Les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) sont responsables de la production d'IFN de type I au cours des infections virales. L'élimination du virus de l’hépatite C (VHC) par une thérapie basée sur l'IFN-α chez plus de 50% des patients chroniquement infectés suggère une diminution possible de la production d'IFN-α endogène par les pDC. Cependant, les pDC exposées à des hépatocytes infectés par le VHC produisent de l'IFN de type I via la signalisation du TLR7. Dans cette étude, nous avons étudié l'impact du virion du VHC sur les différentes fonctions des pDC que sont la production d’IFN-α et de TNF-α, l’expression de marqueurs de maturation et de la protéine cytotoxique TRAIL. De plus, nous sommes posés la question de l’effet de l'exposition des pDC à des hépatocytes infectés par le VHC sur l’induction des autres voies de signalisation que celle de l'IRF-7 et de l'IFN- et impliquant NF-κB nécessaire à d’autres fonctions des pDC. Nous montrons que l'exposition des pDC au virion du VHC extrait du sérum de patients ou produit en culture cellulaire induit une très faible production d'IFN-α et de TNF-α par les pDC par rapport à celle induite par le virus de l’Influenza et le virus de l'herpès de type 1 (HHV-1). Les virions complets du VHC ainsi que les particules dépourvues d’ARN viral (HCV-like particles) inhibent la production d'IFN-α des pDC stimulées avec les agonistes du récepteur « Toll-like Recptor 9 » (TLR9) (CpG-A ou HHV-1). Cependant, ils ne bloquent pas la production d'IFN-α induite par les agonistes du TLR7 (R848, virus de l’Influenza). Le niveau d’ARN messager de l'IFN-α traduit aussi de l’inhibition par le virion du VHC de la voie du TLR9 dès deux heures après stimulation par le CpG-A et corrèle avec régulation à la baisse de l'expression des ARN messagers du facteur de transcription IRF-7 et du récepteur TLR9. De plus, contrairement aux virus de l'influenza, R848 et CpG-B, les hépatocytes infectés par le VHC ne stimulent de façon significative ni la phosphorylation de la sous-unité p65 de NF-B ni la sécrétion de « tumor necrosis factor » (TNF)- par les pDC. Les cellules infectées par le VHC n'induisent pas non plus de façon significative l'expression de marqueurs de différenciation importants CD40, CCR7, et de la molécule de co-stimulation CD86 ni l’expression de TRAIL à la surface des pDC en comparaison avec les virus de l'influenza, R848 et CpG-B. Le profil de signalisation induit par les cellules infectées par le VHC chez les pDC ressemble à celui induit par le CpG-A et diffère de ceux induits par le CpG-B, R848 ou le virus de l’influenza. En conclusion, les premières interactions des particules virales aves des protéines cellulaires des pDC suivies de l'internalisation des particules et du blocage de la voie du TLR9 pourraient être à l’origine d’une détection moins efficace du virion du VHC par les pDC, et d’une production réduite d'IFN-α. De plus, nos résultats suggèrent que les hépatocytes infectées par le VHC signalisent uniquement dans les pDC via les endosomes recrutant IRF7, et que, tout comme le virion du VHC, ils n'induisent pas une réponse fonctionnelle complète des pDC. Nos résultats montrent donc un lien entre les voies de signalisation des pDC et leurs fonctions, et sont importants pour notre compréhension les mécanismes amenant à l’établissement d’une infection chronique par le VHC. / Plasmacytoid dendritic cells (pDCs) are responsible for the production of type I IFN during viral infections. The elimination of hepatitis C virus (HCV) is based on IFN-alpha therapy and is effective in more than 50% of chronically infected patients. This suggests a possible decrease in production of IFN-alpha by endogenous pDCs. However, pDCs exposed to HCV-infected hepatocytes produce type I IFN via TLR7 signaling. In this study, we investigated the impact of HCV virions and of HCV-infected hepatoma cells on pDC functions such as production of IFN-alpha and TNF-alpha, expression of maturation markers and cytotoxic TRAIL protein. In addition, we evaluated the effect of exposure of pDCs to cell-asociated and cell-freed HCV on induction of IRF-7 and NF-kB signaling pathways. We show that exposure of pDCs to HCV virions from serum of patients or produced in cell culture induces a very low production of IFN-alpha and TNF-alpha by pDCs compared to that induced by Influenza virus and herpes virus type 1 (HHV-1). The complete HCV virions and particles lacking viral RNA (HCV-like particles) inhibit the production of IFN-α in pDCs stimulated with agonists of Toll-like Recptor 9 (TLR9) (CpG-A or HHV-1). However, they do not block the production of IFN-alpha induced by agonists of TLR7 (R848, influenza virus). The level of IFN-alpha mRNA also show the inhibition of TLR9 pathway by HCV virions from two hours after stimulation with CpG-A and correlates