Streptococcus pneumoniae est un pathogène humain majeur causant des pneumonies, méningites et septicémies. Pour assurer sa survie et sa dissémination le pneumocoque déploie un ensemble de facteurs de virulence favorisant l'invasion des tissus et l'évasion du système immunitaire. Une classe particulière de protéines dites « moonlighting », ne sont associées à aucun système d'export connu et pourtant se trouvent localisées en surface du pneumocoque. Les protéines « moonlighting » sont des protéines cytoplasmiques conservées, localisées dans divers compartiments cellulaires et présentant des fonctions additionnelles. La glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase (GAPDH) est retrouvée en surface de nombreuses cellules et exerce divers rôles dans les processus de virulence d'organismes pathogènes. La GAPDH de surface du pneumocoque agit comme un facteur de virulence en recrutant le plasminogène / la plasmine de l'hôte, ce qui facilite l'invasion bactérienne à travers la matrice extracellulaire et les barrières endothéliales et épithéliales. Cependant, les mécanismes permettant l'export et la fixation de la GAPDH à la surface de la bactérie n'avaient pas encore été découverts. Ce travail démontre que la GAPDH est relarguée par lyse cellulaire et s'associe au peptidoglycane. C1q, un composant clé de la voie classique du complément, est un acteur majeur dans la réponse aux infections microbiennes et peut également détecter des éléments nocifs du soi-altéré comme les cellules apoptotiques. L'usage d'approches expérimentales complémentaires a permis d'identifier la GAPDH comme un partenaire de C1q quand elle est exposée en surface de S. pneumoniae et de cellules apoptotiques humaines. Néanmoins et de manière plutôt inattendue, seule la GAPDH du pneumocoque active la cascade du complément à la différence de la protéine homologue humaine. Ces résultats encouragent la poursuite d'études afin de comprendre comment la reconnaissance par C1q de deux protéines très proches peut conduire à de telles différences sur ses propriétés d'activation du complément. / Streptococcus pneumoniae is a major human pathogen, which causes pneumonia, meningitis and septicemia. To insure its survival and dissemination, the pneumococcus deploys an array of virulence factors promoting invasion of tissues and evasion from the immune system. A particular class of proteins not associated with any known export system, the moonlighting proteins, is found at the pneumococcal surface. Moonlighting proteins are conserved cytoplasmic metabolic enzymes or molecular chaperones localized in various cellular compartments and exhibiting additional functions. The glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) is found at the surface of numerous eukaryotic and prokaryotic cells, and display diverse roles in the virulence processes of pathogenic organisms. The pneumococcal surface GAPDH acts as a virulence factor by binding to host plasminogen/plasmin, which facilitates the bacterial invasion through the extracellular matrix and the endothelial and epithelial cell barriers. However, the mechanisms leading to the GAPDH export and binding to the bacterial surface had not been deciphered yet. This work demonstrates that the GAPDH is released upon cell lysis and associates with the peptidoglycan. C1q, a key component of the classical complement pathway, is a major player in the response to microbial infection and has been shown to detect noxious altered-self substances such as apoptotic cells. The use of complementary experimental approaches allowed the identification of the GAPDH as a C1q partner when exposed at the surface of S. pneumoniae and human apoptotic cells. However, and rather unexpectedly, the pneumococcal GAPDH activates the complement cascade unlike the human one. Those results encourage further studies in order to understand how C1q recognition of two closely related proteins can lead to such striking differences on its complement activation properties.

