La première étape de la réponse immune est réalisée par des cellules "sentinelles": les cellules dendritiques (DC). Elles ont à la fois un rôle de surveillance de l’organisme et une capacité unique à alerter les lymphocytes T naïfs. Leur efficacité à présenter des antigènes rencontrés en périphérie à des lymphocytes résidant dans les organes lymphoïdes résulte d’une spécialisation de fonction au cours du temps. A l’état immature, elles capturent et apprêtent les antigènes protéiques au niveau de divers organes, mais ont une faible capacité stimulatrice. Par contre, à l’état mature, elles perdent la capacité de capturer des antigènes, acquièrent celle de sensibiliser des lymphocytes T et migrent vers les organes lymphoïdes. Cependant, des DC immatures sont présentes dans les organes lymphoïdes en contact avec les cellules T laissant supposer qu’elles pourraient jouer d’autres rôles que celui de sentinelles. L’immunisation de souris par injection de DC immatures ou matures nous a permis de mettre en évidence un rôle potentiel des DC immatures. Ces dernières induisent en effet une prolifération des cellules T CD4 et leur différenciation en cellules de mémoire en absence de réponse primaire effectrice (absence d’IFN-) suite à une production d'IL-10. La différenciation de cellules de mémoire par des DC immatures pourrait être un mécanisme permettant d’alerter le système immunitaire lors d’infections limitées ou dans un contexte peu activateur (en présence d'IL-10) ne nécessitant pas l’induction de réponse immune immédiate. De plus, les DC spléniques immatures et matures semblent migrer des sites d’immunisation vers la zone des cellules T des ganglions drainants dans les mêmes proportions. La migration est un mécanisme impliquant les DC injectées mais aussi une activité physiologique des souris immunisées: aucune migration n’est observée chez des souris anesthésiées. En outre, les résultats obtenus au cours de cette étude suggèrent qu’un transfert de membranes pourrait avoir lieu entre les DC injectées et celles de l’organisme receveur. Ce mécanisme permettrait d’amplifier le signal antigénique exposé par les DC migrant de la périphérie.

Résumé Les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDCs) sont considérées comme quantitativement et qualitativement supérieures aux autres types cellulaires pour la synthèse des interférons (IFNs) de type I lors d’une infection virale. Plusieurs observations viennent supporter cette désignation. Tout d’abord, elles expriment un éventail très large des sous-types d’IFN-alpha en comparaison aux autres types cellulaires. Par ailleurs, elles possèdent la capacité de détecter la présence des virus via leurs TLR7 et TLR9, reconnaissant respectivement l’ARN ou l’ADN d’origine virale. Enfin, elles expriment de manière constitutive dans leur cytoplasme le facteur de transcription IRF-7 qui permet une synthèse rapide et robuste des IFNs de type I en réponse à l’infection. Dans un précédent travail, il a été montré que les pDCs néonatales présentent un défaut majeur de synthèse d’IFN-alpha en réponse aux CpG ODNs, ligands du TLR9. Nous avons ensuite étendu notre étude des pDCs néonatales en les stimulant avec le R-848, ligand du TLR7, mais également en présence de virus tels que HCMV et HSV. Dans ces conditions également, la synthèse de l’IFN-alpha est déficiente dans les pDCs du nouveau-né. Nous avons également observé une déficience de production de l’IFN-beta suite à une stimulation via les ligands TLR7 et TLR9, tant au niveau protéique que de l’expression de l’ARN messager. Par ailleurs, la synthèse des cytokines/chimiokines inflammatoires par les pDCs du sang de cordon ainsi que leur maturation, fonctions dépendantes du facteur NF-kappaB, sont également diminuées en comparaison aux pDCs adultes, suite à une stimulation en présence du CpG ODN ou du R-848. L’ensemble de ces données nous a amené à étudier de manière plus précise les voies de signalisation des pDCs néonatales suite à leur activation. Tout d’abord, nous avons observé que les taux d’expression des TLR7 et 9 tout comme le taux basal d’IRF-7 sont équivalents dans les pDCs néonatales et les pDCs adultes. Ensuite, grâce à la technique d’ImageStream (Amnis corporation), nous avons pu quantifier la translocation nucléaire des facteurs de transcription IRF-7 et de NF-kappaB dans les pDCs activées. Nous avons ainsi pu observer que la translocation de NF-kappaB est comparable dans les pDCs adultes et néonatales en réponse aux ligands TLR7 ou TLR9. Par contre, elle est déficiente lors d’une stimulation par HSV. La translocation du facteur IRF-7, quant à elle, est significativement déficiente en réponse au CpG ODN et au virus HSV dans les pDCs néonatales. Nous proposons que le défaut de translocation d’IRF-7 mis en évidence dans les pDCs néonatales pourrait en partie expliquer la déficience de synthèse des IFNs de type I de ces cellules et fournir une base moléculaire à la plus grande susceptibilité du nouveau-né vis-à-vis des infections virales.