractériser les macrophages alvéolaires des individus asthmatiques en comparaison aux individus témoins. Cette étude a permis de cibler la famille des heat shock proteins (HSP), et plus particulièrement le gène HSPD1. De plus, la comparaison des données obtenues d'une étude d'expression génomique antérieure avec celles d'une étude récente a permis de démontrer que les études d'expression génomique sont un outil de sélection pertinent pour cibler de nouveaux gènes d'intérêt. La deuxième partie de cette thèse fait suite à la première GWAS effectuée dans l'asthme. Deux études présentées dans cette thèse ont permis de valider l'association des variants de la région 17q21 avec l'asthme dans un échantillon indépendant. Elles ont également permis d'initier la compréhension du mécanisme d'action par lequel ces variants régulent l'expression de certains gènes de cette région. Des études pour définir l'implication de HSPD1 dans les fonctions du macrophage alvéolaire ainsi que pour valider l'implication des gènes GSDMB, ORMDL3 et ZPBP2 dans l'asthme sont nécessaires afin de valider leur intérêt dans la recherche sur cette pathologie. Finalement, les différents éléments présentés dans cette thèse démontrent l'intérêt des techniques génomiques pour cibler de nouvelles voies biologiques liées au développement d'un phénotype en particulier.

Le développement de la réponse immunitaire innée de l’hôte au cours des infections respiratoires nécessite la mise en place rapide d'un réseau moléculaire et cellulaire relativement complexe ayant pour but de contrôler la croissance microbienne ainsi que permettre son éradication. Dans certaines circonstances, et malgré l’existence de vaccins et d'antibiotiques efficaces, l’infection par Streptococcus pneumoniae peut aboutir à des pathologies graves telles qu'une pneumonie, une méningite et/ou une septicémie. Ainsi, à l'heure actuelle, les maladies associées au pneumocoque sont encore loin d'être sous contrôle. Dans ce contexte, une meilleure compréhension de la réponse immunitaire innée de l’hôte contre ce pathogène est nécessaire.Mes travaux de thèse ont permis pour la première fois de mettre en évidence la fonctionnalité et la relevance biologique de l’inflammasome NLRP3 au sein des neutrophiles pulmonaires in vivo dans un modèle d’infection respiratoire par S. pneumoniae.Ainsi, de façon inattendue, les neutrophiles jouent un rôle accessoire original à des temps précoces de l’infection via leur capacité à produire de l’IL-1β. Cette synthèse protéique est possible grâce à la combinaison de 2 signaux à la fois dérivés de l’hôte (TNF-α des macrophages alvéolaires) et de la bactérie (toxine). Ces deux signaux permettent l’assemblage et l’activation de l’inflammasome NLRP3 neutrophilique. D’un point de vue translationnel, nous avons été capables de démontrer un mécanisme similaire avec des neutrophiles humains.Cette production d’IL-1β par les neutrophiles participe à l’activation des lymphocytes T γδ producteurs d’IL-17; une cytokine essentielle dans le contrôle de l’infection bactérienne via sa capacité à induire rapidement le recrutement d’une deuxième vague de neutrophiles participant directement à l’élimination et la clairance bactérienne.Sur la base de ces travaux fondamentaux, nous avons émis l’hypothèse qu’une augmentation du pool de cellules innées sécrétrices d’IL-17A pourrait avoir un effet bénéfique sur le contrôle d’une infection respiratoire à pneumocoque. Ainsi via l’administration prophylactique et locale d’IL-7, nous avons été capables d’augmenter la fréquence et le nombre de lymphocytes innés producteurs d’IL-17A résultant en un meilleur contrôle de la charge bactérienne pathogène associée à une augmentation du recrutement neutrophilique. A ce stade, ces résultats encourageants, nous pousse à mieux comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires associés à cet effet dans l’éventualité de proposer à terme une nouvelle approche thérapeutique dans le contrôle des infections respiratoires pulmonaires basée sur la manipulation de la biologie de l’IL-7. / The mounting of an appropriate host innate immune response in the lungs requires the rapid establishment of a complex cellular and molecular networking that allows the containment and clearance of pathogens during respiratory infections. Both neutrophils and γδT cells are central players in the host response during mucosal infections. Using a model of invasive pneumococcal disease, we illustrated a role for Interleukin-17A in controlling neutrophil recruitment, bacterial loads and survival. Following Streptococcus pneumoniae infection, we defined pulmonary γδT cells, especially the lung resident Vγ6Vδ1+ subset, as the primary source of IL-17A in an IL-23/IL- 1β-dependent manner. Using gene-targeted mice, we demonstrated that γδT cells largely contributed to neutrophilia and to the control of the pathology. Furthermore, we now defined a second and unexpected early role for neutrophils as accessory cells in γδT17 cell activation through IL-1β secretion. Neutrophil-derived IL-1β was dependent on NLRP3 inflammasome activity and required alveolar macrophage-secreted TNF-α for priming and bacterial pneumolysin for NLRP3- dependent caspase-1 activation. This report thus brings to light the sequential molecular/cellular events leading to γδT17 cell activation and highlights the existence of a biologically relevant and fully functional NLRP3 inflammasome in pulmonary neutrophils that regulates a key immune axis in the development of protective innate response to respiratory bacterial infection.Based on these observations, we hypothesized that an increase in the pool of IL-17A-producing innate-like T lymphocytes might play a protective role during pneumococcal infection. As recently suggested, we demonstrated that intranasal IL-7/M25 complex administration into naïve mice allowed the expansion of the cellular pool of innate immune cells presenting a Th17-like phenotype in the lungs especially T cells. Moreover, we showed during S. pneumoniae infection that prophylactic IL-7/M25 treatment increased the capacity of Vγ6Vδ1+ T cells to produce IL-17A. Interestingly, this phenotype led to higher neutrophil recruitment and a better control of bacterial burden in the lungs as well as systemic dissemination. Thus, we report a critical role of IL-7 in creating an IL-17-enriched microenvironment which improves the early development of host innate immune response to respiratory bacterial infection. This observation might pave the way to the development of future innovative cytokine/cell-based strategies against Streptococcus pneumoniae.

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