La vigueur de la réponse immunitaire générée par les cellules dendritiques (DC) a positionné ces cellules comme médiatrices centrales dans l’activation des lymphocytes T. La vulnérabilité des cellules cancéreuses de leucémie myéloïde chronique (LMC) à l’intervention immunitaire résulte apparemment de la capacité des cellules leucémiques de se différencier en DC. Ces DC ont alors la capacité de présenter des peptides provenant des cellules souches leucémiques aux lymphocytes T. Dans ce travail, nous démontrons que la plupart des patients atteints d’une LMC présentent un déficit important en DC au niveau du sang et de la moelle osseuse avant la greffe de cellules souches allogéniques. Les faibles niveaux de DC circulantes résultent en grande partie d’une perte de la diversité au niveau des cellules progénitrices CD34+ leucémiques au niveau de la moelle osseuse. Ces cellules progénitrices CD34+ présentent d’ailleurs une capacité réduite à se différencier en DC in vitro. Nous avons trouvé qu’un décompte faible de DC avant une greffe allogénique était associé à une diminution significative de la survie et une augmentation considérable du risque de développer une des complications mortelles. Puisque la reconstitution des DC suite à la greffe est absente, notre étude appuie aussi la thèse que ce sont les cellules DC pré greffe qui sont primordiales dans l'effet du greffon contre leucémie (GVL). Dans ce contexte, notre étude suggère que le compte des DC avant la greffe allogénique pourrait servir de marqueur pronostique pour identifier les patients LMC à risque de développer certaines complications suite à une greffe allogénique. / The intensity of the immune response that is generated by the dendritic cells (DCs) has established these cells as central mediators in the activation of T lymphocytes. The vulnerability of leukemic cells present in chronic myeloid leukemia is mostly attributable to the ability of the leukemic stems cell to differentiate themselves into potent DCs. The latter are then able to present peptides which come from endogenous origin and from leukemic stem cells to the T lymphocytes. In this thesis, we demonstrate that, before allogeneic stem cell transplant, the majority of patients afflicted by CML have a considerable lack of DCs in their peripheral blood as well as in their bone marrow. The low levels of circulating DCs result to a great extent from a loss of diversity in the CD34+ leukemic progenitor cells located in the bone marrow. Moreover, these CD34+ leukemic progenitor cells display a reduced capacity to differentiate themselves into DCs in vitro. Our findings show that having a low level of DCs prior to an allogeneic transplant is associated with a significant decline in survival rates as well as with increased risks of developing life threatening complications. Since the DCs’ reconstitution following an allogeneic bone marrow transplant is missing, our study supports the thesis that pre graft DCs are essential in the Graft versus leukemia effect (GVL).Therefore, our research suggests that tallying DC before proceeding with an allogeneic transplant could act as a prognostic marker to identify LMC patients who present risks of complications after an allogeneic transplant.

Platelet-activating factor acetylhydrolase (PAFAH) is elevated in atherosclerosis and may play a role in pathogenesis of this disease. Molecular mechanisms regulating the expression of this lipoprotein-associated PLA2 are indistinct. Mildy oxidized low density lipoprotein (oxLDL) and monocytes (the primary source of PAFAH) are co-localized in early atheromas. Monocytes are activated by oxidized phospholipids (oxPL) in the oxLDL particle. We hypothesized that oxPL-activated monocytes are the source of increased levels of PAFAH in atherosclerosis. We found that PAFAH expression is significantly induced by OxPAPC and in particular long-chain fractions of oxPAPC in monocytes and cytokine-differentiated DC, but not cytokine-differentiated MO. Furthermore, spontaneously differentiated MO and DC from monocytes of non-periodontitis and aggressive periodontitis subjects, oxPAPC induced PAFAH in DC alone. 1-palmitoyl-2-epoxyisoprostane-sn-glycero-3-phosphocholine (PEIPC) is a particularly bioactive component of long-chain oxPAPC fractions that binds the prostaglandin receptor subtypes DP1 and EP2. We revealed using selective agonists and antagonists of these receptors that DP1 and EP2 are required for the induction of PAFAH expression. OxPAPC stimulates IL-6 release from monocytes and this cytokine is required for oxPAPC-induced PAFAH expression. We next tested the hypothesis that oxPAPC did not induce PAFAH in MO because a key component of the signaling machinery was lacking. Flow cytometric and immunoblot analyses demonstrated that MO express very low levels of IL-6 receptor in comparison to DC and monocytes. Based on these observations, we propose that long-chain oxPL induce PAFAH expression by binding DP1 and/or EP2 and stimulating IL-6 production. These data strongly support the hypothesis that oxLDL-activated DC are the source of high PAFAH levels in atherosclerosis. Platelet activating factor (PAF) is the inflammatory phospholipids for which PAFAH is named. PAF has been shown by other investigators to induce the expression of PAFAH. In our physiologically relevant monocytes, PAF suppresses PAFAH transcription and expression. 1-palmitoyl-2-(5-oxovaleroyl)-sn-glycero-3-phosphatidylcholine (POVPC) is a short-chain oxPL that signals through the PAF receptor. Our preliminary data suggest that like PAF, POVPC suppresses PAFAH expression in monocytes. Further investigation into the effects of the short-chain oxPL are warranted. Our data support the hypothesies that oxPL-activated DC are the source of high PAFAH levels in atherosclerosis.