La forme pulmonaire de la maladie du charbon, causée par l'inhalation de spores de Bacillus anthracis, est très redoutée car souvent fatale. C'est une des raisons pour laquelle B. anthracis fait partie des pathogènes de l'arsenal militaire et bioterroriste.Récemment, le rôle de l'Interleukine (IL)-17, une cytokine pro inflammatoire, a été mis en avant lors de la réponse immunitaire après infection par divers agents pathogènes pulmonaires, notamment via le recrutement des polynucléaires neutrophiles (PNN). C'est dans ce contexte que nous étudions le rôle de l'axe IL-17 chez la souris après infection intranasale par des spores de B. anthracis.Nous avons ainsi pu mettre en évidence à l'aide de différents modèles in vivo (souris A/J et C57BL/6) que le charbon d'inhalation entraîne une sécrétion rapide d'IL-17 par les PNN. D'autre part, cette production est dépendante de la présence des toxines de B. anthracis. À l'aide de souris génétiquement inactives pour le récepteur à l'IL-17 (IL-17ra-/-) nous avons montré l'importance du signal IL-17 pour l'auto-recrutement des PNN, mais également pour la survie des animaux infectés avec des spores issues de la souche Sterne de B. anthracis, que ce soit au niveau des voies aériennes ou sous-cutanée. Étonnamment, l'infection avec une souche virulente (capsulée et toxinogène) n'affecte pas la survie des souris IL-17ra-/-.Enfin la déplétion des PNN a montré une diminution du temps de vie des animaux infectés avec la souche Sterne et une diminution de la survie des animaux infectés avec la souche virulente.Cette étude démontre ainsi le rôle complexe joué par le signal IL-17 et les PNN au cours de la réponse immunitaire mise en place dans le charbon d'inhalation. / The pulmonary form of anthrax is caused by the inhalation of Bacillus anthracis spores, and is much feared because often fatal. This is the reason why B. anthracis is a pathogen of the military arsenal and bioterrorism.Recently, the role of interleukin (IL)-17, a proinflammatory cytokine, has been highlighted during the immune response after infection with various pulmonary pathogens, in particular through the recruitment of polymorphonuclear neutrophils (PMN). In this context, we study the role of the IL-17 in mice after intranasal infection with B. anthracis spores.Using various in vivo models (A / J mice and C57BL / 6), we showed that inhalational anthrax leads to a rapid secretion of IL-17 by the PMN. Furthermore, this production was dependent on the presence of B. anthracis toxins.Using knock out mice for the IL-17 receptor (IL-17ra-/-), we have shown the importance of IL-17 signal for self-recruitment of PMN, but also for the survival of animals infected with spores from the Sterne strain of B. anthracis, by intranasal or subcutaneous route. Surprisingly, infection with a virulent strain (toxigenic and encapsulated) did not affect the survival of IL-17ra-/- mouse.Finally, PMN depletion showed a decrease of time to death of the animals infected with the Sterne strain and decreased survival of animals infected with the virulent strain.This study demonstrates the complex role played by the IL-17 signal and the PNN during the immune response in inhalational anthrax.

La réponse immunitaire se produit en réaction à une infection, c’est-à-dire à l’introduction d’un pathogène dans l’organisme. Nous nous intéressons à une population de cellules spécifique de la réponse, les lymphocytes T CD8. Nous avons développé un modèle non linéaire structuré en âgedes dynamiques de cette réponse, à l’échelle cellulaire. Nous avons étudié l’existence et la stabilité des états d’équilibre, et obtenu des propriétés mettant en évidence, sous certaines conditions, des dynamiques à long terme correspondant à la situation biologiquement attendue. Nous avons ensuite réalisé une estimation systématique des valeurs de paramètres du modèle, afin de déterminer un ensemble de valeurs pour chaque paramètre qui permet de reproduire convenablement des données expérimentales. Cette démarche permet d’obtenir des informations sur l’influence des paramètres dans le modèle, et sur leurs variations selon la nature du pathogène.Enfin, nous nous sommes intéressés aux dynamiques de la réponse à l’échelle moléculaire, en écrivant un réseau des évènements de signalisation clès depuis l’activation de la cellule en présence d’un antigène, jusqu’à l’entrée en cycle ou l’apoptose de la cellule. Nous avons déterminé un sous modèle centré sur les choix entre survie et apoptose, que nous avons étudié mathématiquement et numériquement. Ce modèle a permis d’étudier les dynamiques de concentrations des protéines impliquées dans la signalisation intra-cellulaire de la réponse T CD8. / Immune response occurs when a pathogen enters the organism and launches an infection. Herewe focused on a specific cell population which takes part in the response : the CD8 T lymphocytes.We first developed an nonlinear age-structured model which accounts for the dynamics of theimmune response at a cell scale. We studied mathematically the existence and stability of steadystates. Hence, we got some properties which highlighted, under certain conditions, some long termdynamics corresponding to biologically expected situation.We then led a systematic estimation of parameter values in the model, in order to find a setof values for each parameter which enabled us to correctly reproduce experimental data. Thanksto this work, we got information of the influence of each parameter in the model and informationof their variations depending on the nature of the pathogen.Eventually, we considered dynamics of the immune response at a molecular scale. We createda network of signal key events, starting from cell activation due to an antigen encounter, to cellcycle entry or apoptosis of the cell. We thus elaborated a sub-model focused on the choice betweensurvival or apoptosis, that we mathematically and numerically studied. Thanks to this model, westudied concentration dynamics of the proteins involved in intracellular signaling in CD8 T cellresponse.

