Aujourd’hui, l’allergie est classée 4ème maladie mondiale en termes de morbidité par l’OMS. Les allergies et leur évolution naturelle (marche atopique) sont devenues un problème majeur de santé publique particulièrement dans les pays industrialisés. La marche atopique se manifeste par l’évolution de la dermatite atopique et/ou des allergies alimentaires chez le jeune enfant vers des allergies respiratoires comme l’asthme ou la rhinite allergique plus tard dans l’adolescence. Ce passage pourrait impliquer un chimiotactisme contrôlé par le système chimiokine/récepteurs de chimiokine. A l’aide d’un modèle murin mimant la marche atopique composé d’un modèle d’allergie alimentaire au gluten et d’un modèle aigu d’asthme aux acariens, nous avons pu caractériser le rôle du récepteur de chimiokine CCR9 dans la maladie. Ainsi, des souris déficientes pour le gène de CCR9 montrent un phénotype atténué de la maladie démontrant une implication de ce récepteur dans la pathogénèse. De plus nous avons démontré que CCR9 agirait sur la balance TH17/Treg car sa délétion entraine une augmentation des T régulateurs. En parallèle, dans un modèle d’allergie alimentaire au gluten par sensibilisation cutanée, nous avons analysé l’inflammation intestinale en réponse à plusieurs allergènes. Ces derniers travaux ont été réalisés en collaboration avec un laboratoire du National Food Institute au Danemark. Ainsi, nos résultats démontrent donc l’importance de l’axe intestin-poumon et l’importance d’aborder l’allergie comme une maladie de l’ensemble de l’organisme et non pas comme une maladie d’organe. / Allergic diseases are now considered as the fourth worldwide diseases in terms of morbidity, according to the World Health Organization. Allergic diseases and their natural evolution (atopic march) are a major health issue, particularly among developed countries. Indeed, the atopic march is characterized by an evolution from atopic dermatitis and/or food allergies in young children (6 months to 2 years) to respiratory allergies such as asthma and rhinitis later in life. This natural history could involve the chemotaxis, controlled by the chemokine/chemokine receptor system. Using a murine model of atopic march combining a food allergy model to gluten and a model of acute asthma to house dust mite, we analyzed the role of the chemokine receptor CCR9 in the evolution of the disease. Using knock-out mice for CCR9, we observed a decrease of the symptoms of the disease, suggesting a role for this receptor in the pathology. Moreover, we showed that CCR9 seems to act on the Treg/TH17 balance; indeed its deletion induces an increase of the T regulators cell level. Meanwhile, using a food allergy model to gluten based on cutaneous sensitizations, we analyzed the intestinal inflammation to different gluten products. This work was done in collaboration with a lab of the National Food Institute, in Denmark. Our results prove the great significance of the gutlung axis and more generally the importance of approaching the allergy as a whole disease and not as an organ-specific disease.