La reconnaissance d’un antigène présenté par les cellules présentatrices d’antigène induit la prolifération et la différenciation des lymphocytes T naïfs en lymphocytes T effecteurs et mémoires. Cette reconnaissance se fait par l’interaction du récepteur des cellules T (TCR) des lymphocytes T et le complexe CMH-peptide présent à la surface des DC. Cependant, des signaux additionnels sont requis, une meilleure activation des lymphocytes T implique des corécepteurs présents à la surface de ces deux types cellulaires. Après l’élimination de l’antigène, la plupart des lymphocytes T effecteurs vont mourir. Une petite population de lymphocytes T va persister pour se différencier en lymphocytes T mémoires capables de protéger l’organisme contre une réinfection. Les signaux qui contrôlent le maintien des lymphocytes T mémoires sont encore mal compris. Pour comprendre le rôle de la molécule de costimulation 4-1BB dans le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires, nous avons émis l’hypothèse que l’état de phosphorylation de la protéine adaptatrice TRAF1, qui se lie à 4-1BB, module le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires. Ainsi, nous avons montré par des expériences de spectrométrie de masse que TRAF1 s’associe préférentiellement à TBK1 lorsqu’elle n’est pas phosphorylée. Nous avons aussi montré que la présence de TRAF1 est requise pour stabiliser TBK1 au récepteur 4-1BB après stimulation des lymphocytes T. Par ailleurs, les lymphocytes T CD8 OT-I TRAF1-/- reconstituées avec un mutant phospho-déficient de TRAF1 (S139A) et ensuite différenciées en lymphocytes T mémoires in vitro induisent une activation de la voie de signalisation NF-ĸB contrairement à ceux exprimant la forme phospho-mimétique de TRAF1 (S139D). Ces premières études démontrent l’importance de l’état de phosphorylation de TRAF1 en aval de 4-1BB dans les cellules T. Dans la seconde partie, nous avons évalué le rôle d’un autre corécepteur; la neuropiline 1, dans la maturation des DC. A cet effet, nous avons émis l’hypothèse que l’interaction de la neuropiline 1 et ses ligands contribuerait à la fonction des DC. Nous avons démontré que l’absence de la neuropiline 1 n’a pas d’effet sur la maturation au LPS des DC. Cependant, la présence du VEGF (un ligand de Nrp-1) inhibe la maturation des DC dérivées de la moelle osseuse. Notre étude a démontré que VEGF inhibe l’expression des molécules de costimulation, la sécrétion des cytokines pro inflammatoires et la signalisation TLR4 principalement les voies MAP Kinase et NF-ĸB. Contrairement aux résultats avec les cellules WT, VEGF n’est pas capable d’affecter la maturation, la sécrétion des cytokines et la signalisation TLR4 des DC Nrp1-Lyz où la neuropiline 1 est délétée. Ainsi, nos résultats ont démontré que VEGF inhibe la maturation des DC de façon Nrp1-dépendante. Enfin, l’analyse des molécules partenaires de la neuropiline 1 montre que Nrp1, VEGF et TLR4 se retrouvent dans le même complexe. Nos résultats démontrent que VEGF, en présence de la neuropiline 1 est capable d’interagir avec TLR4 pour inhiber la maturation des DC. Toutefois, en absence de la neuropiline1, VEGF n’est pas capable de recruter TLR4 pour réduire l’expression des molécules de costimulation. Ces études sur les corécepteurs pourraient être importantes dans l’élaboration de nouvelles approches vaccinales. / Antigen presentation by dendritic cells induces the proliferation and differentiation of naïve T lymphocytes into effector and memory T lymphocytes. This recognition is due to the interaction of the T cell receptor (TCR) with the cognate peptide-MHC complex presented on the surface of dendritic cells. However, additional signals are required from co-receptors on both cell types to ensure optimal T cell activation. Following the elimination of the antigen, most of the effector T cells will die with a small population of T cells remaining that will continue to differentiate into memory T cells which protect the organism against reinfection. The signals that control the maintenance of memory T cells are poorly understood. To dissect the role of the 4-1BB costimulatory molecules in the maintenance of CD8 memory T cells, we hypothesized that the phosphorylation state of the TRAF1 adaptor protein that binds to 4-1BB, modulates the maintenance of CD8 memory T lymphocytes. Thus, we have