Les microARN sont des petits ARN non-codant impliqués dans la régulation de multiples fonctions biologiques dont la réponse immunitaire. L'infection par un pathogène induit un changement transcriptomique fort chez l'hôte. Cependant, la variabilité de ces dérégulations reste encore mal décrite. Cette thèse avait pour principaux objectifs de mieux comprendre la spécificité et la variabilité de la réponse des microARN chez l'homme ainsi que mettre en évidence les bases génétiques de cette diversité en utilisant comme modèle l'infection des cellules dendritiques par Mycobacterium tuberculosis (MTB). Nous avons utilisé une approche ex vivo et des techniques à haut débit dans le but de décrire la réponse des microARN suite à l'infection par MTB dans la population générale, et de la comparer à celle induite par d'autres mycobactéries et bactéries intracellulaires. Nous montons que l'infection modifie profondément l'expression des microARN ainsi que la diversité de leurs isoformes, dont un certain nombre de microARN sont impliqués dans une réponse très conservée. Nos résultats soulignent aussi l'effet de l'infection sur les réseaux de régulation de l'expression des gènes impliquant les microARN et montrent que l'expression de 3% de ces transcrits peut-être corrélée à un marqueur génétique. Grâce à l'intégration de ces différentes analyses, nous proposons certains microARN candidats qui pourraient jouer un rôle dans la variabilité de la réponse immunitaire. L'ensemble de nos résultats constitue la première tentative de compréhension de l'architecture génétique de la réponse des microARN et apporte un nouvel éclairage sur le rôle de ces transcrits dans la réponse antibactérienne. / MicroRNAs (miRNAs) are important epigenetic regulators of gene expression that play a key role in many biological processes, including the immune response. Although infection is accompanied by marked changes in the transcriptional profiles of host cells, little is known about the variability of host miRNA responses to infection. In this thesis, we aimed to define the extent and specificity of pathogen-induced miRNA transcriptional responses of host cells, and to characterise the genetic basis of miRNA variability upon infection, using the model of Mycobacterium tuberculosis (MTB) infection of human dendritic cells. To this end, we have combined ex vivo approaches with a range of high-throughput genomic techniques to profile miRNA responses to MTB at the population-level and to compare this response with other mycobacterial and non-mycobacterial infections. We show that miRNAs display marked changes in expression and in isomiR distribution upon infection that are highly consistent across diverse bacteria, demonstrating the presence of a strong core miRNA response to bacterial infection. Our results highlight the impact of infection on miRNA-mediated gene regulatory networks and show that the expression of 3% of miRNAs are controlled by proximate expression quantitative trait loci (eQTLs) and identify a number of candidate miRNAs that may play a role in variability in the immune response to infection. Together, these results provide the first assessment of the impact of genotype-environment interactions on the regulation of miRNA expression, as well as offering novel insights into the specificity of these miRNAs in the response to mycobacterial infections.

Candida albicans est un pathogène opportuniste présent à l'état commensal chez 75% de la population. Il s'agit du premier pathogène d'origine fongique (4ème cause d'infections nosocomiales) responsable d'infections superficielles chez les personnes immunocompétentes ou d'infections profondes chez les personnes immunodéprimées. Les protéines à ancre GPI (Glycosyl Phosphatidyl Inositol) de C. albicans, situées à l'interface entre la levure et les cellules de l'hôte, semblent être les plus aptes à moduler la réponse immunitaire. Au cours de cette étude, une banque de surexpression et de sécrétion d'une vingtaine de domaines fonctionnels putatifs issus de protéines à ancre GPI potentiellement exposées à la surface a été construite. Le crible réalisé a permis d'identifier sept polypeptides impliqués dans la modulation de la réponse des cellules macrophages et trois polypeptides ayant des propriétés immunogènes. Dans un deuxième projet, nous avons démontré que la protéine à ancre GPI Rbt1 spécifique des hyphes de C. albicans avait des propriétés d'adhésines aux substrats abiotiques et contribuait à la formation de biofilm et d'agrégats. La caractérisation de cette protéine a permis d'apporter des données nouvelles concernant l'exposition en surface de protéines membranaires suivant la forme morphologique de C. albicans. / C. albicans is an opportunistic pathogen present as commensal in 75% of the population. This is the first fungal pathogen (4th cause of nosocomial infections) responsible for superficial infections in immunocompetent patients or deep infections in immunocompromised patients. C. albicans GPI-anchored proteins (Glycosyl Phosphatidyl Inositol) present at the interface between the yeast and the host cells appear to be the proteins most capable of modulating the immune response. In this study, a library overexpressing and secreting twenty fonctionnal domains from GPI-anchored proteins potentially exposed to the surface was constructed. We identified seven polypeptides involved in the modulation of the macrophage response and three polypeptides with immunogenic properties. In a second project, we demonstrated the properties of the hyphae specific GPI-anchored protein Rbt1 in adhesion, biofilm formation and aggregation. The characterization of this protein gives us new data on surface exposure of membrane proteins depending to C. albicans morphological state.