with downregulation of expression of mRNA of the transcription factor IRF-7 and TLR9. Moreover, unlike influenza virus, R848 and CpG-B, hepatocytes infected with HCV do not significantly stimulate the phosphorylation of p65 subunit of NF- B or the secretion of tumor necrosis factor (TNF) -  by pDCs. Cells infected with HCV do not induce significant expression of differentiation markers CD40, CCR7, and of costimulatory molecule CD86, nor the expression of TRAIL on the surface of pDC compared with the influenza virus, and with synthetic agonists of TLR7 (R848) and TLR9 (CpG-B). The signaling profile induced by cells infected with HCV is similar to that induced by CpG-A on pDCs and differs from those induced by CpG-B, R848 or influenza virus. In conclusion, the initial interations of viral particles with cellular proteins of pDC, followed by the internalization of particles and blockade of TLR9 pathway could cause a less efficient detection of HCV virions by pDCs, and reduced production of IFN-α. Moreover, our results suggest that hepatocytes infected with HCV signalize via endosomes recruiting IRF7, and that, like the HCV virion, they do not induce a complete functional response of pDCs. Our results show a link between the signaling pathways of pDCs and their functions, and are important for understanding the mechanisms leading to the establishment of chronic infection with HCV.

Des souches de Vibrio appartenant au clade Splendidus sont retrouvées de manière récurrente lors des mortalités estivales d'huîtres juvéniles. La souche V. tasmaniensis LGP32 est un pathogène intracellulaire facultatif des hémocytes d'huître, dont elle altère les fonctions de défense. Nous montrons ici que LGP32 se comporte comme un pathogène intravacuolaire qui survit au sein de larges vacuoles intrahémocytaires. Il induit des effets cytopathiques tels qu'une perméabilisation membranaire et un lessivage du contenu cytosolique des hémocytes. Cette cytotoxicité est dépendante de l'invasion hémocytaire. Par ailleurs, à l'intérieur du phagosome, LGP32 sécrète des vésicules de membrane externe (OMVs). Chez LGP32, ces OMVs jouent un rôle protecteur contre les défenses de l'hôte et servent de véhicules pour la délivrance de facteurs de virulence aux cellules de l'hôte. En effet, elles sont capables de titrer les peptides antimicrobiens et présentent un fort contenu en hydrolases (25% du protéome des OMVs). Une sérine protéase, nommée Vsp car elle est uniquement sécrétée par voie vésiculaire participe à la virulence de LGP32 en infections expérimentales mais ne dégraderait pas les peptides antimicrobiens. Par une approche transcriptomique, nous avons identifié une série de gènes impliqués dans la réponse anti-oxydante et l'efflux de cuivre, qui sont surexprimés dans les stades intracellulaires précoces de LGP32. La génomique fonctionnelle a montré que ces deux fonctions importantes sont requises pour la survie intracellulaire, la cytotoxicité et la virulence de LGP32. Leur grande conservation parmi les vibrios laisse supposer qu'elles puissent contribuer à la survie intracellulaire d'autres espèces de Vibrio. / Vibrio strains belonging to the Splendidus Clade have been repeatedly found in juvenile diseased oysters affected by summer mortalities. V. tasmaniensis LGP32 is an intracellular pathogen of oyster hemocytes which has been reported to alter the oxidative burst and inhibit phagosome maturation. We show here that LGP32 behaves as an intravacuolar pathogen that survives within large cytoplasmic vacuoles. LGP32 induces cytotoxic effects such as membrane disruptions and cytoplasmic disorders. Cytotoxicity was shown to be entirely dependent on LGP32 entry into hemocytes. Moreover, LGP32 releases outer membrane vesicles (OMVs) inside the phagosome. LGP32 OMVs were found to be protective against host defenses and to serve as vehicles for the delivery of LGP32 virulence factors to oyster immune cells. Indeed, OMVs conferred a high resistance to antimicrobial peptides. They also displayed a high content in hydrolases (25 % of total proteome) among which a serine protease, named Vsp for vesicular serine protease, was found to be specifically secreted through OMVs. Vsp was shown to participate in the virulence phenotype of LGP32 in oyster experimental infections but did not degrade AMPs entrapped in OMVs. By developing a transcriptomic approach, we identified a series of Vibrio antioxidant and copper efflux genes whose expression is strongly induced within oyster hemocytes. Construction of isogenic deletion mutants showed that resistance to reactive oxygen species and copper efflux are two important functions required for LGP32 intracellular survival, cytotoxic effects and virulence. Their high conservation among vibrios suggests they could contribute to intracellular survival of other Vibrio species.