demonstrated by mass spectrometry that TRAF1 preferentially associates with TBK1 when it is not phosphorylated. We also have shown that the presence of TRAF1 is required to stabilize the interaction between TBK1 and 4-1BB after T cell activation. Furthermore, OT-I TRAF1-/- CD8 T cells reconstituted with a phospho-deficient TRAF1 mutant (S139A) and differentiated into memory CD8 T cells induced the activation of the NF-ĸB signaling pathway, in contrast to cells expressing a phospho-mimetic form of TRAF1 (S139D). Together, these results highlight the importance of the phosphorylation state of TRAF1 downstream of 4-1BB in T cells. In the second part, we evaluated the role of the neuropilin 1 coreceptor in the maturation of dendritic cells. To this end, we hypothesized that the interactions of neuropilin-1 with its ligands contribute to the function of dendritic cells. We have demonstrated that the absence of neuropilin-1 has no effect on the maturation of dendritic cells in the presence of LPS. However, the presence of VEGF (a neuropilin-1 ligand) inhibits the maturation of dendritic cells derived from the bone marrow. Our study further demonstrated that VEGF inhibits the expression of costimulatory molecules, the secretion of proinflammatory cytokines and TLR4 signaling pathways mainly MAP Kinase and NF-ĸB. Contrary to the results with wild-type cells, VEGF is not able to affect maturation, cytokine secretion and TLR4 signaling in NRP1-Lyz dendritic cells when neuropilin-1 is deleted. Thus, our results demonstrated that VEGF inhibits the maturation of dendritic cells in a NRP1-dependent manner. Finally, analysis of neuropilin 1 partners shows that NRP1, VEGF and TLR4 are found in the same complex. Our results show that VEGF, in the presence of neuropilin-1 is able to interact with TLR4 and inhibit the maturation of dendritic cells. However, in the absence of the neuropiline1, VEGF is not able to recruit TLR4 to reduce the expression of costimulatory molecules. These studies on coreceptors could be important in the development of novel vaccine therapies.

An intact complement system is essential for the initiation of a normal antibody response. Antibodies can regulate their own production against the antigens that they are specific for. Both IgG3 and IgM are able to enhance the antibody response via complement. Here, we have compared the fate of OVA-TNP (ovalbumin-2,4,6-trinitrophenyl) administered intravenously to mice either alone or in complex with monoclonal IgG3 anti-TNP. IgG3-antigen complexes bind to marginal zone (MZ) B cells via complement receptors 1 and 2 (CR1/2) and are transported into splenic follicles. The majority (50% - 90%) of the antigens is deposited on follicular dendritic cells (FDC) and the antigen distribution pattern is strikingly similar to peripheral dendrites/processes of FDC already 2 h after immunization. The development of germinal centers (GC) induced by IgG3-antigen complexes is impaired in mice lacking CR1/2. Experiments on bone marrow chimeric mice show that CR1/2 expression on both MZ B cells and FDC is required for optimal IgG3-mediated enhancement of antibody responses. Complement factors C3 and C1q are essential for OVA-TNP delivery and deposition on splenic FDC. The production of IgG anti-OVA is abrogated in mice lacking CR1/2, C1q, and C3. Further, IgG3-antigen complexes dramatically upregulate the memory response against OVA-TNP by inducing OVA-specific memory cells. Besides small protein OVA, IgG3 can also upregulate humoral responses against large soluble keyhole limpet hemocyanin. To further study the role of MZ B-cells and CR1/2 in enhancement of antibody responses, a knock-in mouse strain, Cμ13, was used. IgM in this mouse strain is unable to activate complement due to a point mutation in the constant µ-heavy chain. Cμ13 mice have a higher proportion of MZ B cells, with higher CR1/2 expression, than wild-type mice. More IgG3-immune complexes are captured by MZ B cells and deposited on FDC in Cμ13 than in WT mice. In spite of this, IgG3 did not enhance the primary antibody response more efficiently in Cμ13 mice. The existence of endogenous IgM-mediated feedback regulation was suggested by the observation that GC development and antibody responses, after priming and boosting with suboptimal doses of SRBC, was lower in Cμ13 than in WT mice.

