L’existence d’un partage des tâches a été démontrée au sein de nombreux systèmes biologiques et ce notamment en immunologie où il a été décrit dans le contexte de différentes sous-populations d’un même type cellulaire. Les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) jouent un rôle clé lors des infections virales. Les pDCs ont la capacité de sécréter de grandes quantités d’interférons de type I et de se différencier en cellules dendritiques matures capables d’activer une réponse immunitaire adaptative. Il a été proposé que ces fonctions innées et adaptatives soient séquentiellement induites après activation virale. Au cours de ma thèse, je me suis intéressée à ces deux fonctions principales des pDC et je suis arrivée à la description de différentes sous-populations de pDC activées : PD-L1+CD80- (P1), PD-L1+CD80+ (P2) and PD-L1-CD80+ (P3), démontrant qu’il existe un partage des tâches entre ces sous-types. P1 produit spécifiquement de l’IFN-α, indiquant une spécialisation en immunité innée, et promeut une réponse tolérogénique des cellules T CD4. Inversement, P3 induit une forte activation des cellules T CD4 naïves et une polarisation de type Th2, démontrant une spécialisation fonctionnelle dans l’immunité adaptative. P2 possède un profil fonctionnel intermédiaire. Plutôt qu’un lien séquentiel, nos résultats indiquent une exclusion réciproque des fonctions innées et adaptatives entre ces différents sous-types de pDC / Under microbial stimulation plasmacytoid pre-dendritic cells (pDC) secrete large amounts of type I interferon (IFN) and differentiate into mature dendritic cells capable of activating T cells. These innate and adaptive functions are thought to be induced sequentially in pDC through triggering of the IRF-7 and NFkB pathways, respectively. We found that viral activation of pDC induced their differentiation into three phenotypically distinct subsets: PD-L1+CD80- (P1), PD-L1+CD80+ (P2) and PD-L1-CD80+ (P3). P1 specifically produced IFN-α, indicating a specialization in innate immunity, while promoting weak activation and high IL-10 expression in CD4 T cells. Conversely, P3 showed increased expression of surface costimulatory molecules, improved migratory capacity, strong naïve CD4 T cell activation, and induction of Th2 differentiation. P2 had an intermediate functional profile. No conversion could be induced between subsets. We identified P1 in psoriatic skin, and blood from active lupus patients. Our results indicate reciprocal exclusion, rather than sequential link, of innate and adaptive pDC functions, with important implications in immune regulation and immunopathology.

Au cours d’une réponse immunitaire primaire, les lymphocytes T CD8 mémoires émergent à partir d'un environnement de forte activation immunitaire. Les cellules régulatrices T CD4 FoxP3+ (LTregs) jouent un rôle clé de suppression de la réponse immunitaire. Nous montrons que les LTregs sont nécessaires pour la génération d’une réponse mémoire T CD8 fonctionnelle. En absence de LTregs lors du priming, les LT CD8 mémoires générées prolifèrent faiblement et ne parviennent pas à se différencier après une réactivation antigénique en effecteurs cytotoxiques secondaires fonctionnelles. Nous suggérons que les LTregs agissent tôt, lors de la phase d'expansion des LT CD8, en réduisant l’exposition des précurseurs mémoires T CD8 à l'interleukine-2. Ce nouveau rôle crucial des LTregs a des implications pour le développement optimal de vaccin.Chez les patients sous traitement antirétroviral efficace et prolongée (ART), le VIH peut persister dans un petit pool de cellules T CD4 mémoires quiescentes de longue durée de vie infectées par du virus latent intégré. Ce réservoir latent comprend différentes sous-populations mémoires. Nos résultats suggèrent une contraction progressive de la taille du réservoir latent autour d'un noyau formé de sous-populations T CD4 mémoires moins différenciées (centrales mémoires TCM et souches mémoires TSCM). Ce processus très lent semble dépendre de la taille initiale et du taux de décroissance qui diffère entre les sous-populations mémoires infectées de manière latente. Nos résultats suggèrent également une extrême stabilité du sous-réservoir TSCM, dont la taille est directement liée à l'exposition cumulée au virus plasmatique avant le début du traitement ART, soulignant l'importance d'une initiation précoce du traitement antirétroviral efficace. La présence