La nature des cellules dendritiques (DC) engagées lors d'une vaccination conditionne la qualité de la réponse immunitaire adaptative. L'immunisation par la peau est particulièrement efficace car elle cible de nombreuses sous-populations de DC cutanées telles que les cellules de Langerhans (LC). Cependant, les relations entre ces DC et les cellules effectrices associées à la réponse humorale ne sont pas connues. L'objectif de ma thèse est d'identifier les mécanismes cellulaires précoces impliqués dans l'initiation de la réponse humorale, dans un contexte de vaccination intradermique (i.d.) avec un antigène particulaire. En étudiant la distribution spatiale et temporelle des particules synthétiques de PLA adsorbées par la protéine p24 du VIH, nous avons observé leur prise en charge par les DC cutanées mais également par les DC résidentes des ganglions drainant de la peau. Cependant, l'étude de la réponse immunitaire a démontré que seules les cellules cutanées, et en particulier les LC, induisent la polarisation des lymphocytes T CD4+ folliculaires (TFH) et le développement des lymphocytes B sécrétant des IgA. L'immunisation i.d. a également généré l'infiltration de cellules inflammatoires au niveau du site d'injection et du ganglion. En utilisant un modèle murin Ccr2-/-, nous avons démontré que les cellules dépendantes de CCR2+ interfèrent avec la formation des TFH. Enfin, l'étude du micro-environnement ganglionnaire suggère que TNF est favorable à la polarisation des TFH. En conclusion, ces résultats soulignent l'importance de cibler les DC cutanées lors de la vaccination afin de proposer de nouvelles stratégies vaccinales. / The quality of the adaptive immune response to a vaccine is driven by the nature of dendritic cells (DCs) engaged during vaccination. Skin immunization is particularly efficient as it targets the numerous cutaneous DCs, including Langerhans cells (LCs). However, the relationship between DCs and effector cells associated with humoral immunity has not been elucidated. The main objective of my thesis was to identify cellular mechanisms implicated in the initialization of the humoral immune response, in the context of intradermal (i.d.) vaccination with particle-based antigens. In examining the spatial and temporal distribution of synthetic PLA particles adsorbed with the HIV-p24 protein, we observed their uptake by both cutaneous DCs and also skin-draining lymph node (dLNs) resident DCs. However, our immune response study highlighted that only skin cells, and in particular LCs, were able to stimulate polarization of follicular helper T cells (TFH) and the development of IgA-secreting B lymphocytes. I.d. vaccination also induced an inflammatory cell infiltration at both the injection site and in dLNs. Using a Ccr2-/- mouse model, we have shown the CCR2+ dependant cells can interfere in TFH polarization. Finally, the study of the dLN micro-environment suggested TNF can promote TFH formation. In conclusion, these findings highlight the importance of targeting skin DC in vaccination to propose new vaccine strategies.