Dans la tuberculose, Mycobacterium tuberculosis forme des granulomes dans les poumons avec, au centre, des cellules myéloïdes mono et multi-nucléées et autour, des lymphocytes. Nous avons étudié la biologie des cellules géantes dans ces granulomes tuberculeux : formation, mécanismes de survie et fonctions. Notre groupe a publié que l’IL-17A déclenche la fusion des cellules dendritiques (DC). Notre travail démontre que cette cytokine induit BCL2A1/BFL1, qui régule la survie des DC et les chémokines CCL2 et CCL20 qui dirigent le regroupement nécessaire à leur fusion. In situ, l'IL-17A est exprimée par les lymphocytes T de la couronne du granulome tuberculeux. BCL2A1, CCL2 et CCL20 sont exprimés par les cellules myéloïdes mono-et multi-nucléées. Ensuite, nous avons caractérisé le phénotype, les fonctions immunitaires et l'activité microbicide des DC traitées par l'IL-17A. Nous avons trouvé qu’elles co-expriment des marqueurs de DC et de macrophages, conservent les fonctions classiques des DC, synthétisent un profil spécifique d’enzymes destructrices et exercent une microbicidie variable suivant les souches de Mycobactéries. Nous avons nommé GMIC (Giant Myeloid Inflammatory Cell), ces cellules géantes induites par l'IL-17A. Nous proposons qu'elles constituent un nouvel effecteur myéloïde qui contrôle les mycobactéries. Ainsi, l'IL-17A participerait au maintien du cœur myéloïde du granulome tuberculeux en favorisant la formation des cellules géantes possédant des fonctions destructrices et microbicides. Les mécanismes moléculaires que nous avons documentés devraient permettre le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques et vaccinales contre la tuberculose. / Tuberculosis, caused by Mycobacterium tuberculosis infection, results in the development of granulomas in affected tissues. These structures are formed by a myeloid cell core including multinucleated giant cells and surrounded by T lymphocytes. We studied mechanisms of survival, formation and functions of giant cells in Mycobacterium granulomas. Previously, our group showed that the cytokine IL-17A induces the fusion of dendritic cells (DC). Here, we identified molecules induced by the IL-17A genetic program in myeloid cells: BFL1 regulated DC survival, while the chemokines CCL2 and CCL20 directed clustering required for DC fusion. In situ, in human TB granulomas, we found that IL-17A was expressed by T lymphocytes while BFL1, CCL2 and CCL20 were expressed by the mono- and multi-nucleated myeloid cells. Then we characterized phenotype, immune functions and microbicidal activity of IL-17A-treated DC and their derived giant cells. They expressed a mixed DC-macrophage phenotype, retained classical DC functions, synthesized several destructive enzymes and had increased and differential microbicidal activities against Mycobacterium species. We named GMIC (giant myeloid inflammatory cells) these IL-17A-dependent giant cells, and propose that they constitute a new inflammatory myeloid effector with potent microbicidal activities. Altogether, our results show that IL-17A may participate in the maintenance of the myeloid core of human tuberculosis granuloma by promoting the formation of GMIC with potent destructive and microbicidal functions. The molecular mechanisms we have documented should help the development of new tuberculosis therapeutic and vaccination strategies.