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le transfert de prions des aliments dans la muqueuse et leur passage de la muqueuse vers le système nerveux constituent des chaînons manquants dans la compréhension de la pathogenèse des ESST. Ces événements cruciaux se déroulent à des stades très précoces de linfection et restent sans signes cliniques. Lexplication de ces phénomènes permettrait de mieux appréhender les mécanismes infectieux et de mettre en place des traitements. élucidation Ce travail repose sur des observations largement étayées : - lors dune infection orale par des prions, les plaques de Peyer, spécialisées dans léchantillonnage et le traitement déléments transitant dans liléon, sont des zones privilégiées de passage dagents infectieux de la lumière vers la muqueuse intestinale. - lagent responsable des maladies à prions est retenu et répliqué par des cellules du système immunitaire comme les cellules folliculaires dendritiques. Laccumulation de prions est en effet mise en évidence dans les organes lymphoïdes secondaires dorganismes infectés. - en cas dinfection par voie orale par des prions, le processus de neuroinvasion débute dans le système nerveux périphérique et se propage vers le système nerveux central par les fibres sympathiques et parasympathiques. Ces différentes observations sont à la base de notre hypothèse de travail : les cellules dendritiques capteraient les prions au niveau de la lumière des plaques de Peyer, migreraient dans les tissus lymphoïdes drainants et les transmettraient aux cellules folliculaires dendritiques et/ou aux fibres nerveuses périphériques. En véhiculant les prions, elles seraient à la base à la fois de la lymphoinvasion et de la neuroinvasion. Pour vérifier notre hypothèse nous avons investigué plusieurs pistes : létude comparative du phénotype et la localisation des cellules dendritiques des plaques de Peyer chez les souris saines et les souris infectées par les prions. la localisation des zones de contact entre cellules dendritiques et des fibres nerveuses au sein des organes lymphoïdes secondaires de souris infectées versus saines. lélaboration et létude dun modèle in vitro murin de transmission de prions des cellules dendritiques aux cellules nerveuses périphériques. Le phénotype et la localisation des cellules dendritiques des plaques de Peyer durant la phase préclinique dinduction orale dune ESST ont été analysés selon plusieurs paramètres. Les résultats seront décrits et discutés dans le chapitre 1. Lépithélium associé aux follicules lymphoïdes des plaques de Peyer est une zone de transcytose déléments qui transitent dans le tractus intestinal. On y distingue des entérocytes, des cellules M et des cellules dendritiques. Une attention particulière a été portée aux cellules dendritiques localisées dans lépithélium à différents temps durant une infection par des prions. Une analyse quantitative et phénotypique de cette population particulière de cellules a été réalisée dans la perspective de classer cette population parmi les sous-populations de cellules dendritiques connues. Lexpression membranaire de la protéine prion cellulaire et la détection de la forme totale (PrPc + PrPsc) à la surface de ces cellules dendritiques des plaques de Peyer a été examinée. Les zones de contacts entre DC et FDC, lieux possibles de dissémination des prions au sein des organes lymphoïdes, ont été étudiées de façon quantitative. En vue de connaître les sites potentiels de neuroinvasion, nous avons établi dans le chapitre 2 une topographie des fibres nerveuses au sein des plaques de Peyer, des ganglions mésentériques et de la rate. Nous avons comparé les observations faites sur des souris saines, des souris infectées avec prions et des souris transgéniques. Ensuite, nous avons tenté de mettre en évidence des contacts entre les cellules dendritiques et les fibres nerveuses. La localisation des connexions neuro-immunes dans les organes lymphoïdes a particulièrement retenu notre attention. Les connexions entre cellules dendritiques et les fibres nerveuses décrites dans le chapitre 2 fournissent des informations de localisation. Elles permettent donc denvisager des sites potentiels de neuroinvasion mais elles ne renseignent pas sur la transmission des prions dun type cellulaire à lautre. En particulier la dissémination de lagent pathologique des DC aux neurones périphériques. Le chapitre 3 détaille nos travaux consacrés à lélaboration dun modèle in vitro reproduisant des interfaces entre des DC et des cellules nerveuses. Dans un premier temps, nous avons évalué la validité du modèle par rapport à la situation in vivo. Dans un second temps, les cellules dendritiques infectées par les prions ont été cultivées au contact de neurones issus des ganglions de la racine dorsale, ceux-là mêmes qui sont infectés in vivo, pour étudier la transmission des prions des DC aux neurones du système nerveux périphérique.