Dans le cas d'une infection chronique par le virus de l'hépatite B (HBV), les traitements actuels (IFN et analogues de nucléos(t)ides) ne permettent pas d'éradiquer l'infection du fait de la persistance de l'ADNccc et des phénomènes de résistance observés chez les patients. S'agissant des traitements par l'IFN, 70 % des patients porteurs chroniques sont non-répondeurs. En effet, le virus HBV aurait développé des stratégies immunosuppressives pour établir une infection persistante. La compréhension des mécanismes impliqués dans cette viro-immunosuppression devient ainsi un enjeu majeur dans la mise en place de nouvelles stratégies antivirales. Les objectifs de ma thèse ont consisté en l'étude des relations précoces entre HBV et les hépatocytes. Nous avons pu mettre en évidence que cette absence d'activation du système immunitaire était le résultat, non pas d'une « invisibilité » du virus, mais d'une inhibition active des réponses IFN de type I/III et proinflammatoires, précocement établie par le virus HBV pour établir une infection persistante. De façon intéressante, nous avons pu démontrer que la protéine HBc était capable d'inhiber spécifiquement l'activation des voies IFN via son interaction avec les promoteurs des gènes de l'immunité innée et l'installation de marques épigénétiques (H3K9me2/3) répressives sur ces gènes par recrutement d'histone méthyl-transférases. Ces résultats prônent l'utilisation de stratégies antivirales utilisant des anticapsides dégradant et/ou prévenant la localisation nucléaire de la protéine HBc, restaurant ainsi le potentiel immunitaire des hépatocytes, pouvant dès lors être exacerbé par des agonistes de PRRs / Current treatments against Hepatitis B virus (HBV) chronic infection (IFNs and nucleos(t)ide analogues) are inefficient due to the persistence of cccDNA and emergence of viral resistance observed in infected patients. So far, up to 70 % of these patients are non responders to IFN treatments and it seems that the virus itself is able to counteract actively the host innate immune responses to establish a persistent infection. Therefore, the understanding of molecular mechanisms involved in this immunosuppression is crucial to design new immunotherapeutic strategies. In this context, the aim of my thesis was to investigate the early interactions between HBV and the hepatocyte antiviral responses. We have determined that HBV is not only a weak inducer of the host immune response, but is also able to inhibit very early and actively type I/III IFNs and proinflammatory pathways to persist in the hepatocytes. Furthermore, we have identified HBc protein as the major determinant involved specifically in the inhibition of IFN responses by counteracting host innate immune gene activations leading to repressive epigenetic marks such as H3K9/K27me3, or the recruitment of histone methyl transferase enzymes to the host IFN gene promoters. These results highlight new immunotherapeutic strategies and proposed the use of anticapsids components to degrade or block the nuclear localization of HBc proteins in order to restore a potent immune response in the hepatocytes. These anticapsid treatments may be also combined to PRRs agonists in order to improve the host antiviral state and HBV replication control

Le titre sérique d'anticorps anti-hémagglutinine (HA) est reconnu comme corrélat de la protection à l'infection grippale. Cette thèse examine le rôle du titre d'anticorps HA comme corrélat de protection dans le contexte d'une seule infection, puis considère l'effet des expositions répétées sur la réponse immunitaire.Premièrement, l'association entre l'infection grippale par le virus A(H1N1)pdm09 et 167 variables a été explorée. Cette étude montre l'interaction complexe de facteurs qui influent sur le risque d'infection: les titres d'anticorps pré-épidémiques sont protecteurs, mais des facteurs tels que les comportements collectifs peuvent avoir un rôle important. Deux travaux réalisés dans le cadre de ce projet de thèse se basent sur les sérologies d'une cohorte française. Nous avons trouvé un association entre le titre d'anticorps dirigés contre le virus circulant 2007 A(H1N1) et le risque d'infection, la protection associée à ce titre variant avec l'âge. Une étude sur l'évolution du titre d'anticorps montre que celui-ci peut rester élevé jusqu'à deux ans après l'infection. Afin d'étudier les conséquences des expositions aux virus grippaux, nous avons modélisé les titres d'anticorps en fonction de l'âge des sujets lors de la circulation initiale de virus: la réponse immunitaire la plus importante concernant les souches A(H1N1) auxquelles les