Le Syndrome de l’X Fragile (SXF) est la forme héréditaire de retard mental la plus fréquente et la cause la mieux caractérisée de troubles du spectre autistique (TSA). Elle est causée par une mutation causant l’inactivation du gène Fmr1 (codant pour la protéine FMRP). La sensibilité accrue aux stimuli sensoriels est une caractéristique importante du SXF et des TSA, mais les mécanismes sous-jacents sont encore mal compris. Nous avons constaté que la suppression du gène Fmr1 entrainait une hyperexcitabilité sensorielle dans le modèle murin du SXF. Les souris Fmr1KO nécessitaient significativement moins d'informations tactiles pour l'exploration haptique, et les représentations évoquées par les informations tactiles provenant des vibrisses dans le cortex somatosensoriel primaire (S1) se propageaient à une vitesse plus élevée chez les souris Fmr1KO par rapport aux souris témoins sauvages.Au niveau cellulaire, il a été montré que les ARNm de plusieurs sous-unités de canaux ioniques (par exemple HCN1, KCNMA1) jouant un rôle clé dans le traitement de l'information dendritique / neuronale étaient des cibles de la protéine FMRP (Liao et al, 2008; Darnell et al, 2011). Sur la base de ces observations, nous avons étudié les canalopathies comme une caractéristique importante du SXF. Nous avons testé de possibles dysfonctionnement des canaux ioniques, et leurs conséquences sur le traitement de l'information dendritique dans les neurones pyramidaux du néocortex de la couche 5 chez les souris Fmr1KO, en utilisant une combinaison d’approches électrophysiologiques et d’imagerie calcique bi-photonique. Nos résultats ont montré que les dendrites des neurones pyramidaux du S1 étaient hyperexcitables, facilitant ainsi le couplage des entrées d’information synaptique à la génération de potentiel d'action en sortie dans les neurones. Cette altération était, au moins en partie, attribuable à un dysfonctionnement des canaux Ih et BKCa et a été partiellement restaurée par l'activation pharmacologique des canaux BKCa. Ces résultats plaident en faveur d'un rôle nouveau et crucial des canalopathies dans l'expression de l'hyperexcitabilité sensorielle dans le SXF. / Fragile X Syndrome (FXS) is the most common form of inherited mental retardation syndrome and most well characterized cause of Autism Spectrum Disorders (ASD), and it is caused by a silencing mutation of the gene Fmr1 (encoding the protein FMRP). Increased sensitivity to sensory stimuli is a prominent feature of FXS and ASD, but its underlying mechanisms are poorly understood. We found that deletion of the Fmr1 gene results in somatosensory hyper-excitability in a mouse model for FXS. Fmr1 knockout (Fmr1KO) mice required significantly less tactile information for haptic exploration, and touch-evoked whisker representations in the primary somatosensory cortex (S1) spread with increased velocity in Fmr1KO mice compared to wild-type control. At the cellular level, it has been shown that the mRNAs of several ion channel subunits (e.g. HCN1, KCNMA1) playing key roles in dendritic/neuronal information processing are regulated by FMRP (Liao et al., 2008; Darnell et al., 2011). Based on these observations, we investigated channelopathies as a prominent feature of FXS. We probed ion channel dysfunction, and its consequence for dendritic information processing in neocortical pyramidal neurons of layer 5 in Fmr1KO mice, using a combination of electrophysiological and 2-photon calcium imaging approaches. Our results showed that dendrites of S1 pyramidal neurons were hyper-excitable, facilitating the coupling of synaptic input to the generation of action potential output in these neurons. This defect was, at least in part, attributable to a dysfunction of Ih channels and BKCa channels and was partially rescued by pharmacological activation of BKCa channels. These findings argue for a novel and critical role for channelopathies in the expression of sensory hyper-excitability in FXS.

Antigen presentation during which antigen fragments in complex with MHC glycoproteins are recognized by T cell antigen-specific receptors is necessary for the initiation of adaptive immune response. During this process, immunological synapse is assembled at the site of contact between the T cell and the antigen-presenting cell (APC). This leads to the activation of receptors on the surface of both cells followed by triggering of multiple signaling pathways. However, our knowledge about the signaling occurring at the APC-side of the IS is limited in comparison to the T cell side. Here, we analyze role of Src family kinases in the APC signaling pathways. For this purpose, constructs targeting Csk kinase to the plasma membrane of APCs were prepared to inhibit SFKs there. We show that expression of these constructs inhibits activation of SFKs, calcium mobilization and cell activation of K46 B cell line. Further, expression of these constructs in hematopoietic progenitors attenuates their differentiation into dendritic cells which then results in their decreased ability to stimulate T cells.