de cette dynamique intrinsèque dans le réservoir latent peut avoir des implications pour la conception de stratégies optimales de purge thérapeutique contre le VIH. / During the primary immune response, CD8 memory emerges from an environment of strong immune activation. The FoxP3 regulatory CD4 T-cell subset (Treg) is known as a key suppressive component of the immune system. We report that Tregs are required for the generation of functional CD8 memory. In the absence of Tregs during priming, the resulting memory cells proliferate poorly and fail to differentiate into functional cytotoxic secondary effectors following antigen reactivation. We find that the Tregs act early, during the expansion phase of primary CD8 effectors, by fine tuning interleukin-2 exposure of CD8 memory precursors. This crucial new role of Tregs has implications for optimal vaccine development. In patients who are receiving prolonged antiretroviral treatment (ART), HIV can persist within a small pool of long-lived resting memory CD4 T cells infected with integrated latent virus. This latent reservoir involves distinct memory subsets. We provide results that suggest a progressive reduction of the size of the blood latent reservoir around a core of less-differentiated memory subsets (central memory and stem cell-like memory).This process appears to be driven by the differences in initial sizes and decay rates between latently infected memory subsets. Our results also suggest an extreme stability of the TSCM sub-reservoir, the size of which is directly related to cumulative plasma virus exposure before the onset of ART, stressing the importance of early initiation of effective ART. The presence of these intrinsic dynamics within the latent reservoir may have implications for the design of optimal HIV therapeutic purging strategies.

Chez les vertébrés adultes, le nombre de cellules T périphériques est soumis à un contrôle strict. Bien qu'un grand nombre de cellules T soient produites chaque jour, le nombre de cellules T à la périphérie reste constant. Chaque nouveau lymphocyte T produit ne pourra donc s'établir à la périphérie qu'après la mort d'un lymphocyte déjà établi. Dans cette optique, la sélection du répertoire des cellules T périphériques n'est pas uniquement dépendant des interactions entre une cellule et son antigène, mais elle est également dépendante d'interactions entre différentes sous-populations cellulaires (Freitas and Rocha, 2000). Dans le but de comprendre comment l'homéostasie des cellules T périphériques est atteinte, et afin de comprendre pourquoi l'homéostasie parvient à un certain niveau d'équilibre, il est important de déterminer chaque facteur intervenant dans ce processus et la contribution de chacun d'entre eux.<br /> Les cellules T sont générées dans le thymus. La production thymique de cellules T est responsable, chaque jour, de l'export de nouvelles cellules T. Cependant la taille du thymus n'est pas constante, puisque le thymus involue avec l'âge, ce qui peut avoir des conséquences sur l'homéostasie des cellules T périphériques. Il faut donc tenir compte du compartiment T central, le thymus, lorsque l'on étudie l'homéostasie des compartiments périphériques. <br /> Le compartiment T périphérique est composé d'un certain nombre de sous-compartiments, puisque chaque cellule T n'est pas identique, et de nombreuses cellules vont se différencier à la périphérie en des sous-populations spécifiques, possédant des fonctions et des propriétés différentes. Par exemple, les sous-populations CD4+ et CD8+ devront être considérées séparément puisqu'elles sont impliquées dans différents types de réponses immunitaires et ont des mécanismes d'action différents. De la même façon, les compartiments naïfs, effecteurs et mémoires contribuent différemment à l'immuno-compétence de chaque individu. Les mécanismes impliqués dans le contrôle du nombre de chacune de ces sous-populations sont également importants pour la compréhension de l'homéostasie cellulaire T totale.<br /> L'objectif de cette thèse a été de comprendre les mécanismes responsables de l'homéostasie périphérique T en général, et de l'homéostasie des cellules T CD4+ périphériques en particulier. Ce travail a été divisé en trois parties.