sujets ont été exposés pendant l'enfance. Ces études soutiennent l'utilisation du titre d’anticorps comme corrélat immunitaire de protection et suggèrent que d'autres facteurs peuvent influencer l'immunité anti-grippale. L'interprétation de la sérologie et les sérologiques d'homologation du vaccin devraient être indépendants de l'âge. / Hemagglutination inhibition (HI) antibody titer is widely recognized as the main immune correlate of protection against influenza infection. This thesis examines the role of HI titer as a correlate of protection in the context of a single infection, and then considers the effect of repeated exposures on the immune response.HI titer was first studied among 167 covariates in an exploratory analysis to identify determinants of A(H1N1)pdm09 infection using data from a cohort of 601 households representative of the general population. This study shows the complex interaction of factors influencing risk of infection; results suggest that pre-epidemic HI titers are protective and factors such as collective behaviors may also have an important role.Two studies were based on data from a cohort investigating determinants of recurrent influenza infection. The relationship between HI titer and protection against natural seasonal 2007 A(H1N1) infection was explored; the age-adjusted model suggests differences in the HI protection curve according to age group. Longitudinal analysis suggests that recent seasonal infection may have protected against A(H1N1)pdm09 infection. We also investigated the effects of repeated influenza exposures on HI titer: our results show evidence of a strong immune response to A(H1N1) strains circulating in early childhood. These studies support the use of HI titer as the main immune correlate of protection against influenza infection and suggest that other factors may have influence on immunity to infection. Age should be considered in interpretation of serology and serological criteria for influenza vaccine licensure.

Le bacille de la peste, Yersinia pestis, a une vie parasitaire au cours de laquelle il oscille le plus souvent d’un hôte mammifère à l’autre par l’intermédiaire des puces, et plus rarement par voie aéroportée. Comme tel, Yersinia pestis doit rapidement ressentir et répondre aux variations brutales de son environnement afin se maintenir dans la nature. C’est pourquoi, nous avons étudié le rôle des systèmes de régulation à deux composants dans la peste compte tenu que ces systèmes sont connus pour avoir un rôle clef dans l’adaptation des bactéries aux changements environnementaux. En plus du système PhoP-PhoQ dont l’importance chez le mammifère et la puce a été précédemment révélée, nous avons découvert que quatre systèmes sont requis pour le cycle de la peste. Plus particulièrement, l'un d'entre eux permet une colonisation optimale du tube digestif de la puce alors que les 3 autres systèmes sont impliqués dans la production de biofilm, un processus indispensable à une transmission optimale du bacille par les puces. Nous avons aussi découvert que le système OmpR-EnvZ est l’unique système, en plus du système PhoP-PhoQ, requis pour la production de la peste bubonique, septicémique et pulmonaire. Nos travaux, menés in vitro, ex-vivo et in vivo suggèrent que le rôle du système OmpR-EnvZ serait de protéger la bactérie contre les effecteurs toxiques sécrétés par les polynucléaires neutrophiles dans les tissus et, ceci tout au long du processus infectieux. / Plague bacillus, Yersinia pestis has a parasitic lifestyle in which it is mainly transmitted between mammilian hosts through the bite of infected fleas, and in rare cases through infected droplets. Thus, Yersinia pestis must rapidly sense and respond to wide and brutal changes of its environment in order to survive. We aimed at decipher the role of two component regulatory systems in plague, as they are known to be key players in bacterial adaptation to the environment. In addition to the already described PhoP-PhoQ system, we found out that four systems are required for plague cycle. We showed that one of these systems is important for an optimal colonization of the flea's digestive tract, while the three others are required for biofilm production, an essential step in the bacillus transmission by the fleas. We also found out that OmpR-EnvZ, in addition to PhoP-PhoQ, is the only one to be important to produce bubonic, septicemic and pulmonary plague. Our in vitro, ex-vivo and in vivo works suggest that the OmpR-EnvZ system would be to protect bacterial against toxic effectors that are produced by polymorphonuclear leukocytes all along the infectious process.