Les Cellules Folliculaires Dendritiques (FDC) régulent l'homéostasie des lymphocytes B et sont indispensables à la mise en place des réponses immunes humorales. Les FDC s'organisent, au sein des organes lymphoïdes secondaires, en réseaux tridimensionnels denses, nécessaires à leur fonctionnement. Les études s'intéressant aux FDCs, empruntent classiquement des approches in vitro ou ex vivo, peu adaptées à la nature de ce type cellulaire. Au cours de mon travail de thèse, nous avons utilisé plusieurs systèmes de 'multicolor fate mapping' dans le but de déchiffrer in situ les mécanismes à l'origine du développement initial, et du remodelage des réseaux de FDCs en contexte inflammatoire. Nous avons démontré que les FDCs provenaient de la prolifération clonale et de la différentiation des Cellules Marginales Réticulaires (MRC), un autre sous-type cellulaire stromal résidant près des sinus sous-capsulaires ganglionnaires, et dont les fonctions étaient à ce jour, inconnues. Lors des réponses immunes, nous avons prouvé que les FDCs nouvellement formées, ne dérivaient ni du recrutement de progéniteurs circulants ni de la prolifération de FDCs matures, mais plutôt de la prolifération clonale des MRCs, suivie de leur différentiation en FDCs. Au-delà de l'étude de la biologie des FDCs, notre travail a révélé une fonction importante des MRCs dans le soutien de la plasticité des réseaux de FDCs. / Follicular Dendritic Cells (FDCs) regulate B cell function and development of high affinity antibody responses but little is known about their biology. FDCs associate in intricate cellular networks within secondary lymphoid organs. In vitro and ex vivo methods may thus be of little interest to understand the genuine immunobiology of FDCs in their native habitat. Herein, we utilised various multicolor fate mapping systems to investigate the ontogeny and dynamics of lymph node (LN) FDCs in situ. We show that LN FDC networks arise from the clonal expansion and differentiation of Marginal Reticular Cells (MRCs), a population of lymphoid stromal cells lining the LN subcapsular sinus. We further demonstrate that during an immune response, FDCs accumulate in germinal centers and that neither the recruitment of circulating progenitors nor the division of local mature FDCs significantly contributes to this accumulation. In contrast, we provide evidence that newly generated FDCs also arise from the proliferation and differentiation of MRCs, thus unraveling a critical function of this poorly defined stromal cell population.

Diese Arbeit beschäftigt sich sowohl mit der experimentell motivierten Fragestellung nach der Kontrolle der Einzelzellaktivität kortikaler Neurone sowie mit der theoretischen Beschreibung der neuronalen Dynamik und ihrer Transfereigenschaften anhand einfacher Neuronenmodelle. Hierfür werden in-vivo Daten, die mit Hilfe der juxtazellulären Stimulation mit weißem bandpass limitiertem Gaußschem Rauschen erhoben wurden, verwendet. Mit Parameterfits einfacher Neuronenmodelle werden die experimentell ermittelten Pulszugstatistiken sowie die präzisen Zeitpunkte der einzelnen Aktionspotentiale quantitativ reproduziert. Diese Untersuchungen zeigen, dass mit dynamischen Rauschstimuli in juxtazellulärer Stimulation verlässlich und reproduzierbar Pulszüge in einzelnen kortikalen Neuronen hervorgerufen werden können. Weiterhin offenbart die Analyse der Daten die Eigenschaft der untersuchten Neurone frequenzunabhängig, bishin zu Vielfachen der Feuerrate des Neurons, Information über Signalkomponenten zu transferieren. Diese Eigenschaft steht im Widerspruch zum Verhalten der einfachsten (und populärsten) integrate-and-fire Modelle, die die Zelle ohne Auflösung ihrer räumlichen Struktur näherungsweise beschreiben. Die Erweiterung solcher Ein-Kompartiment Modelle auf ein Zwei-Kompartiment Modell und die damit eingeführte Unterscheidung zwischen Soma und Dendrit ermöglicht es, für einzelne Neuronen sämtliche experimentell erhobenen Statistiken, einschließlich des Hochfrequenz- Transfers, quantitativ zu reproduzieren. Zusätzlich zu den obigen Untersuchungen wird eine Methode vorgestellt, um, anhand von Input-Output Statistiken konkreter Neurone, Gaußsche Stimuli zu berechnen, die in der jeweiligen Zelle einen vorgeschriebenen Pulszug hervorrufen. In Experimenten und Simulationen wird gezeigt, dass diese vorgeschriebenen Pulszüge mit einer Verlässlichkeit erzeugt werden können, die in etwa der