Brucella est une bactérie à Gram négatif, responsable de la brucellose, une zoonose ré-émergente. Sans traitement efficace, la pathologie peut devenir chronique et atteindre une grande variété de cellules et d'organes. Il a été montré que cette capacité à persister dans l'organisme pourrait être facilitée par son aptitude à se répliquer dans les cellules dendritiques (DCs) et à contrôler leur maturation in vitro. Les DCs sont considérées comme les cellules présentatrices d'antigènes les plus efficaces du système immunitaire. Elles forment un réseau complexe de cellules composé de plusieurs populations qui différent par leur origine, leur fonction ou leur localisation. Ainsi l'étude des interactions entre Brucella et les DCs doit être approfondie à ces différents sous-types. Dans ce but, nous avons utilisé différents modèles d'obtention de DCs in vitro précédemment décrits dans la littérature. Ces différentes méthodes de culture nous permettent d'obtenir plusieurs populations de cellules qui partagent des caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles avec les sous-types observés in vivo. Nous avons ensuite comparé l'infection par Brucella entre le modèle classique utilisant du GMCSF à des méthodes utilisant du Flt3l ou du GMCSF combiné au Flt3l, à l'IL15 encore à l'IL4. Les résultats obtenus montrent que le contrôle de la maturation des DCs n'est pas un phénomène retrouvé dans toutes les populations. Nous avons pu montrer que dans certaines conditions la réplication de Brucella est moins efficace. Le champ d'étude des interactions entre Brucella et les DCs reste étendu et la compréhension de ces mécanismes pourrait fournir des clés pour combattre cette bactérie. / Brucella is a facultative intracellular gram-negative bacterium, responsible for a re-emergent zoonosis called brucellosis. Without effective treatment, the pathology may become chronic and reach a wide variety of cells and organs. This ability to persist into the organism has been pointed out as being presumably facilitated by its aptitude to replicate into dendritic cells (DCs) and to control their in vitro maturation. These cells are regarded as the most efficient antigen-presenting cells of the immune system. They form a complex network of cells consisting of several populations differing from each other from their origin, function or location. As a consequence, the interactions between Brucella and DCs should be studied more deeply as regarding the different subset. For that purpose, we used different models of in vitro DCs from former descriptive studies. These various culture methods allow us to get different population sharing phenotypic and functional features with the subtypes examined in vivo. Then, we compared Brucella infection of classical model using GMCSF to methods using Flt3l or GMCSF combined with Flt3l, IL15 or IL4. The results demonstrate that the control of DCs maturation is not a phenomenon that we can find again in every population. Moreover, we showed that the replication of Brucella is less active under certain conditions. The scope of the study on the interactions between Brucella and DCs remains extensive, and the understanding of those mechanisms might open doors in the fight against this bacterium.

