Thesis (Ph. D.)--West Virginia University, 2010. / Title from document title page. Document formatted into pages; contains x, 182 p. : ill. (some col.). Includes abstract. Includes bibliographical references.

Résumé des travaux de thèse Contrairement au dogme original décrit par van Furth sur le système des phagocytes mononucléés (MP), il est maintenant suggéré que les monocytes ne représentent plus uniquement des précurseurs de macrophages mais qu'ils exercent des fonctions immunologiques en tant que tel. Non seulement les monocytes sont capables de circuler dans les tissus sans se différencier en macrophages mais la plupart des macrophages tissulaires ont en réalité une origine embryonnaire. Je me suis intéressée à l'activité migratoire et aux fonctions effectrices des monocytes et des macrophages grâce à l'utilisation de l'imagerie intravitale. Cette approche nous a permis d'appréhender la dynamique des MP entre le réseau vasculaire et le parenchyme tissulaire. De cette façon nous avons pu mettre en évidence le rôle de CX3CR1 dans le contrôle du déploiement monocytaire dans un modèle d'inflammation aiguë. En parallèle, dans un modèle de métastases pulmonaires, nous avons démontré que les monocytes ne contribuent qu'à une partie des macrophages associés aux tumeurs (TAM) et que l'autre partie dérive de la prolifération des macrophages interstitiels du poumon. Ces différentes sous-populations de TAM semblent avoir des contributions différentes dans le développement tumoral et la réponse à la chimiothérapie. Mon travail a permis de mieux appréhender la biologie des monocytes au-delà de leur fonction comme simples précurseurs de macrophages et apportent des concepts nouveaux sur l'origine des TAM. Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives dans la compréhension des mécanismes biologiques gouvernés par les MP et dans la régulation la réponse inflammatoire. / Contrariwise to the original dogma established by van Furth on the Mononuclear Phagocyte System (MPs), it is now suggested that monocyte fate and functions should not be restricted to macrophage precursors. Experimental evidences show that monocytes can circulate in tissues without differentiating and most of the tissue associated macrophages have embryonic origin. My thesis work focused on migratory activity and effective functions of monocytes and macrophages based on intravital imaging technology. This approach represent a unique tool to study the dynamic of MPs between the vasculature and tissue parenchyma. Our work provided new insights in the role of CX3CR1 in the monocyte deployment during acute inflammatory response.In a model of pulmonary metastases, we also demonstrated that monocytes represent only one part of tumor associated macrophages (TAMs) and the other part is constituted by lung interstitial macrophages. These different subsets of TAMs seem to contribute differently in tumor development and response to chemotherapy.Overall my work provides new insights about monocyte biology beyond their macrophage precursor fate and presents new concepts on the origin of TAMs. It also adds new perspectives in the understanding of biological mechanism regulated by MPs and in the control of the inflammatory response.

Les maladies cardiovasculaires sont la première cause de mortalité dans le monde et voient leur incidence augmenter avec l’expansion de leurs principaux facteurs de risque, tels que le vieillissement, l’obésité et le diabète. Parmi ces maladies l’anévrisme de l’aorte abdominale (AAA), dont on sait aujourd’hui que le système immunitaire favorise le développement. Il est parmi les pathologies les plus courantes de l’aorte abdominale et représente un problème de santé publique. Le rôle des macrophages dans l’AAA a été récemment mis en évidence. Ces cellules inflammatoires sont les plus représentées dans l’adventice anévrismale, et ont tendance à s’accumuler au cours du temps dans l’AAA. Des données récentes montrent que leur accumulation est particulièrement accrue dans les premiers jours de la formation de l’AAA chez la souris, et que