Les molécules du Complexe Majeur d’Histocompatibilité (CMH) jouent un rôle crucial dans la régulation des réponses immunitaires. Il existe trois familles de molécules présentatrices d’Ag : les molécules du CMH de classe I et II et les molécules CD1qui possèdent la particularité de présenter des lipides et des glycolipides. Parmi ces molécules, CD1a est exprimée de façon variable à la surface des cellules dendritiques. L’objectif de mon travail de thèse a été de déterminer les mécanismes de régulation de l’expression de la molécule CD1a sur les cellules dendritiques humaines. Ce travail a donc permis de montrer que la régulation de CD1a par CD99, au sein des cellules dendritiques, implique l’activation de la voie de signalisation de p38 MAPK, ainsi que de la voie de l’AMPc conduisant à la phosphorylation constitutive des facteurs de transcription ATF-2 et CREB-1. La forme courte de CD99 est, quant à elle, requise pour obtenir une inhibition de la voie de signalisation induite par la forme longue de CD99. La différentiation in vitro de monocytes en cellules dendritiques est caractérisée par un « switch » de l’expression de CD99. Son absence conduit à la génération de cellules dendritiques CD1a négatives. Mon travail a également permis de démontrer l’implication des voies de l’AMPc et p38 dans la génération de ces deux sous populations de cellules. Cette étude suggère fortement un rôle pour CD99 dans la régulation de la différenciation des monocytes en différents sous types de cellules dendritiques. / Introduction: Accumulating data have shown that the microenvironment of dendritic cells modulates subtype differentiation, demonstrating a link between lipoproteins, PPARγ activation, and the differentiation and functional activity of CD1- and CD1a+ iDCs. We have previously established that CD99, a ubiquitous surface molecule expressed as two isoforms, could regulate CD1a expression in iDCs. The percentage of CD1a negative iDCs substantially varied among individuals, only 10% of healthy donors exhibit a very low percentage of CD1a positive iDCs. The goal of the present study was to characterize the mechanisms by which exogenous factors confer these effects. Methods: Monocyte from healthy donors or patients with lipid disorders were differentiated into iDCs and CD1a expression was analysed by flow cytometry. CD1a expression was analysed at both membrane and intracellular levels using western blot analysis and flow cytometry in healthy donnors. Then monocytes were differentiated to iDCs under differents conditions so that modify CD1a+/CD1a- cells balance. Results: We demonstrated that lipid disorders in patients shift DC differentiation to the development of CD1a− DCs and modulate DC activation through its inhibitory effect on CD1a+ DC differentiation. We suggest that beside activation of intracellular signaling the lipoproteins microenvironement is also crucial for CD1a regulation.

L’ubiquitinylation a été largement étudiée comme étant un mécanisme impliqué dans la régulation du trafic intracellulaire de nombreuses protéines membranaires. Mon travail a permis d’identifier MARCH-IX, une ubiquitine ligase exprimées dans les cellules de mammifères, comme un acteur important du trafic intracellulaire des molécules de présentation antigénique CD1a et CMH-I. En condition d'over-expression, MARCH-IX ubiquitinyle spécifiquement CD1a et CMH-I. Par ailleurs, en utilisant la technique d’ARN interférence, nous avons mis en évidence que l’ubiquitination des CMH I dépendante de MARCH IX facilite l’export des CMH I néosynthétisés du TGN vers la membrane plasmique et permet leur accès à des compartiments endosomaux. Notamment l’expression de MARCH-IX est régulée au niveau transcriptionnel pendant la maturation de DCs humaine; son expression est largement diminuée suite à l’activation des DCs plasmacytoïdes (pDCs), alors qu’elle augmente dans des DCs dérivées de monocytes (MoDCs) stimulées par du LPS. Ces résultats laissent envisager que MARCH IX puisse avoir un rôle important dans le contrôle de la présentation antigénique médiée par les CMH I dans les DCs humaines. Enfin, l’adressage intracellulaire des molécules de CD1a dans les MoDCs apparait également comme un processus régulé au cours de la maturation. Si CD1a est localisé à la membrane plasmique et dans des compartiments endosomaux précoce dans des cellules immatures, cette molécule n’apparaît plus qu’à la surface des cellules matures. Nous postulons donc que la régulation de MARCH-IX durant la maturation des MoDCs puisse être directement liée à la modification du trafic intracellulaire de CD1a. / Ubiquitination has been largely studied as regulator of the intracellular trafficking of several membrane proteins, inducing their internalization or their sorting from TGN to endosomes. Interestingly, pathogens adopted this mechanism to evade the immune response. For example, Kaposi’s sarcoma herpesvirus synthesizes two ubiquitin ligases, MIR1 and MIR2, which target the antigen presenting molecule, MHC class I, inducing its internalization. We identified the mammalian ubiquitin ligase MARCH-IX as important factor in the intracellular trafficking of antigen presenting molecules, CD1a and MHC-I. In conditions of MARCH-IX over-expression, CD1a and MHC-I are ubiquitinated and they accumulated in early endosomes. In MARCH-IX silenced cells, the arrival of MHC-I at the plasma membrane appear to be delayed and MHC-I accumulates in the TGN. During dendritic cell maturation, MARCH-IX expression and CD1a intracellular localization showed a correlation, which is compatible with a role of the ubiquitin ligase in the export pathway of CD1a. We concluded that MARCH-IX acts on neo-synthesized molecules, facilitating their sorting from the TGN. In addition to the function analysis of MARCH-IX, we also investigated its ability to conjugate ubiquitin on non-conventional residues. Our results demonstrated that, differently from viral ubiquitin ligases, MARCH-IX could target MHC class I and CD1a only in presence of lysine residues on their cytoplasmic tail, suggesting a stronger restriction in the control of the ubiquitination mechanism on mammals.