Plusieurs arguments de la littérature suggèrent l’importance de l’alimentation dans le développement tumoral et l’efficacité des traitements anti-cancereux. Dans différents modèles animaux, la restriction calorique (CR) supprime la prolifération des cellules tumorales et les sensibilise aux thérapies ciblées. Par conséquent, des approches non-pharmacologiques comme la restriction calorique ont un intérêt grandissant en clinique. Considérant l’addiction des cellules tumorales aux nutriments, nous nous sommes demandé quels macronutriments pouvaient avoir des propriétés anticancéreuses. A partir d’un modèle murin de lymphomes B (modèle transgénique Eµ-Myc) nous avons testé l’impact de deux régimes alimentaires : l’un pauvre en glucides (Low CHO, 25% de réduction en glucides) et l’autre pauvre en protéines (Low PROT, 25% de réduction en protéines). Des souris syngéniques C57BL/6 ont été injectées par voie intraveineuse avec des cellules primaires Eμ-Myc. Malgré un apport alimentaire équivalent entre les groupes, nous avons observé que le régime pauvre en protéines augmente la survie globale des souris C57BL/6 développant un lymphome B Eµ-Myc. De manière intéressante, nous avons démontré que cet effet pro-survie est dépendant du système immunitaire. En effet, la déplétion des cellules T CD8+ ou l’utilisation d’un modèle murin immunodéficient NSG (NOD-SCID il2rγ), empêche l’effet bénéfique du régime pauvre en protéines sur le développement tumoral. Nous avons reproduit et étendu nos observations en utilisant des lignées modèles de cancéreuses colorectaux (CT26) et de mélanome (B16) injectée dans des souris syngéniques, immunocompétente. Les cellules tumorales étant fortement dépendantes des nutriments, nous avons émis l’hypothèse qu’un régime pauvre en protéines pourrait induire un stress du réticulum endoplasmique (RE) dans ces dernières. En effet, nous avons observé une augmentation des protéines impliquées dans la signalisation du RE : CHOP et sXBP1. Par conséquent, nous avons traité les souris nourries en régime pauvre en protéines avec deux inhibiteurs du stress du RE : TUDCA, inhibiteur générique et MKC4485 qui cible l’activité ribonucléase d’IRE1. Dans les deux cas, ces inhibiteurs ont bloqué l’effet du régime faible en protéines sur le développement tumoral et l’infiltration des T CD8+ au sein de la tumeur. Pour s’affranchir, des potentiels effets secondaires des inhibiteurs chimiques, nous avons invalidé IRE1 dans la lignée CT26 et nous avons obtenus des résultats similaires, démontrant que la voie IRE1 dans les cellules tumorales est une voie centrale dans la réponse immunitaire anticancéreuse induite par un régime pauvre en protéines. En outre, nous avons découvert que l’activation de RIG-I est un événement en aval de l’activation d’IRE1 et que, par analyse bio-informatique nous avons pu corréler une signature IRE1 à une infiltration immunitaire élevée et à une immunogénicité accrue du cancer chez les patients atteints de mélanome, glioblastome et cancer colorectal. De ce fait, nous avons démontré que la réponse du système immunitaire induite par un régime pauvre en protéines est une conséquence de l’activation accrue de IRE1 dans les cellules cancéreuses. / Several arguments from the literature suggested the importance of diets in cancer development and in the efficacy of anti-cancer therapies. Calorie restriction (CR) suppresses cancer growth in various animal models and sensitizes tumor cells to targeted therapies (Meynet & Ricci, 2014). Thus, non-pharmacologic approaches such as CR have a growing interest in the clinic. Considering the nutrient addiction of cancer cells, we wondered which specific macronutrients contribute the most to anti-cancer effects. Therefore, we tested the reduction in specific macronutrient without decrease in general calorie intake on tumor development. We used two diets: reduced in carbohydrates (Low CHO, -25% carbohydrates) and diet reduced in protein (Low PROT, -25% proteins) on the Eµ-Myc transgenic mouse model of B-cell lymphoma. Syngeneic C57BL/6 mice were intravenously injected with primary Eμ-Myc cells. We observed that low PROT-diet, in spite of equal calorie intake among the groups, resulted in increase of the overall survival of Eµ-Myc-bearing C57BL/6 mice. Very importantly, we established that this pro-survival effect is immune system-dependent as both depletion of CD8+ T cells and use of immunodeficient NSG (NOD-SCID il2rγ) mouse model prevented the beneficial effect of the low PROT-diet on the tumor development. We reproduced and further extended our observations using subcutaneous injection of CT26 colorectal cancer cells in syngeneic immunocompetent BALB/c mice and B16 melanoma in C57BL/6 mice. As tumor cells are highly dependent on nutrients, we speculated that low PROT diet could induce