l’inhibition de la voie CCR2/MCP1 ou la déplétion précoce des monocytes circulants ont un effet protecteur. Il semble donc essentiel de comprendre les mécanismes d’infiltration des monocytes lors de l’initiation et du développement de l’AAA. Mon travail de thèse se focalise sur le rôle des sous-types monocytaires et l’impact de leur trafic sur le développement de l’AAA. En utilisant un modèle d’induction d’anévrisme chez des souris ApoE-/-, nous avons montré que l’angiotensine-II (Ang II) entraine la mobilisation des monocytes ‘Ly-6Chigh’, et des monocytes ‘Ly-6Clow’ à un moindre degré, à partir de la rate, puis leur recrutement au niveau de l’aorte. La splénectomie ou la déficience en lymphocyte B inhibe cette mobilisation monocytaire et protège de l’anévrisme. En revanche, la reconstitution de souris immuno-déficientes Apoe-/-Rag2-/- par des splénocytes totaux, contrairement aux splénocytes déplétés en lymphocytes B, restaure la mobilisation monocytaire et restitue la susceptibilité de ces souris à l’AAA. Cette thèse apporte de nouveaux indices sur les événements précoces impliqués dans la formation d’AAA, en mettant l’accent sur le rôle du réservoir monocytaire splénique dans ce processus. Elle identifie également une fonction jusque-là méconnue des lymphocytes B dans la mobilisation rapide et transitoire des monocytes en réponse à l’Ang II. Il conviendra par la suite d’identifier les mécanismes moléculaires sous-jacents à ces interactions, ce qui devrait permettre d’envisager de nouvelles voies thérapeutiques visant à moduler l’effet de ces types cellulaires dans l’AAA. / Cardiovascular diseases are the first cause of mortality around the industrialized world with a continuous increase in their incidence along with the expansion of the major risk factors such as aging, obesity and diabetes. In abdominal aortic aneurysm (AAA), the presence of inflammatory infiltrates, and particularly monocytes/macrophages, has underscored the contribution and importance of immuno-inflammatory responses in aneurysmal degeneration. It is one of the most common diseases of the abdominal aorta and presents a major health problem. The importance of macrophages has recently been highlighted by a number of evidence, which are the main population observed within the site of aneurysm, are believed to derive from circulating monocytes although no direct evidence has been provided to date. Recent evidence has shown that their accumulation is particularly enhanced in the early onset of AAA in mice, and that the inhibition of CCR2/ MCP1 signaling as well as the early depletion of circulating monocytes, are protective. Hence, it seems crucial to understand the mechanisms of monocyte recruitment in the initiation and progression of AAA. In this PhD project with a particular interest in abdominal aortic aneurysm, we were particularly interested in understanding the trafficking behavior of monocyte subsets in AAA and their role in disease pathogenesis. Using a mouse model of aneurysm induction in ApoE-/- mice, we showed that Ang II triggered the mobilization of Ly-6Chigh, and to a lesser extent Ly-6Clow monocytes, from the spleen and their consequent recruitment in the aorta. Spleen removal or B lymphocyte deficiency in Apoe-/- mice similarly impaired early monocyte mobilization in response to Ang II and protected against AAA development, independently of blood pressure. Reconstitution of Apoe-/- Rag-/- mice with total splenocytes but not with B-Cell depleted splenocytes restored monocyte mobilization in response to Ang II and enhanced susceptibility to AAA. Taken together, this study provides novel mechanistic insights on the early events involved in AngII-induced AAA formation. It highlights the role of the splenic monocyte reservoir in this process and identifies an intriguing role for B lymphocytes in mediating AngII-induced early and transient mobilization of splenic monocytes. Nevertheless, further understanding of the molecular mechanisms that underlie such interactions is likely to lead to the identification of effective therapeutic targets.