Neutrophils are critical for acute inflammatory responses initiated by infection or tissue injury. Multiple inflammatory genes and signaling pathways are activated rapidly to regulate neutrophil functions. Ikaros is a critical transcription factor involved in the regulation of myeloid cells differentiation. Transcription analysis of the hematopoietic cells in the absence of Ikaros indicates differences in expression of genes encoding signaling factors. However, the impact of Ikaros on signaling mechanisms in myeloid cells during inflammation remains to be defined. The aim of this study was to define whether the lack of Ikaros expression could perturb signaling and thereby, neutrophil function/response during inflammation. We studied purified neutrophils from the bone marrow of WT and Ikaros+/- mice. We found that the expression level of Ikaros is important and governs neutrophil apoptosis, NETosis, myeloperoxidase activity and ROS production in response to bacterial DNA. We also performed in vivo experiments using a mouse model of severe pneumonia. We show that partial deletion of Ikaros (Ikaros+/- mice) is associated with impaired elimination of bacteria. To define how the crippled expression of Ikaros could affect signaling in neutrophils, we performed a high-throughput microarray to identify variations in protein kinase activity. The microarray data suggest that multiple signaling pathways, including the P38 MAPK pathway, could be affected by Ikaros. Accordingly, we employed selective kinase inhibitors to further define the importance of these kinases in neutrophil function. Finally, our results indicate the critical role of Ikaros in the regulation of Toll Like Receptor 4 and 9 as well as the cytosolic DNA sensor IFI204 in neutrophils. This study provides novel information on the role of Ikaros in the regulation of neutrophil functions and a rational basis for the development of novel therapeutic approaches targeting Ikaros for the treatment of patients with infections, and sepsis in particular. / Les neutrophiles sont essentiels pour les réponses inflammatoires aiguës initiées par une infection ou une lésion tissulaire. De multiples gènes inflammatoires et des signaux sont activés rapidement pour réguler les fonctions des neutrophiles. Ikaros est un facteur de transcription critique impliqué dans la régulation de la différenciation des cellules myéloïdes. L'analyse de transcription des cellules hématopoïétiques en l'absence d'Ikaros indique des différences dans l'expression des gènes des facteurs de signalisation. Cependant, l'impact d'Ikaros sur les mécanismes de signalisation dans les cellules myéloïdes pendant l'inflammation reste à définir. Le but de cette étude était de définir si le manque d'expression d'Ikaros pouvait perturber la signalisation et ainsi la fonction / réponse des neutrophiles pendant l'inflammation. Nous avons utilisé les neutrophiles purifiés de la moelle osseuse des souris WT et Ikaros +/-. Nous avons trouvé que le niveau d'expression d'Ikaros est un facteur important pour contrôler l'apoptose des neutrophiles, la NETosis, l'activité de la myéloperoxydase et la production d’espèces d'oxygène réactives en réponse à l'ADN bactérien. Nous avons également fait des expériences in vivo en utilisant un modèle murin de pneumonie. Nous avons trouvé que la suppression partielle d'Ikaros (souris Ikaros +/-) est associée à l'élimination réduite des bactéries. Pour expliquer comment l'expression plus faible d'Ikaros pourrait affecter la signalisation dans les neutrophiles, nous avons fait une analyse ‘’ high-throughput microarray ‘’ pour identifier les variations de l'activité de la protéine kinase. Les données de microarray suggèrent que plusieurs signaux, comme le P38 MAPK, sont affectées par Ikaros. En conséquence, nous avons utilisé des inhibiteurs sélectifs des kinases pour mieux définir l'importance de ces kinases dans la fonction des neutrophiles. De plus les résultats présentés indiquent l’importance du facteur Ikaros pour la régulation de l’expression des ‘Toll Like Receptor’ 4 et 9, ainsi que du senseur d’ADN cytoplasmique IFI204 dans les neutrophiles. Cette étude présente de nouvelles informations sur le rôle d'Ikaros dans la régulation des fonctions des neutrophiles et une base rationnelle pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques ciblant Ikaros pour le traitement des patients avec d'infections et de septicémie en particulier.