<br /> Dans la première partie de cette thèse, nous avons évalué le rôle du thymus dans la maintenance du nombre de cellules T. Nous avons développé un nouveau système expérimental nous permettant d'obtenir une estimation quantitative de la fraction des cellules précurseures pré-T compétentes, nécessaire pour assurer la fonction thymique mais aussi d'évaluer la contribution thymique à l'établissement du compartiment T périphérique. Nous avons montré qu'il n'existe pas de mécanismes homéostatiques compensatoires au cours du développement thymique. Ce résultat nous a ensuite conduit à évaluer l'effet d'un export thymique réduit sur l'établissement du compartiment T périphérique. Nous avons montré que la taille du compartiment T périphérique est indépendante du thymus, suggérant que des mécanismes compensatoires se mettent en place à la périphérie. Lorsque nous avons étudié les compartiments naïfs et activées/mémoires séparément, nous avons observé que les mécanismes compensatoires sont plus efficaces pour les sous-populations activées/mémoires.<br /> Dans la seconde partie de cette thèse, nous avons étudié le rôle des interactions entre les cellules T périphériques dans l'établissement de l'homéostasie T périphérique. Nous avons analysé l'interaction entre les cellules T CD4+CD25+CD45RBlow (également appelées cellules T CD4+ régulatrices) et les cellules CD4+CD25-CD45RBhigh, dans des expériences de transfert chez la souris. Nous avons observé que le ratio entre les cellules CD4+CD25+CD45RBlow et les cellules CD4+CD25-CD45RBhigh transférées était déterminant pour le nombre de cellules recouvrées suggérant donc que l'interaction entre ces deux populations pourrait être déterminante pour l'homéostasie périphérique T. Nous avons testé cette hypothèse en transférant des cellules T CD4+CD25+ dans un modèle murin (les chimères de moelle osseuse CD25-/-) où l'homéostasie périphérique est perturbée et où cette sous-population CD25+ est absente. Nous avons observé que la présence de ces cellules T CD4+CD25+ dans ces chimères de moelle osseuse a pour conséquence la normalisation du compartiment T périphérique. Nous avons montré donc que l'homéostasie des cellules T périphériques est atteinte aussi grâce à la structure des sous-populations qui la constitue.<br />Dans la troisiéme partie de cette thèse, nous avons étudié l'importance des ressources pour la maintenance de la structure des sous-populations T périphériques. Il a été montré que le nombre de cellules T CD4+CD25+ est réduit chez les souris invalidées pour le gène de l'IL-2. Il a aussi été montré que ces souris développent des maladies auto-immunes avec des caractéristiques communes à celles développées par les souris CD25-/-. Nous avons fait l'hypothèse que le manque d'IL-2 serait responsable de la diminution de la survie des cellules T régulatrices CD4+CD25+ dans le compartiment T périphérique, et que donc les manifestations auto-immunes seraient la conséquence de la perturbation de la structure des sous-populations périphériques, puisque ces animaux ne contiennent pas cette sous-population spécifique. Nous avons testé cette hypothèse en triant les quelques cellules T CD4+CD25+ présentes chez les animaux IL2-/- et en testant leur fonction de cellules suppressives in vivo. Ces cellules ont montré leur capacité à exercer une fonction suppressive, suggérant que les souris IL-2-/- sont capable de produire des cellules régulatrices T CD4+CD25+. Nous avons confirmé ces résultats en établissant des chimères de moelle osseuse, avec des cellules provenant de la moelle osseuse d'animaux IL-2-/- et d'animaux CD25-/-. Ces animaux chimériques ne développent pas de maladies auto-immunes et le compartiment T périphérique est constitué d'une proportion normale des différentes sous-populations CD4+, notamment les CD4+CD25+. Les précurseurs issus de la moelle osseuse des animaux IL-2-/- ont donc été capables de générer une population viable de cellules T régulatrices, capable d'utiliser pour leur survie l'IL-2 produite de façon paracrine. Ces résultats illustrent bien le rôle des cytokines comme ressources majeures, notamment pour l'établissement de la structure des populations périphériques.<br /> L'ensemble des résultats obtenus au cours de cette thèse nous a conduit à formuler que l'homéostasie des cellules T périphériques est le résultat, non seulement de l'impact thymique, mais aussi de mécanismes périphériques. Les populations sous représentées, comme la population de cellules T régulatrices CD4+CD25+, pourraient exercer un rôle important dans la maintenance de l'homéostasie des cellules T à la périphérie.