La consommation excessive d’alcool concerne environ 20% de la population adulte en France. Il est établi qu’une consommation excessive aigue d’alcool engendre une augmentation de la morbi-mortalité en cas d’infection ou de traumatisme. La consommation chronique d’alcool augmente le risque de cancers et d’infection.Toutes ces conséquences médicales sont intimement liées à une altération des défenses de l’hôte induite par l’alcool. L’ingestion d’alcool et ses métabolites engendre une modification de la flore digestive appelée dysbiose ainsi qu’une augmentation de la perméabilité digestive. De cet effet local découle une augmentation du passage d’endotoxines dans le système veineux portal et systémique. Ainsi l’ensemble des éléments impliqués dans la réponse immunologique sont impactés de façon locale (Foie) et systémique par cette endotoxinémie chronique. Deux axes de recherche ont été privilégiés dans cette thèse: La translocation bactérienne et les sous-populations monocytaires. L’originalité de ce travail est l’étude de la cinétique des modifications immunologiques, chez des sujets alcoolo-dépendants (AD) hospitalisés pour un sevrage en alcool durant 2 à 6 semaines.La translocation bactérienne (TB) a été étudiée par l’analyse itérative de marqueurs sériques témoins de celle-ci: l’ADN 16S ribosomial en PCR temps réel, les taux sériques de LBP (LPS-Binding-Protein) et de CD14 soluble par ELISA. Les prélèvements veineux ont été effectués à jeun chez des sujets AD à J0 de leur sevrage et après 4 puis 6 semaines de sevrage. Avant le sevrage (J0) les 3 marqueurs sont plus élevés que dans une population témoin (p<0.001). Après 6 semaines de sevrage, les taux de LBP (p=0.04) et sCD14 (p=0.001) diminuent de manière significative sans revenir aux taux de la population témoin. La consommation de cannabis dans le mois précédent le sevrage est associée à une plus grande diminution des marqueurs LBP et sCD14 au cours du sevrage en alcool.Notre étude confirme une majoration de la TB chez les sujets AD non sevrés et l’impact potentiel du cannabis sur celle-ci. Elle montre également que le délai de sevrage de 6 semaines ne permet pas un retour à la normale des marqueurs de la TB.La répartition, le phénotype et la fonctionnalité des sous-populations monocytaires sanguines ont été étudiés à J0 et après 14 jours de sevrage en alcool chez des sujets AD. Avant le sevrage (J0), la fréquence des monocytes classiques (CD14+CD16-) est diminuée alors que celle des non classiques (CD14dimCD16+) est augmentée chez les sujets AD comparativement aux sujets contrôles. La fréquence des monocytes exprimant les TLR-2 et -4 est réduite chez les sujets AD. La sécrétion basale des cytokines IL-1, IL-6 et TNF est comparable chez les sujets AD et contrôles. En revanche après stimulation in vitro des monocytes par les ligands des TLR-2 et 4, respectivement peptidoglycanes (PGN) et lipopolysaccharides (LPS), la sécrétion d’IL-6 et de TNF est augmentée chez les sujets AD. Le sevrage de 14 jours restaure partiellement la distribution des sous-populations monocytaires. Nos résultats indiquent que la consommation chronique d’alcool altère la distribution, le phénotype et la fonctionnalité des monocytes chez les sujets AD, ces altérations s’améliorent en 14 jours de sevrage mais ne reviennent pas à la normale.Mon travail de thèse confirme l’impact de la consommation chronique d’alcool sur la translocation bactérienne et sur la réponse immune chez l’homme. Il précise la nature et la cinétique de cet impact. Mes résultats suggèrent également que le délai de retour à la normale semble être supérieur à 6 semaines. De nouvelles études permettront de mettre en évidence une cinétique plus précise de ces améliorations biologiques. Les résultats permettent d’envisager des recommandations cliniques quant à une durée d’abstinence pré-opératoire en cas de chirurgie programmée par exemple. / Excessive alcohol consumption concerns about 20% of the French adult population. An acute excessive alcohol consumption named “binge drinking” causes an increase in mortality and morbidity in case of trauma or infection. Chronic alcohol consumption causes an increased risk and severity of infections and increased risk of cancer. All these medical consequences are linked to changes in host defense induced by alcohol consumption. Indeed, alcohol and its metabolites generate modifications of the gut microbiota and increased gut permeability. This local effect causes an increase in endotoxin translocation into portal and systemic blood. Thus, all elements involved in the immune response, and in particular the monocytes as cellular component acting as first line of defense of the immune system, are affected by this chronic endotoxemia. Two research axes were studied during my thesis: Microbial translocation and monocyte subsets. The originality of this work was to study the kinetic of immunological changes induced by alcohol withdrawal in alcohol-dependent (AD) subjects hospitalized for an alcohol withdrawal during 2-6 weeks.Microbial translocation (MT) was studied by iterative analysis of serum markers: Bacterial 16S rDNA levels were measured using qPCR, Lipopolysaccharides-Binding protein (LBP) and soluble CD14 were quantified using ELISA. Blood samples were collected in fasten AD subjects at D0 of alcohol withdrawal and after 4 and 6 weeks of alcohol withdrawal. At D0, the 3 markers of MT were higher in AD subjects than in healthy controls (P<0.001). After 6 weeks of alcohol withdrawal, the serum level