ER stress in tumor cells. Indeed, we observed increase in proteins implicated in ER stress signaling – CHOP and sXBP1. Therefore, we treated low PROT-diet fed mice with two ER stress inhibitors, the general inhibitor TUDCA or MKC4485, which targets IRE1 RNAse activity. In both cases, inhibitors significantly prevented the effect of the Low PROT-diet on tumor development and on intratumoral number of CD8+ T cells. To eliminate any side effects of chemical inhibitors, we invalidated IRE1 in CT26 cells and obtained similar results, demonstrating that IRE1 signaling in tumor cells is a central event in the low PROT-diet induced anti-cancer immune response. In addition, we have uncovered RIG-I activation as a downstream event of IRE1 activation and by bioinformatic analysis correlated high-IRE1 signature with high immune infiltration and enhanced immunogenicity of cancer in patients bearing melanoma, glioblastoma and colorectal cancer. Hence, we have shown that the immune system response elicited under a Low PROT diet is a consequence of increased IRE1 activation in cancer cells.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Streptococcus suis est un agent pathogène bactérien important qui affecte les porcelets post-sevrés et qui cause des septicémies, des méningites et des arthrites. L’infection se transmet principalement par voie respiratoire, cependant il existe une hypothèse que la voie intestinale pourrait aussi représenter une porte d’entrée pour le pathogène. Le déoxynivalénol (DON) est une mycotoxine soupçonnée depuis longtemps d’être un facteur prédisposant dans le développement de la maladie causée par S. suis, mais cela n’a encore jamais été étudié. L’objectif de cette étude est donc d’évaluer l’effet du DON sur les interactions de S. suis avec les cellules dendritiques (DCs) porcines, les macrophages alvéolaires porcins (PAMs) et les cellules épithéliales intestinales du porc (IPEC-J2). L’induction de médiateurs inflammatoires mesurée par RT-PCR ont révélé que le DON cause une diminution significative de l’expression des cytokines pro-inflammatoires (IL-6, IL-8, TNF-α) des DCs porcines et des PAMs favorisant ainsi un environnement immunosuppresseur. L’étude de l’expression du CMH-II par FACS a révélé que de faibles concentrations (≤ 1 μM) de DON augmentent significativement l’expression du CMH-II alors que de fortes concentrations (≥ 2 μM) causent plutôt une diminution significative de son expression influençant ainsi la mise en place de l’immunité adaptative. De plus, les tests de phagocytose ont révélé que de fortes concentrations (≥ 1 μM) de DON diminuent la capacité de phagocytose de S. suis par les PAMs favorisant ainsi la dissémination de la bactérie. Des tests d’adhésion et d’invasion ont révélé que le DON n’a pas d’impact sur l’adhésion de S. suis aux IPEC- J2 et que de fortes concentrations (≥ 4 μM) de DON favorisent l’invasion de S. suis dans ces cellules. Finalement, des tests ELISA ont montré que le DON (0,5, 1 et 4 μM) diminue significativement la production de cytokines pro-inflammatoires (IL-8) des IPEC-J2. / Streptococcus suis is an important bacterial pathogen that affects post-weaner piglets and causes septicemia, meningitis and arthritis. The infection is mainly transmitted by the respiratory route; however, there is a hypothesis that the intestinal tract could also represent an entry point for the pathogen. Deoxynivalenol (DON) is a mycotoxin that has long been suspected of being a predisposing factor in the development of disease caused by S. suis, but has never been studied. The objective of this study is therefore to evaluate the effect of DON on the interactions of S. suis with porcine dendritic cells (DCs), porcine alveolar macrophages (PAMs) and porcine intestinal epithelial cells (IPEC-J2). The induction of inflammatory mediators measured by RT-PCR revealed that DON causes a significant decrease in the expression of pro-inflammatory cytokines (IL-6, IL- 8, TNF-α) in porcine DCs and PAMs, thus promoting an immunosuppressive environment. The study of MHC-II expression by FACS revealed that low concentrations (≤ 1 μM) of DON significantly increase the expression of MHC-II while high concentrations (≥ 2 μM) rather cause a significant decrease in its expression, thus influencing the establishment of adaptive immunity. In addition, phagocytosis assays revealed that high concentrations (≥ 1 μM) of DON decrease the phagocytosis capacity of S. suis by PAMs, thus promoting the dissemination of the bacteria. Adhesion and invasion assays revealed that DON does not impact S. suis adhesion to IPEC-J2 and that high concentrations (≥ 4 μM) of DON promote S. suis invasion into IPEC-J2. Finally, ELISA have shown that DON (0,5, 1 et 4 μM) significantly reduce IPEC-J2’s production of pro-inflammatory cytokines (IL-8).