L'étude des phénomènes de regroupement spatial des individus en milieu urbain se focalise souvent sur les espaces les plus fortement polarisés, qu'il s'agisse des " ghettos " de " riches " ou de " pauvres ". Pourtant, ces quartiers ne représentent qu'une partie très congrue de l'espace urbain français. Sans occulter l'existence de ces zones, ce travail se propose d'étudier les phénomènes de regroupement spatial sous un angle exhaustif. Ceci a nécessité le développement d'une méthodologie permettant de rendre compte de la complexité de la spécialisation socioéconomique et sociodémographique des territoires. L'impact de l'échelle géographique retenue dans les analyses sur les résultats aussi bien en terme d'intensité que d'évolution est ainsi apparu comme une donnée centrale de la problématique. En se basant sur cette analyse comparative des échelles géographiques de regroupement, ce travail dresse un panorama des profils de regroupements des individus dans 18 aires urbaines françaises. Il est ainsi apparu qu'il existe une grande similarité de ces phénomènes entre les grandes villes. Les individus s'y distribuent selon un modèle sectoriel d'un point de vue socioéconomique quand ils suivent un schéma concentrique d'un point de vue sociodémographique. La combinaison de ces deux logiques a ainsi permis une analyse globale des phénomènes de regroupement socio-spatial.

La bursite infectieuse aviaire (IBD) est une des causes majeures de pertes économiques pour l’industrie aviaire. La vaccination est le principal outil de contrôle de cette maladie et les oiseaux susceptibles doivent être vaccinés aussitôt que le niveau des anticorps maternels (MA) anti-IBDV est suffisamment bas. L’estimation du moment de vaccination est habituellement déterminée par la formule de Deventer qui utilise le titre initial de MA anti-IBDV et la demi-vie des anticorps pour prédire l’évolution du titre. Dans la présente étude, l’effet du gain de poids sur la vitesse de disparition des MA a été étudié dans le but de l’utiliser pour prédire la détermination du moment de la vaccination. L’analyse des taux d’anticorps neutralisants par ELISA a montré que les poussins avec une forte croissance avaient un taux de disparition plus rapide des MA que ceux à faible croissance. Une formule pour la prédiction du moment de vaccination contre le IBDV, basée sur le gain de poids et le niveau des MA a été développée et vérifiée. La prédiction du moment de vaccination avec cette formule a montré une haute corrélation avec les titres de MA mesurés par ELISA. Le virus de l’anémie infectieuse aviaire (CIAV) est une cause importante d’immunosuppression chez le poulet augmentant la pathogénicité des infections secondaires et en entraînant une réponse humorale suboptimale et une forte mortalité. D’autre part, l’infections sub-clinique du au CIAV provoque une immunosuppression qui facilite la coinfection par d’autre virus tel que le IBDV. Les effets de la coinfection à J1 avec une souche vaccinale de CIAV CAV-VAC® (Intervet) et à J14 avec une souche faiblement virulente de IBDV isolée au Québec, sur l’état de santé des poussins, sur la persistance virale et sur la réponse immunitaire ont été étudiés autant chez des poussins de 1 jour d’âge exempts d’agents pathogènes specifique (SPF) que ceux provenant d’élevages commerciaux. Les résultats ont montré que l’inoculation de la souche vaccinale du CIAV a entraîné une infection sub-clinique, une persistance virale dans la rate et le thymus, une altération