of LBP (p=0.04) and sCD14 (p=0.001) were significantly decreased but did not reach rates of healthy controls (HC). Cannabis use during the last month before alcohol withdrawal was associated with a greater decrease in sCD14 and LBP upon alcohol withdrawal. My study confirms an increase in MT in AD subjects and the potential impact of cannabis on this phenomenon, and shows that a 6-weeks abstinence period is not sufficient to return to normal blood biological parameters.Whether and how blood monocyte subsets were impaired in AD patients were studied as well as their evolution after alcohol withdrawal. The CD14+CD16- subset was decreased whereas the CD14dimCD16+ subset was expanded (p<0,001) in AD compared to HC. The frequencies of TLR2- and TLR4-expressing monocytes were reduced in AD compared to HC. Although the basal production of IL-1, IL-6 and TNF by monocytes in AD was comparable to HC, the PGN- and LPS-mediated IL-6 and TNF production were increased in AD. Frequencies of IL-6-expressing monocytes were higher in AD than HC. Alcohol withdrawal partially restored the distribution of monocyte subsets and the frequency of IL-6-producing monocytes, and increased the frequency of TNF-producing cells in response to LPS and PGN stimulation to levels comparable to those in HC. Our findings indicate that chronic alcohol use alters the distribution as well as the phenotypic and functional characteristics of blood monocyte subsets, which are partially restored following 2 weeks of alcohol withdrawal. These studies confirm and specify the impact of chronic alcohol consumption on microbial translocation and on the immune response. Our results also suggest that a period superior to 6 weeks is necessary to reach normal biological parameters. News studies will be necessary to specify the exact kinetic of these biological improvements.These results allow to consider clinical recommendations for a period of abstinence before programmed surgery for example.

Les monocytes inflammatoires Ly-6Chigh murins, et leurs homologues humains CD14+CD16-, jouent un rôle important dans l'initiation et la persistance des maladies inflammatoires chroniques. Leur action délétère dans ces pathologies a mené au développement de stratégies thérapeutiques visant à les éliminer ou empêcher leur recrutement aux sites inflammatoires. Toutefois, ces méthodes se sont avérées peu spécifiques des monocytes et surtout d'une faible efficacité compte tenu de l'aspect hautement inflammatoire des monocytes. Le besoin de développer de nouvelles stratégies est donc nécessaire. Les objectifs de ma thèse ont donc été dans un premier temps de caractériser in vivo le ciblage spécifique des monocytes inflammatoires par la formulation liposomale DMAPAP. Dans un second temps, l'utilisation de DMAPAP pour formuler des siRNA a permis d'évaluer l'efficacité thérapeutique d'une stratégie basée sur l'inhibition spécifique de gènes jouant un rôle clef dans l'inflammation dans les monocytes inflammatoires. Mon travail a permis de montrer dans un modèle préclinique d'arthrite que l'inhibition de gènes régulateurs de l'inflammation dans les monocytes Ly-6Chigh est une approche thérapeutique efficace permettant d'induire une immunomodulation des réponses pathogéniques des lymphocytes T effecteurs, aboutissant au défaut de recrutement des cellules immunitaires dans les articulations et à une amélioration des signes cliniques. J'ai également validé le transfert de cette technologie ex vivo sur cellules humaines primaires. L'inhibition de gènes clefs dans les monocytes inflammatoires représente donc une stratégie prometteuse pour le développement de futures thérapies dans la polyarthrite rhumatoïde. Par ailleurs, mes résultats confirment le rôle central des monocytes inflammatoires dans les pathologies inflammatoires chroniques. / Inflammatory mouse Ly6Chigh monocyte subset and its human counterpart, defined as CD14+ CD16-, play key roles in the initiation and chronicization of immune-mediated inflammatory disorders (IMID). Deleterious effects of monocytes led to the development of therapeutic strategies aiming at depleting them or preventing their recruitment to inflamed tissues. However, these methods are poorly specific with weak efficacy considering the high number of inflammatory monocytes and their marked level of activation. The need for developing new therapeutic approaches is obvious. The aim of my thesis was to characterize selective delivery of a siRNA-containing lipid formulation to the Ly-6Chigh monocyte population and at evaluating the therapeutic potential of this targeted strategy. Using the cationic lipid-based DMAPAP vehicle for in vivo RNAi-mediated gene silencing, my work allowed demonstrating, in a preclinical mouse model of arthritis, the efficacy to inhibit master genes of inflammation specifically within Ly-6Chigh monocytes upon systemic injection. Reduced disease severity in mice was associated with an overall systemic immunomodulation of the pathogenic T cell populations and led to defective mobilization of immune cells to arthritic joints. Importantly, the formulation was successfully optimized in a perspective of clinical application and the targeting of human CD14+CD16- inflammatory monocytes was validated ex vivo. Overall, my findings demonstrate that the silencing of a key gene within Ly-6Chigh monocytes is a promising strategy for future therapeutic intervention in the context of IMID and reinforces the pivotal role of Ly-6Chigh monocytes in inflammatory processes.