Depuis les 15 dernières années, de nombreuses études ont mis en évidence le rôle majeur de l’architecture nucléaire dans la régulation de l’expression des gènes et ceci dans une grande diversité de processus biologiques. Bien que la réponse immunitaire soit un de ces processus, peu de données existent sur l’organisation spatiale du génome dans les cellules immunitaires et son impact sur la régulation des gènes dans le contexte d’une réponse à l’infection bactérienne. En utilisant le porc comme organisme modèle, nous avons concentré notre étude sur les macrophages dérivés de monocytes, premières lignes de défense contre les pathogènes. Les cellules immunitaires étant les cibles des mycotoxines, nous nous sommes également intéressés aux effets de la toxine T-2 sur les macrophages et leur réponse induite par les récepteurs TLR. Un effet cytotoxique de la T-2 à une dose de 10 nM, ainsi que des effets inhibiteurs sur certaines réponses liées aux récepteurs TLR ont été mis en évidence. Nous avons ensuite examiné si les changements dans l'expression des gènes dus à l'activation impliquent un repositionnement dans l'espace nucléaire. Une analyse du transcriptome a permis d’identifier les gènes différentiellement exprimés dans les macrophages activés par le mélange LPS-IFNγ et de mettre en évidence des réseaux de gènes impliqués lors de l’activation. Les 4 gènes les plus sur-exprimés (IL1β, IL8, CXCL10 et TNFα) et les 4 gènes les plus sous-exprimés (VIM, LGALS3, TUBA3 et IGF2) ont été sélectionnés pour analyser leur comportement dans l'espace nucléaire au cours de l’activation des macrophages en utilisant la technique FISH 3D. Parmi les 4 gènes sur-exprimés, 3 présentent des modifications de leur position durant le processus d'activation alors que les 4 gènes sous-exprimés ne montent pas de variation de leur position. L'analyse de la position des gènes par rapport à leurs territoires chromosomiques (TC) a été étendue à un second type de cellules immunitaires : les neutrophiles. Des résultats similaires ont été obtenus. Les analyses ont été ensuite complétées par l'étude des 4 gènes sur-exprimés dans un type cellulaire indépendant de la réponse immunitaire (fibroblastes). Nos données suggèrent que les relocalisations dans l'espace nucléaire des gènes différentiellement exprimés dans les cellules immunitaires activées sont gène spécifique, type cellulaire spécifique et concernent essentiellement ceux qui sont sur-exprimés. / For the past 15 years, numerous studies have highlighted the role of nuclear architecture in regulating gene expression in a variety of biological processes. Although the immune response is one of these processes, few data exist on the spatial organization of the genome in immune cells and its impact on gene regulation in the context of a response to bacterial infection. Using pigs as a model organism, we focused our study on monocytederived macrophages, the first lines of defence against pathogens. As immune cells are the targets of mycotoxins, we also studied the effects of T-2 toxin on macrophages and on their responses induced by TLRs. A cytotoxic effect of T-2 at a dose of 10 nM, and an inhibitory effect on some responses related to TLRs have been demonstrated. We then examined whether changes in gene expression due to activation involve a repositioning within the nuclear space. A transcriptome analysis allowed us to identify differentially expressed genes in macrophages activated by LPS-IFNγ and to analyze gene networks involved during activation. The top 4 up-regulated genes (IL1 beta, IL-8, CXCL10 and TNF) and the top 4 down-regulated ones (VIM LGALS3, TUBA3 and IGF2) have been selected to analyze their behaviour in nuclear space during macrophages activation using 3D FISH technique. Among the 4 up-regulated genes, 3 show changes in their position during the activation process while the 4 down-regulated ones did not reposition. The analysis of gene behaviours towards their chromosome territories (CT) was extended to neutrophils and similar results were obtained. The analyses were then completed by the study of the 4 up-regulated genes in a non immune cell type (fibroblast). Our data suggest that relocation in the nuclear space of genes differentially expressed in activated immune cells is gene and cell type specific and mostly concerns those that are up-regulated.