de la thymopoièse et une réponse humorale temporaire chez les poussins SPF. Ces effets ont aussi été mis en évidence chez des poussins d’élevage commerciaux malgré des taux élevés de MA. Lors de l’infection avec la souche de IBDV chez des poussins déjà vaccinés contre le CIAV, la persistance du CIAV dans les organes lymphoïdes a été aggravée par une présence de réponses humorales temporaires contre les deux virus et une altération des populations lymphocytaires dans les organes lymphoïdes. Par contre, la présence des MA contre le CIAV a limité temporairement ces effets. Ces travaux ont mis en évidence des désordres immunitaires cellulaires et humoraux et une persistance virale chez des poussins vaccinés contre le CIAV et co-infectés avec le IBDV. / Infectious bursal disease (IBD) is one of the major causes of economic losses in the chicken industry. Vaccination is the main tool against the disease, and the susceptible birds should be vaccinated as soon as the maternal antibody (MA) becomes low enough to allow the vaccine to break through. Estimation of vaccination time is currently performed by Deventer formula which uses initial anti-IBDV titer and antibody half-life to predict the titer. Considering the increased growth rate of chicken in the last decades and the wide variations of MA, we have examined the effects of chick’s weight gain on MA decline and the use of weight in predicting IBD vaccination time. The virus neutralization test and ELISA results demonstrated that fast-growing birds had a faster rate of antibody decline whereas slow-growing birds demonstrated a slower rate. Based on the effect of weight-gain on maternal antibody decline, a new formula for predicting IBD vaccination time was introduced and tested. The predicted IBD vaccination time made by this weight formula showed higher correlation with the measured ELISA titers in the experiment. Chicken infectious anemia virus (CIAV) is another cause of immunosuppression in chicken which is characterized by increased pathogenicity of secondary infectious agents, sub-optimal antibody responses and mortality. CIAV subclinical infections can result in immunosuppression and enhancement of pathogenicity of co-infecting agents such as infectious bursal disease virus (IBDV). Effects of pathogenic CIAV and IBDV coinfection on chick’s health and immune responses are investigated in different studies. In this study, newly hatched specific pathogen free (SPF) and commercial chicks were vaccinated with CAV-VAC® (Intervet) vaccine and /or inoculated with a low-virulent Québec isolate of IBDV at 14 days post CIAV vaccination. Inoculation of the CIAV vaccinal strain at hatch resulted in subclinical infection associated with viral persistency in spleen and thymus, alteration of thymopoiesis and transient humoral response in SPF chicks. Subclinical infection, viral persistency and lack of antibody responses were also shown in CIAV inoculated commercial chicks with high MA. Infection of the low-virulent IBDV in the CIAV vaccinated SPF chicks lead to extended viral persistence of CIAV in lymphoid organs, transient immune responses to both CIAV and IBDV, and alteration of lymphocytes subpopulation in the lymphoid organs. In the coinfected commercial chicks, presence the CIAV in the lymphoid organs was controlled by MA in the first 1-2 weeks after hatch. Thereafter, the immune disorders, viral persistence and lack of humoral responses almost similar to the coinfected SPF chicks were recorded.