The present study examined adverse effects of sunlight exposure (mimicked by intradermal cis-urocanic acid, cUCA) on local and systemic immune responses, with or without co-exposure to the immunotoxic insecticide permethrin. A single exposure to cUCA caused diminished splenic macrophage phagocytosis that was persistent up to 30 days post-exposure. Five-day exposure to cUCA subtly increased splenocyte proliferation in response to the T cell mitogen Concanavalin A. Four-week exposure to cUCA caused increased splenic lymphocyte cellularity, thymic hypocellularity, and enhanced hydrogen peroxide production by splenic leukocytes. Single exposure to topical permethrin resulted in decreased thymic and splenic weight and cellularity, and inhibited antibody production by splenic B cells. cUCA worsened the negative effect of permethrin on both thymic weight and cellularity, and depressed splenocyte blastogenesis, hydrogen peroxide production, and antibody production. Five-day exposure to either cUCA or permethrin also caused persistent decreased contact hypersensitivity responses, an effect that became more than additive when the chemicals were administered concurrently. Defects in antigen processing and presentation by cutaneous Langerhans cells were evaluated as possible contributing mechanisms to the cutaneous immunosuppression, using mice with deleted genes. Vehicle-exposed IFNg knockout mice displayed approximately a 22.1% depression in the ear swelling response as compared to control C57BL/6N mice, suggesting that this cytokine may be required for mounting a control-level hypersensitivity response. Ear swelling in cUCA-exposed IFNg knockout mice displayed a 21.4% depressed response as compared to cUCA-exposed wild-type C57BL/6N mice, again suggesting that IFNg is an important cytokine in the contact hypersensitivity (CH) response. TNFaR knockout mice exposed to cUCA displayed 33.9% greater ear swelling than cUCA-exposed wild-type C57BL/6N mice, suggesting that increased TNFa may be involved in inhibited CH by cUCA. TNFaR knockout mice exposed to permethrin displayed 33.9% greater ear swelling than permethrin-exposed C57BL/6N mice, suggesting that increased TNFa may also be involved in inhibited CH by permethrin. C57BL/6N mice exposed to cUCA + permethrin displayed severe reduction of the CH response to 8.7% of the control level. IFNg knockout mice exposed to permethrin + cUCA showed essentially identical depression of the CH response as IFNg knockout mice exposed to either permethrin or cUCA alone. These results suggest that IFNg is required for the greater than additive immunotoxic effect that occurred when these two agents were co-administered. TNFaR knockout mice exposed to cUCA + permethrin displayed 8.7 fold greater ear swelling than similarly exposed C57BL/6N mice, again suggesting that increased TNFa is involved in inhibited CH by both cUCA and permethrin. / Ph. D.

Les molécules du Complexe Majeur d'Histocompatibilité (CMH) jouent un rôle crucial dans la régulation des réponses immunitaires. Il existe trois familles de molécules présentatrices d'Ag : les molécules du CMH de classe I et II et les molécules CD1qui possèdent la particularité de présenter des lipides et des glycolipides. Parmi ces molécules, CD1a est exprimée de façon variable à la surface des cellules dendritiques. L'objectif de mon travail de thèse a été de déterminer les mécanismes de régulation de l'expression de la molécule CD1a sur les cellules dendritiques humaines. Ce travail a donc permis de montrer que la régulation de CD1a par CD99, au sein des cellules dendritiques, implique l'activation de la voie de signalisation de p38 MAPK, ainsi que de la voie de l'AMPc conduisant à la phosphorylation constitutive des facteurs de transcription ATF-2 et CREB-1. La forme courte de CD99 est, quant à elle, requise pour obtenir une inhibition de la voie de signalisation induite par la forme longue de CD99. La différentiation in vitro de monocytes en cellules dendritiques est caractérisée par un " switch " de l'expression de CD99. Son absence conduit à la génération de cellules dendritiques CD1a négatives. Mon travail a également permis de démontrer l'implication des voies de l'AMPc et p38 dans la génération de ces deux sous populations de cellules. Cette étude suggère fortement un rôle pour CD99 dans la régulation de la différenciation des monocytes en différents sous types de cellules dendritiques.