intrinsischen Verlässlichkeit des untersuchten Neurons entspricht. / This work elaborates on the question to which extent experimental control about the activity of single cortical neurons can be achieved and deals with the theoretical description of the neuronal dynamics. To this end, in-vivo data that have been recorded from juxtacellular experiments in cortical neurons are used. By means of parameter optimization, simple neuron models are fitted in order to quantitatively reproduce the measured spike train statistics and specific action potential timings. The analysis reveals that dynamic noise-stimuli can be used in juxtacellular stimulation to reliably generate reproducible spike trains in single cortical neurons. The analysis also reveals that the cells show a marked broadband coding of information, up to frequencies that are multiples of the firing rate of the respective neuron. This is in contrast to what is known for the simplest (and most popular) integrate-and-fire models, for which the cellular dynamics are described by a single space-independent variable. The extension of these one-compartment models to two-compartment models introduces a spatially distinction between soma and dendrite and we could show that for particular neurons it is sufficient to quantitatively reproduce all experimentally measured spike-train and input-output statistics, including the highfrequency information-transfer. Therefore, the effect of the spatial structure can be an important (structural) mechanism that can have influence on the neuronal dynamics. Additionally to the above considerations, by means of input-output statistics of particular neurons, we propose a method to compute Gaussian stimuli that are supposed to evoke prescribed spike trains in the respective neuron. Using experiments and simulations, we show that the prescribed spike trains can be evoked with a reliability that is comparable to the intrinsic reliability of the neuron under investigation.

Le FcRn ou récepteur néonatal du Fc des IgG est un récepteur " clé " qui prolonge la demi-vie des IgG et de l’albumine et assure leur biodistribution. Récemment, son rôle s'est étendu à la réponse immunitaire humorale et anti-tumorale. Par ailleurs, certains travaux indiquent que le niveau d’expression du FcRn dans les différents tissus pourrait être à l’origine d’une modulation de ses fonctions. Dans ce contexte, nous avons démontré que l’expression du FcRn était diminuée dans le tissu cancéreux par rapport au tissu sain, chez des patients atteints du cancer du poumon et que cet effet était corrélé à leur pronostic. Afin de comprendre les répercussions de cette diminution sur la tumorigenèse, nous avons mis en place le modèle murin de métastases pulmonaires B16F10, chez les souris FcRn-/-. L'absence de FcRn influence la réponse anti-tumorale, en altérant le nombre de cellules dendritiques et des TCD8+. Pour la première fois, nous avons montré que l'absence du FcRn influençait le développement/maturation et fonctions des cellules NK, fragilisant ainsi encore plus l'immunosurveillance antitumorale. Ces résultats mettent en avant un nouveau rôle du FcRn dans la biologie des cellules NK. Les mécanismes à l’origine de cet effet restent à élucider. / FcRn or neonatal receptor for the Fc portion of IgG is a "key" receptor since it extends the half-life of IgGs and albumin and ensures their biodistribution. Recently, its role has been extended to the humoral and anti-tumor immune. Moreover, some studies indicate that the expression level of FcRn in the different tissues may modulate its functions. In this context, we showed that the expression of FcRn was decreased in lung cancer tissue compared to healthy tissue, in patients with NSLC. This decreased expression is correlated with the prognosis of the patients. In order to understand the impact of the reduced FcRn expression on tumorigenesis, we implemented a murine model of lung metastases, implanting B16F10 cells in FcRn deficient mice. The absence of FcRn influences the anti-tumor response, by altering the number of dendritic cells and TCD8+ cells. We showed for the first time that the lack of FcRn altered the development / maturation and the functional activity of NK cells, thus weakening even more anti-tumor immunosurveillance. These new results on NK highlight a new role of FcRn in the biology of NK cells. The mechanisms underlying this effect need to be elucidated.