L’insuffisance cardiaque droite est la première cause de morbi-mortalité chez les patients atteints d’hypertension pulmonaire. Améliorer le phénotypage de l’adaptation du coeur droit en imagerie non-invasive est essentiel afin de mieux comprendre les mécanismes favorisant la transition d’un état adapté à un état maladapté.Le premier chapitre a démontré la fiabilité de l’échographie cardiaque pour la détection de l’hypertension pulmonaire, fournissant des conseils méthodologiques pratiques.Le second chapitre a permis d’identifier les indices télé-systoliques de remodelage du ventricule droit comme les plus puissants paramètres pronostiques en imagerie chez les patients atteints d’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP), en association avec la classe NYHA et le taux de NT-proBNP.Le troisième chapitre est dédié à l’étude des biomarqueurs immunitaires en hypertension pulmonaire, en mettant en utilisant la méthode de phénotypage approfondi du coeur droit pour déterminer le profile circulant protéomique associé à la défaillance droite chez les patiens atteints d’HTAP. Cette étude a permis de montrer que des taux élevés plasmatiques d’hepatic growth factor, de nerve grwoth factor et de stem cell growth factor beta sont associés à la défaillance droite dans deux cohortes d’HTAP. Le rôle direct de ces biomarqueurs dans le ventricule droit reste à être élucidé. / Right heart failure is the major cause of morbi-mortality in patients with pulmonary hypertension (PH). Improving right heart adaptive phenotyping using non-invasive imaging is needed in order to better understand the transition from right ventricular (RV) adaptation to maladaptation in PH.The first chapter of this thesis has been dedicated to demonstrate the reliability of echocardiography to detect PH in patients with group 1 or 3 PH, providing methodology pearls and pitfalls.The second chapter has enabled to identify, among the multiple right heart non-invasive imaging metrics, RV end-systolic remodeling indices as the strongest prognostic biomarkers in patients with pulmonary arterial hypertension (PAH), combined with the NYHA class and NT-proBNP levels.The third chapter has explored the role of immune biomarkers in PH, providing a practical application of right heart deep phenotyping to determine the circulating immune proteomic profile associated with right heart failure in patients with PAH. This screening proteomics study has identified high plasmatic levels of hepatic growth factor, nerve growth factor and stem cell growth factor beta to be associated with right heart maladaptation in two cohorts with PAH. The role of these biomarkers within the right ventricle itself remains to be fully explored.

La communication intercellulaire est à la base de l'organisation d'ordre supérieur observée dans les tissus, les organes et l'organisme. Comprendre la communication intercellulaire et ses mécanismes sous-jacents qui sont impliqués dans le cancer est essentiel. Le microenvironnement des tumeurs du sein est composé d'une grande diversité cellulaire, telle que les cellules endothéliales, stromales ou immunitaires, qui peuvent influencer la progression tumorale ainsi que la réponse au traitement. Parmi les différentes populations de cellules immunitaires, les sous-populations de cellules dendritiques (DCs) intègrent les signaux du microenvironnement puis joue un rôle critique en orchestrant le développement d’une réponse immunitaire spécifique par activation des lymphocytes T. Cependant, les différentes fonctions de ces sous-populations et leurs interactions au sein du microenvironnement tumoral restent mal décrites. L’objectif principal de ma thèse a été de comprendre l'impact du microenvironnement tumorale du sein sur les sous-populations de DCs par analyse systémique. Nous avons utilisé le séquençage de l'ARN pour analyser systématiquement les transcriptomes des pré-DC plasmacytoïdes infiltrant les tumeurs (pDC), les populations cellulaires enrichies pour les DC classiques de type 1 (cDC1e), les DC classiques de type 2, les DC CD14+ et les monocytes-macrophages chez des patientes atteintes de cancer primitif du sein luminal et cancer du sein triple négatif. Nous avons constaté que la reprogrammation transcriptionnelle des cellules présentatrices d’antigène infiltrant la tumeur est spécifique à un sous-ensemble. Ces résultats suggèrent une interaction complexe entre l'ontogenèse et l'empreinte tissulaire dans le conditionnement de la diversité des DCs et de leur fonction dans le cancer.En second lieu, j'ai cherché à étudier les communications intercellulaires afin de comprendre comment les cellules intègrent les signaux de leur environnement. Nous avons développé ICELLNET, un outil pour reconstruire les réseaux de communication intercellulaires. Cette méthode quantitative originale, intégrant les interactions ligand-récepteur et l'expression génique spécifique à un type cellulaire, peut être appliquée automatiquement à tous profils transcriptomiques de population cellulaire, que ce