Les granulomes signent une réponse immune efficace dans de nombreuses maladies infectieuses. C’est le cas de la fièvre Q où ils sont présents dans la forme aiguë de la maladie spontanément résolutive mais où ils sont absents dans sa forme chronique. J’ai mis au point une méthode permettant d’étudier la formation in vitro des granulomes à partir de cellules mononucléées du sang périphérique incubées en présence de billes de Sepharose recouvertes d’extraits de C. burnetii, l’agent de la fièvre Q. Ces granulomes apparaissent en quelques jours avant de disparaître au bout d’une vingtaine de jours. Ils sont composés essentiellement de macrophages et de lymphocytes et, à un moindre degré, de cellules épithélioïdes, de cellules géantes multinucléées et de cellules dendritiques. La méthode d’obtention in vitro des granulomes a permis également d’étudier les premiers stades de leur formation grâce à la mise au point d’une technique en live imaging d’observation en lumière transmise des cellules. J’ai montré que les monocytes, les premières cellules à migrer vers les billes et à entièrement les recouvrir, initient le recrutement des lymphocytes. J’ai également montré que le défaut de formation des granulomes observés chez des patients atteints d’une fièvre Q chronique pourrait être lié à un défaut de migration de leurs monocytes circulants. / Granulomas indicate effective immune response in a large number of infectious diseases. The primo-infection by Coxiella burnetii, the agent of Q fever, is spontaneously resolutive and is characterized by the presence of granulomas, whereas granulomas are absent in the chronic form of the disease. I developed a new method to study in vitro the formation of granulomas using peripheral blood mononuclear cells incubated in the presence of Sepharose beads coated with C. burnetii extracts. Granulomas appeared in few days before disappearing at day 20. They were essentially composed of macrophages and lymphocytes and, in a lesser extent, of epithelioid cells, multinucleated giant cells and dendritic cells. The method to obtain in vitro granulomas allowed the study of the first events of granuloma formation in live imaging microscopy. Monocytes migrated toward Sepharose beads and entirely covered these beads, and initiated the recruitment of lymphocytes. Finally, mononuclear cells from patients with Q fever were unable to generate granulomas due to defective migration of monocytes. We hypothesize that defective migration of monocytes may be responsible for the defective formation of granulomas in Q fever.