La marche atopique désigne la progression séquentielle des maladies atopiques, en particulier l’apparition d’asthme chez les enfants précédée par celle d’une dermatite atopique (DA) sévère chez les nourrissons. De plus, l’asthme est influencé par le degré de sévérité de la DA, qui pourrait ainsi être considérée comme la porte d’entrée pour le développement ultérieur d’une inflammation allergique des voies aériennes.Mon travail de thèse a consisté à déterminer l’implication de la cytokine TSLP produite par les kératinocytes pendant la marche atopique et implication de la cytokine TSLP pendant le développement de la DA. Pour atteindre ces objectifs, j’ai utilisé des modèles murins de maladies atopiques, en combinaison avec plusieurs lignées de souris génétiquement modifiées.Dans la première partie de mon travail de thèse, nous avons montré que la production de la cytokine TSLP dans les kératinocytes est un facteur nécessaire, non seulement pour l’inflammation cutanée, mais aussi pour générer une réponse immunitaire systémique à l’allergène.Dans la deuxième partie de mon travail de thèse, nous avons montré que la cytokine TSLP induise un recrutement de basophiles d’une façon innée, suite d’une augmentation de ce recrutement induit par l'immunité adaptative. De plus, nous avons montré que la réponse de type “Th2” induit par la cytokine TSLP ce le résultat de une coopération coordonnée de cellules dendritiques, de cellules T CD4+ et de basophiles. Des études cliniques sont nécessaires pour déterminer si l’inhibition de l’expression de la cytokine TSLP et/ou son activité pendant une DA peut réduire l’inflammation cutanée et prévenir la sensibilisation aux allergènes. / Atopic march refers to the natural history of allergic diseases, which is characterized by a typical sequence of sensitization and manifestation of symptoms in different tissues. Commonly, the clinical manifestation of atopic dermatitis (AD) appears in the early life and precedes the development of airway allergic diseases. AD has been proposed as an entry point for subsequent atopic diseases.The objective of my thesis was to better understand the role of TSLP in the atopic march and the cascade events initiated by TSLP in vivo in the development of AD. To reach my thesis objectives we used mouse models of atopic diseases in combination with various deficient-mouse lines.In the first part of this work, using a atopic march mouse model developed during my PhD work, we demonstrated that keratinocytic TSLP is essentially required not only for the development of allergic skin inflammation, but also for the generation of the allergen-specific immune response. In the second part of this work, using a cytokine TSLP-induced AD mouse model (topical MC903 treatment), we demonstrated that skin TSLP induces an early innate recruitment of basophils in the skin, followed by a late recruitment involving adaptive immunity. In addition, we demonstrate that TSLP-induced Th2 response requires an orchestrated cooperation of dendritic cells, CD4+ T cells and basophils.This work provide new knowledge in the cellular and molecular mechanisms implicated in atopic diseases involving TSLP and should provide new insight for the development of therapeutic options of these diseases.

Dans la première partie de ma thèse, nous avons étudié le rôle de la TSLP, une cytokine produite par les kératinocytes, dans la mélanogenèse. Nous avons montré que l'expression de TSLP était induite dans l'épiderme de la peau atteinte de mélanome chez la souris et l'humain. Notre resulats indiquent que la TSLP murine joue un rôle dans la croissance de la tumeur et que ce rôle s'exerçait via les cellules immunitaires. Nos résultats suggèrent l'existence d'un dialogue entre les cellules du mélanome, les kératinocytes et les cellules immunitaires jouant un rôle important dans la croissance et la métastase du mélanome. Dans la seconde partie, nous avons exploré les cytokines produites dans le contexte de la dermatite atopique et leur rôle dans l'initiation de l'asthme. Nous avons trouvé que TSLP est différemment impliquée dans la sensibilisation allergique épicutanée et dermocutanée, et nous avons identifiée l'IL-1β comme un acteur majeur dans la marche atopique. Cette étude expose de nouvelles approches pour le développement de stratégies pour prévenir ou stopper la marche atopique. / My PhD thesis aimed at studying skin inflammatory responses under two pathogenic contexts, melanoma and atopic march. In the first part, we studied the role of keratinocyte-produced cytokine TSLP in melanomagenesis. We showed that TSLP expression was induced in skin epidermis of both mouse and human melanoma. We further provided evidence that TSLP played a tumor-promoting role by ablating or overexpressing TSLP in mouse melanoma, and that such role of TSLP was mediated through immune cells. Our results suggest that a crosstalk between melanoma cells, epidermal keratinocytes and immune cells plays an important role for melanoma growth and metastasis. In the second part, we explored the cytokine factors derived from atopic dermatitis (AD) in driving the asthma. By using an innovative laser-assistant microporation system, we established novel atopic march mouse models. We found that TSLP was differentially implicated in allergen epicutaneous or dermacutaneous sensitization, and further identified IL-1β as an important player in atopic march. This study adds new insight into the development of potential strategies for preventing or stopping the atopic march.