soit dans divers contextes pathologiques ou d’autres domaines de la biologie. / Cell-to-cell communication is at the basis of the higher order organisation observed in tissues, organs, and organism. Understanding cell-to-cell communication, and its underlying mechanisms that drive the development of cancer is essential. Breast tumor microenvironment (TME) is composed of a great cellular diversity, such as endothelial, stromal or immune cells that can influence tumor progression as well as its response to treatment. Among the different immune cell populations, dendritic cells (DCs) subsets integrate signals from their microenvironment and are subsequently essential in orchestrating specific immune response through T cell activation. However, the differential function of these subsets, and their interactions within the TME remain poorly described. My main thesis objective was to understand the impact of the breast TME on DC subsets using systems-level analysis. We used RNA sequencing to systematically analyze the transcriptomes of tumor-infiltrating plasmacytoid pre-DCs (pDCs), cell populations enriched for type 1 classical DCs (cDC1e), type 2 classical DCs (cDC2s), CD14+DCs, and monocytes-macrophages from human primary luminal breast cancer and triple-negative breast cancer. We found that transcriptional reprogramming of tumor-infiltrating antigen-presenting cells is subset-specific. These results suggest a complex interplay between ontogeny and tissue imprinting in conditioning DC diversity and function in cancer.As a second objective, I aimed at studying the cellular communications in order to understand how cells integrate signals from their environment. I developed ICELLNET, a tool to reconstruct intercellular communication networks. This original quantitative method, integrating ligand-receptor interactions and cell type specific gene expression, can be automatically applied to any cell population level transcriptomic profile opening perspectives of application in several disease contexts and biology fields.

La persistance du VIH-1 est associée au maintien de l’inflammation chronique chez les patients infectés, malgré la mise en place de combinaison de traitements antirétroviraux. L’inflammation chronique est associée à un risque augmenté de développer des comorbidités, non associées au SIDA. Les polynucléaires neutrophiles (PNN) sont des cellules myéloïdes qui ont été impliqués dans de multiples maladies inflammatoires chroniques. Néanmoins, leur rôle dans l’infection par le VIH-1 est moins bien connue. Afin de pallier ce manque de connaissances, nous avons évalué l’hétérogénéité des PNNs dans le modèle macaque cynomolgus infecté par le SIVmac251. L’analyse phénotypique par cytométrie de masse a révélé la circulation de PNNs immatures en phase chronique de l’infection. En caractérisant l’hétérogénéité des PNNs au cours de l’infection par le SIV, nous avons observé une augmentation des fréquences des neutrophiles immatures et activés dans le sang dès la primo-infection. En phase chronique, les PNNs immatures et activés étaient toujours significativement augmentés dans le sang et la moelle osseuse. Au cours de l’infection, les PNNs avaient une fonction immunostimulatrice envers la prolifération et la sécrétion cytokinique des lymphocytaire T. L’initiation d’un traitement antirétroviral précoce a permis de restaurer le phénotype des PNNs. Les PNNs sont des cellules à fort potentiel pro-inflammatoire abondantes qui devraient être ainsi considérés comme de nouveaux effecteurs de l’inflammation chronique associée au VIH-1. / Even under combinational antiretroviral treatments (cART), HIV-1 persistence is associated with chronic inflammation in infected patients, leading to an increased risk of non-AIDS-related comorbidities. Polymorphonuclear neutrophils (PMN), have been less studied in HIV infection whereas they were associated with chronic inflammation diseases. To evaluate PMN heterogeneity in SIVmac251 nonhuman primate infection model, we first performed multiparameter single-cell phenotyping by mass cytometry giving a global vision of the immune system. This analysis demonstrated circulation of immature PMN with impaired during chronic infection. Then, we characterized neutrophils heterogeneity in the course of SIV infection. In primary infection, there was an increased frequency of CD10- immature and CD62L-low primed PMNs in peripheral blood. In chronic phase, CD10- immature PMNs were significantly higher in bone marrow and blood, maintaining a primed profile. During SIV infection, PMNs demonstrated variable immunomodulatory function against T cells proliferation and cytokine production. Early cART allowed to restore PMN phenotype. In this study, we provide unprecedented insight into PMN heterogeneity in the course of SIV infection. Since PMN represent 40-70% of circulating leukocytes and primed PMN are more potent to release pro-inflammatory cytokines and to transmigrate, they should be considered as a new player in HIV-1 chronic inflammation.