La myélopoïèse est finement régulée au niveau métabolique. Les cellules myéloïdes (monocytes et macrophages) sont au centre de nombreuses pathologies. Ma thèse étudie le rôle du métabolisme des cellules myéloïdes dans les pathologies inflammatoires. Je me suis intéressée au métabolisme du cholestérol dans la prolifération anarchique des monocytes (cancérisation) et j’ai étudié des mutations du transporteur ABCA1 (ATP-Binding Cassette A1) impliqué dans l’efflux de cholestérol, qui sont à l’origine d’une prolifération accrue des monocytes, soulignant l’impact du métabolisme lipidique dans la régulation de la prolifération cellulaire. Le métabolisme du glucose est lui aussi impliqué dans la régulation de la myélopoïèse. Nous avons étudié le rôle du transporteur au glucose, Glut-1, dans l’athérosclérose, qui est une pathologie inflammatoire chronique. Dans ce contexte, les CSH et les progéniteurs myéloïdes sur-expriment le transporteur Glut-1, induisant une monocytose, permettant l’accumulation de macrophages dans les lésions. La déficience en Glut-1 prévient la monocytose et le développement des plaques d’athérosclérose. Je me suis intéressée au rôle de la lipase acide lysosomale (LIPA) dans la phagocytose des cellules apoptotiques (efferocytose) par les macrophages, où une grande quantité de cholestérol ingérée doit être dégradée. LIPA en est un acteur central. L’inhibition de cette enzyme provoque un stress oxydatif mitochondrial, et active l’inflammasome NLRP3, contribuant à une inflammation chronique. Cela réduit aussi l’activation des Liver-X-Receptor et induit un défaut d’efferocytose des macrophages, ce qui participe à l’apparition d’une inflammatoire chronique. / Myeloid cells are produced by hematopoiesis, from hematopoietic stem cells (HSCs), a metabolically fine-tuned process. In chronic inflammatory diseases, an increased amount of monocytes is observed (monocytosis). My thesis focuses on the role of myeloid cells metabolism in chronic inflammatory diseases. We focused on the impact of cholesterol metabolism alterations into the anarchic proliferation of monocytes (carcinogenesis). Novel somatic mutations in the cholesterol efflux transporter ATP-Binding Cassette A1 induce carcinogenesis of monocytes, highlighting the impact of cholesterol efflux pathway in monocyte proliferation. I studied glycolysis in atherosclerosis, a chronic inflammatory disease. HSCs and myeloid progenitors exhibited higher Glut-1 expression in a murine model of atherosclerosis, with an enhanced accumulation of macrophages into lesions. A partial deletion of Glut-1 reduced HSCs and progenitors proliferation, limiting monocytosis and atherosclerotic plaques development. I studied the role of lysosomal acid lipase (LIPA) in the phagocytosis of apoptotic cells (efferocytosis). When a macrophage phagocytized an apoptotic cell, an important amount of cholesterol has to be degraded. LIPA is a key player in this process. When LIPA is inhibited, we observed a reduced production of 25- and 27-hydroxycholesterol, leading to an increased mitochondrial oxidative stress, which activated NLRP3 inflammasome activation and a reduced LXR activation. LIPA inhibition leads to a defective efferocytosis in vitro and in vivo. LIPA enzyme is essential to prevent metabolic inflammation by maintaining effective efferocytosis.

Les monocytes classiques (cMo) sont des phagocytes mononucléés circulant dans le sang et capables de migrer vers les tissus enflammés pour s’y différencier en monocytes inflammatoires, cellules dendritiques dérivées de monocytes (MoDC), macrophages (MoM) ou cellules myéloïdes suppressives. Selon le contexte physiopathologique, les cellules dérivées de cMo peuvent être bénéfiques ou néfastes. Dans l’infection par le cytomégalovirus murin (MCMV) leur rôle est controversé. Les divergences apparentes dans la littérature pourraient s’expliquer par l’utilisation de souches distinctes de souris ou de virus, l’étude d’organes différents, et la confusion existante sur l’identité et la plasticité de différents sous-types de cellules dérivées de cMo. Par des analyses transcriptionnelles, morphologiques et fonctionnelles, mon travail de thèse montre que, dans la rate de souris infectées par MCMV, les cMo se différencient simultanément en monocytes inflammatoires, MoDC et MoM. Cette différenciation est abrogée lorsque les cMo sont incapables de répondre aux interférons de type I (IFN-I), massivement produits dans les infections virales, qui boostent l’immunité intrinsèque antivirale et promeuvent l’activation des cellules immunitaires innées et adaptatives. La déplétion des cMo compromet le contrôle de l’infection et les réponses des cellules Natural Killer et des lymphocytes T CD8+. Mon travail montre que, dans les souris infectées par MCMV, les cMo se différencient, de manière dépendante de l’IFN-I, en trois sous-types cellulaires distincts qui contribuent à la fois au contrôle de la réplication virale et à la promotion de réponses immunitaires innées et adaptatives protectrices. / Classical monocytes (cMo) are mononuclear phagocytes mainly localized in the blood at steady state. Upon inflammation cMo migrate into inflamed tissues where they can differentiate in inflammatory monocytes, monocyte-derived dendritic cells (MoDC), monocyte-derived macrophages (MoM) or myeloid derived suppressor cells (MDSC). Depending on the physiopathological context, cMo-derived cells can be beneficial or detrimental. There are major discrepancies between published reports on the role of cMo during MCMV infection. This may be due to the use of distinct strains of mice or of virus, to the study of different organs, or to the confusion existing in the field regarding the identity and the plasticity of the different types of cMo-derived cells. During my PhD, by combining gene expression profiling, morphological, phenotypical and functional studies, I have shown that splenic cMo in MCMV-infected mice encompass cells that had simultaneously differentiated in vivo into either inflammatory monocytes, MoDC or MoM. This cMo differentiation is abrogated in the absence of responsiveness to type I interferons (IFN-I), which are highly produced during viral infections and boosting cell-intrinsic anti-viral immunity as well as promoting the activation of innate and adaptive immune responses. cMo depletion compromises the control of MCMV replication and the antiviral responses of Natural Killer cells and CD8+ T lymphocytes. My PhD work demonstrates that, in MCMV-infected mice, cMo differentiate, via an IFN-I-dependent pathway, into three distinct cell subtypes that are involved both in the control of MCMV replication and in the induction of protective innate and adaptive immunity.