Thèse de doctorat : Médecine. Immuno-cancérologie : Université de Nantes : 2006. / Bibliogr.

Thèse de doctorat : Médecine. Immunologie : Nantes : 2007. / Bibliogr.

Thèse de doctorat : Ingénierie Cellulaire et Tissulaire : Nancy 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse de doctorat : Sciences de la vie et de la santé : Tours : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

Le diabète de type 1 (DT1) est une maladie auto-immune très répandue dans les pays industrialisés. Cette pathologie résulte d'un dérèglement du système immunitaire qui s'attaque aux cellules bêta du pancréas. Au laboratoire, nous utilisons la souris NOD (non obèse diabétique), une souche de souris qui développe de façon spontanée un DT1 similaire à celui retrouvé chez l’homme. Chez la souris NOD, les cellules dendritiques (DCs) sont impliquées dans le bris de la tolérance. Nous avons démontré auparavant que l'injection de GM-CSF permet de générer de cellules dendritiques semi-matures empêchant le développement du DT1 chez la souris NOD. Nous nous sommes ensuite intéressés au mécanisme d'action du GM-CSF. Nous voulions savoir si le GM-CSF affectait les cellules souches au niveau de la moelle osseuse ou s’il affectait les DCs déjà différenciées. Nous avons donc généré des DCs à partir de la moelle osseuse de souris traitées ou non au GM-CSF et nous avons démontré que le GM-CSF affectait directement les cellules souches de la moelle osseuse. Les DCs obtenues de souris traitées au GM-CSF restent dans un état semi-mature et produisent plus d'IL-10 que les DCs obtenues de souris non traitées. Par la suite, nous avons développé un modèle in vitro permettant de générer des DCs similaires à celles retrouvées chez les souris traitées au GM-CSF. Ces DCs ont été dérivées de la moelle osseuse et cultivées avec une faible concentration de GM-CSF (GM/DCs) et ensuite caractérisées comme étant des DCs tolérogènes (tDCs). Ces tDCs ont un phénotype semi-mature et produisent beaucoup de cytokines anti-inflammatoires. Nous avons ensuite étudié les mécanismes moléculaires qui permettaient d'expliquer les différences observées entre les GM/DCs et les DCs immunogènes générées en présence d'IL-4 et de GM-CSF (IL-4/DCs). Nous avons démontré que les protéines composant les complexes NF-?B sont p52/p65 chez les GM/DCs et p52/p65 et p52/RelB chez les IL-4/DCs. De plus, la sous-unité p65 est préférentiellement recrutée au niveau du promoteur de l’IL-10 chez les GM/DCs tandis qu’on la retrouve sur le promoteur de l'IL-12p35 chez les IL-4/DCs. Nous avons démontré qu’une phosphorylation soutenue de ERK1/2 est responsable de la production d'IL-10 en induisant la liaison à l’ADN du facteur de transcription AP-1. Par la suite, nous avons démontré pour la première fois que le facteur de transcription C/EBPß liait l’ADN chez les GM/DCs. L'utilisation de souris déficientes en C/EBPß nous a permis de démontrer que C/EBPß était essentiel pour la résistance à la maturation des GM/DCs. De plus, nous avons démontré que p38 est essentiel à la production d'IL-10 ainsi que pour la synThèse de C/EBPß. La liaison à l’ADN de C/EBPß est dépendante de la GSK3, une enzyme qui peut être inhibée par la PI3K. Nous avons montré que l’utilisation d'inhibiteurs contre la PI3K n'affectait pas la maturation des GM/DCs, mais qu'elle modulait leur production de cytokines. Lorsque la PI3K est inhibée, les GM/DCs produisent de l’IL-23 et de l’IL-6 en plus d'acquérir la capacité de convertir les T naïfs en Th17 . En somme, nous identifions des mécanismes moléculaires clés contrôlant les fonctions tolérogènes des DCs.