La bursite infectieuse aviaire (IBD) est une des causes majeures de pertes économiques pour l’industrie aviaire. La vaccination est le principal outil de contrôle de cette maladie et les oiseaux susceptibles doivent être vaccinés aussitôt que le niveau des anticorps maternels (MA) anti-IBDV est suffisamment bas. L’estimation du moment de vaccination est habituellement déterminée par la formule de Deventer qui utilise le titre initial de MA anti-IBDV et la demi-vie des anticorps pour prédire l’évolution du titre. Dans la présente étude, l’effet du gain de poids sur la vitesse de disparition des MA a été étudié dans le but de l’utiliser pour prédire la détermination du moment de la vaccination. L’analyse des taux d’anticorps neutralisants par ELISA a montré que les poussins avec une forte croissance avaient un taux de disparition plus rapide des MA que ceux à faible croissance. Une formule pour la prédiction du moment de vaccination contre le IBDV, basée sur le gain de poids et le niveau des MA a été développée et vérifiée. La prédiction du moment de vaccination avec cette formule a montré une haute corrélation avec les titres de MA mesurés par ELISA. Le virus de l’anémie infectieuse aviaire (CIAV) est une cause importante d’immunosuppression chez le poulet augmentant la pathogénicité des infections secondaires et en entraînant une réponse humorale suboptimale et une forte mortalité. D’autre part, l’infections sub-clinique du au CIAV provoque une immunosuppression qui facilite la coinfection par d’autre virus tel que le IBDV. Les effets de la coinfection à J1 avec une souche vaccinale de CIAV CAV-VAC® (Intervet) et à J14 avec une souche faiblement virulente de IBDV isolée au Québec, sur l’état de santé des poussins, sur la persistance virale et sur la réponse immunitaire ont été étudiés autant chez des poussins de 1 jour d’âge exempts d’agents pathogènes specifique (SPF) que ceux provenant d’élevages commerciaux. Les résultats ont montré que l’inoculation de la souche vaccinale du CIAV a entraîné une infection sub-clinique, une persistance virale dans la rate et le thymus, une altération de la thymopoièse et une réponse humorale temporaire chez les poussins SPF. Ces effets ont aussi été mis en évidence chez des poussins d’élevage commerciaux malgré des taux élevés de MA. Lors de l’infection avec la souche de IBDV chez des poussins déjà vaccinés contre le CIAV, la persistance du CIAV dans les organes lymphoïdes a été aggravée par une présence de réponses humorales temporaires contre les deux virus et une altération des populations lymphocytaires dans les organes lymphoïdes. Par contre, la présence des MA contre le CIAV a limité temporairement ces effets. Ces travaux ont mis en évidence des désordres immunitaires cellulaires et humoraux et une persistance virale chez des poussins vaccinés contre le CIAV et co-infectés avec le IBDV. / Infectious bursal disease (IBD) is one of the major causes of economic losses in the chicken industry. Vaccination is the main tool against the disease, and the susceptible birds should be vaccinated as soon as the maternal antibody (MA) becomes low enough to allow the vaccine to break through. Estimation of vaccination time is currently performed by Deventer formula which uses initial anti-IBDV titer and antibody half-life to predict the titer. Considering the increased growth rate of chicken in the last decades and the wide variations of MA, we have examined the effects of chick’s weight gain on MA decline and the use of weight in predicting IBD vaccination time. The virus neutralization test and ELISA results demonstrated that fast-growing birds had a faster rate of antibody decline whereas slow-growing birds demonstrated a slower rate. Based on the effect of weight-gain on maternal antibody decline, a new formula for predicting IBD vaccination time was introduced and tested. The predicted IBD vaccination time made by this weight formula showed higher correlation with the measured ELISA titers in the experiment. Chicken infectious anemia virus (CIAV) is another cause of immunosuppression in chicken which is characterized by increased pathogenicity of secondary infectious agents, sub-optimal antibody responses and mortality. CIAV subclinical infections can result in immunosuppression and enhancement of pathogenicity of co-infecting agents such as infectious bursal disease virus (IBDV). Effects of pathogenic CIAV and IBDV coinfection on chick’s health and immune responses are investigated in different studies. In this study, newly hatched specific pathogen free (SPF) and commercial chicks were vaccinated with CAV-VAC® (Intervet) vaccine and /or inoculated with a low-virulent Québec isolate of IBDV at 14 days post CIAV vaccination. Inoculation of the CIAV vaccinal strain at hatch resulted in subclinical infection associated with viral persistency in spleen and thymus, alteration of thymopoiesis and transient humoral response in SPF chicks. Subclinical infection, viral persistency and lack of antibody responses were also shown in CIAV inoculated commercial chicks with high MA. Infection of the low-virulent IBDV in the CIAV vaccinated SPF chicks lead to extended viral persistence of CIAV in lymphoid organs, transient immune responses to both CIAV and IBDV, and alteration of lymphocytes subpopulation in the lymphoid organs. In the coinfected commercial chicks, presence the CIAV in the lymphoid organs was controlled by MA in the first 1-2 weeks after hatch. Thereafter, the immune disorders, viral persistence and lack of humoral responses almost similar to the coinfected SPF chicks were recorded.