Les maladies cardiovasculaires étant la première cause de mortalité au monde depuis une quinzaine d’années, de nombreuses recherches ont vu le jour sur plusieurs récepteurs impliqués dans ces maladies. C’est le cas du récepteur « Liver X Receptor », un récepteur nucléaire responsable du maintien de l’homéostasie du cholestérol et du glucose ainsi que du contrôle de l’inflammation. Les travaux réalisés dans le cadre de cette maîtrise avaient pour objectifs de mieux comprendre les éléments immunologiques et moléculaires contrôlant la migration des monocytes humains. Tout d’abord, nous avons déterminé le rôle de la prostaglandine E[indice inférieur 2], une cytokine produite massivement en inflammation, en combinaison avec l’activation du récepteur « Liver X Receptor », dans le contrôle de l’expression du récepteur de chimiokine CCR7 chez les monocytes. Ce récepteur est responsable de la migration des leucocytes vers les ganglions lymphatiques sous l’action chimiotactique des chimiokines CCL19 et CCL21. Nous avons démontré que la prostaglandine E[indice inférieur 2] en combinaison avec l’activation du récepteur « Liver X Receptor » induit la transcription de l’ARNm de CCR7 chez les monocytes et leur migration subséquente vers les chimiokines CCL19 et CCL21. Cependant, cette augmentation de la capacité migratoire n’est pas corrélée avec une augmentation de l’expression protéique de CCR7. Nous avons également observé que la prostaglandine E[indice inférieur 2] cause une diminution importante de l’expression de ABCG1, l’un des gènes cibles du récepteur « Liver X Receptor » impliqué dans le relargage du cholestérol. L’importance des récepteurs EP[indice inférieur 2] et EP[indice inférieur 4] a été démontré dans l’expression de l’ARNm et la fonctionnalité de CCR7. La prostaglandine E[indice inférieur 2] semble lier préférentiellement le récepteur EP[indice inférieur 4] plutôt que le récepteur EP[indice inférieur 2]. De plus, l’importance de la voie de signalisation induite par PI3K dans la modulation de la capacité migratoire a également été démontrée. Ces travaux ont permis de mettre en lumière les principaux acteurs moléculaires impliqué dans la migration des monocytes suite à l’activation du récepteur « Liver X Receptor » en présence de la prostaglandine E[indice inférieur 2].

Human peripheral blood monocytes provide a model for the in vivo exposure to, and immune functional damage caused by chronic UVB exposure at the skin surface. Retinoids and carotenoids are known immune function enhancers; they can also prevent cellular toxic product formation caused by UVB exposure. Application of these compounds in vitro may prevent functional damage to monocytes. Monocytes were exposed in vitro to UVB, then assayed for cytotoxic, phagocytic, and antigen presenting abilities. Phagocytic activity was protected from UVB damage by exposure to these compounds; cytotoxic activity was not altered by UVB exposure, but increased by retinoid or carotenoid exposure. Antigen presentation was not affected by either the UVB or these compounds. Protection of phagocytic function was not due to release of activating monokines or prostaglandins. Instead, the cell membrane antioxidant properties of these retinoids or carotenoids were the factors that protected the monocyte from phagocytic damage caused by UVB exposure.