Le paludisme est une maladie causée par un parasite Apicomplexe du genre Plasmodium pouvant aboutir à de graves complications. Les modèles murins ont révélé un rôle des lymphocytes T CD4 (LT CD4) dans la réponse immunitaire protectrice et pathologique. Les LT CD4 peuvent être protecteurs en limitant la croissance parasitaire et pathogénique au cours du neuropaludisme expérimental (NPE) : une complication cérébrale que développent les souris sensibles après infection par PbA. Au cours du NPE, l'interféron gamma (IFN gamma) produit par lesLT CD4 participe à la séquestration des LT CD8 dans les capillaires cérébraux, provoquant des dommages vasculaires qui aboutissent à la mort de l'animal. A ce jour, aucun antigène reconnu par les LT CD4 dans ce modèle n'est caractérisé et les cellules présentatrices d'antigènes (CPA) impliquées dans la mise en place de ces réponses ne sont pas connues. Nous avons utilisé la protéomique pour caractériser l'immunopeptidome dérivé de PbA et présenté par le CMH II au cours de l'infection. Nous avons identifié 14 peptides issus de 13 protéines antigéniques et avons établi leur immunodominance. Nous avons observé que les trois épitopes dominants représentent 1/3 des réponses LT CD4 spécifiques au cours de l'infection à PbA et que ces réponses sont détectées dans un contexte d'infection naturelle. Afin de mieux comprendre les mécanismes de présentation antigénique, nous avons développé des LT CD4 rapporteurs appelés hybridomes. Ces outils ont montré que les Cdc1 de souris infectées à J6 sont meilleures présentatrices d'antigènes de PbA mais aussi d'antigènes non-parasitaires. De plus, la déplétion de cDC1 in vivo a souligné l'importance jusqu'alors insoupçonnée des cDC1 dans le développement des réponses Th1 effectrices au cours du paludisme sévère. Cette étude apporte un nouvel éclairage sur les mécanismes qui conduisent à l'immunité effectrice par les LT CD4. Elle pourrait être utile pour améliorer l'aide apportée aux LB par les LT CD4 au cours de stratégies vaccinales. / Malaria is a blood-borne disease caused by parasites of the genus plasmodium that can lead to severe manifestations. Mouse models have revealed the dual role of t cells in limiting parasite growth and in mediating immune pathology, especially during experimental cerebral malaria (ECM), a cerebral complication that develops in susceptible mice infected by plasmodium Berghei (Pb) anka (PbA) parasites. During ECM, IFN gamma produced by CD4 t cells promotes sequestration of cd8 t cells in brain capillaries, resulting in vascular damage and early mouse death. As of now, the antigens from PbA recognized by CD4 t cells are unknown and the phagocytes involved in uptake of parasitized erythrocytes and priming and differentiation of cd4 t cells are poorly understood. Here we used mass spectrometry to characterize the PbA-derived MHC II peptidome presented by dc during blood stage malaria. we identified 14 peptides from 13 antigenic proteins and established the immunodominance hierarchy of the peptide-specific CD4 responses. We found that t cells specific for the three dominant epitopes represented 1/3 of the entire parasite-specific response. Interestingly, these dominant responses were detectable after natural infection. To gain insights into the antigen presentation mechanisms, we generated ß-gal-inducible reporter cd4 t cell hybridomas. After 6 days of infection the cDC1 subset was the most potent to present PbA and non-PbA antigens to CD4 t cells. In accordance, cDC1 depletion in vivo impaired the development of effector th1 responses in PbA-infected mice. This study sheds light on the mechanisms eliciting CD4 t cell immunity to blood stage malaria and may help improve CD4 t cell-mediated b cell help in vaccination strategies.