A l'interface entre l'immunité innée et adaptative, les cellules dendritiques (DC) jouent un rôle clef dans l'induction de la réponse immunitaire. Dans la peau et les muqueuses, deux types de DC sont présentes : les cellules de Langerhans (CL) dans l'épiderme et les épithéliums et les DC dans le derme et le chorion (DDC). Dans une première partie, nous nous sommes intéressées aux DDC humaines, qui contrairement aux CL, restent méconnues. Les principales caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles des DDC humaines isolées ex vivo à partir de derme humain ont été étudiées et notamment leur expression des récepteurs de l'immunité innée tels que les Toll Like Receptor (TLR) ou les lectines de type C. En parallèle, le profil d'expression des TLR par les CL humaines fraîchement isolées a également été analysé. Ainsi, par l'expression différentielle des récepteurs de l'immunité innée, les CL et les DDC joueraient chacune un rôle spécifique dans l'immunité de la peau et des muqueuses. Au sein des muqueuses génitales, plus particulièrement, elles interviennent dans la transmission de l'infection par le Virus de l'Immunodéficience Humaine (VIH). Dans une seconde partie, nous avons examiné les événements précoces dans la transmission du VIH à travers la muqueuse vaginale ainsi que le rôle des CL dans ce mécanisme. Pour cela, nous avons développé, à partir de cellules primaires humaines, un modèle de muqueuse vaginale reconstruite intégrant des CL. Nos travaux ont permis de mieux caractériser les populations de DC de la peau et des muqueuses ainsi que leur potentiel rôle dans l'immunité périphérique, ce qui devrait être utile pour le développement de futures thérapies anti-infectieuses dans lesquelles de telles DC sont ciblées.

La dermatite atopique (DA) est une maladie inflammatoire chronique de la peau caractérisée par un épaississement épidermique et un infiltrat dermique de lymphocytes T mémoire activés, macrophages, mastocytes et éosinophiles avec des phases aiguë et chronique associées respectivement à des profils cytokiniques de type Th2 et Th1. Chez la majorité des patients atteints de DA, une augmentation de production d'IgE et IgG totales et spécifiques d'allergènes et d'antigènes microbiens est observée. Les récepteurs de forte et de faible affinité pour l'IgE, FcepsilonRI et FcepsilonRII/CD23 et le récepteur de faible affinité pour l'IgG, FcgammaRIII/CD16, jouent un rôle essentiel dans les maladies allergiques. Dans la peau humaine, ces FcR sont exprimés par des cellules présentatrices d'antigène et des cellules effectrices résidentes ou recrutées au derme durant l'inflammation. Au cours de ce travail, nous avons étudié le rôle de ces FcR dans un modèle murin de DA, qui reproduit la pathologie humaine, en comparant des animaux déficients pour ces FcR aux animaux correspondants de type sauvage (WT). Les symptômes de la DA sont complètement absents chez les souris déficientes en FcRgamma et partiellement inhibés dans les souris déficientes en FcepsilonRI ou CD16. Cette inhibition est corrélée avec une augmentation de l'expression cutanée de l'IL-10 et Foxp3. Alors que FcepsilonRI régule les réponses Th1 et Th2, le recrutement des mastocytes vers les ganglions drainants et la production d'IgE, CD16 régule uniquement la réponse Th2, la prolifération lymphocytaire et la production d'IgG1. FcepsilonRI et CD16 régulent spécifiquement la production de leurs ligands en contrôlant respectivement l'expression ganglionnaire d'IL-4 et d'IL-21. D'une façon importante, l'absence de CD23 aboutit à une inhibition drastique de la pathologie cutanée et, comme celle de FcepsilonRI, à une diminution des réponses cutanées Th1 et Th2 ainsi que de la production sérique de l'IgE mais pas celle de l'IgG1. Par ailleurs, nous avons étudié le rôle régulateur du récepteur nucléaire PPAR-alpha dans ce modèle de DA. En effet, il est exprimé par plusieurs types cellulaires au sein du système immunitaire et possède des propriétés anti-inflammatoires dans d'autres pathologies. Suite à la sensibilisation cutanée, nous avons remarqué que les souris déficientes en PPAR-alpha montrent une exacerbation des réponses cutanée et pulmonaire, et de la production de l'IgE et IgG2a par rapport aux souris WT. Ce phénomène est corrélé avec une exacerbation des réponses moléculaires cutanées Th2 et surtout Th1 ainsi qu'à une augmentation d'expression de NF-kappaB. D'une façon intéressante, l'expression de PPAR-alpha a été diminuée dans les lésions cutanées de patients atteints de DA suggérant donc que cette diminution d'expression puisse contribuer à la pathologie. Enfin, l'application d'un agoniste spécifique de PPAR-alpha diminue significativement la pathologie expérimentale. Nos travaux ont donc précisé la contribution des IgE/FcepsilonR et IgG/FcgammaR à la physiopathologie de la DA. Ces derniers, comme PPAR-alpha, constituent des cibles thérapeutiques potentielles pour cette affection.

La peau est un « avant poste » fascinant du système immunitaire. Elle forme une barrière entre l'environnement extérieur et l’organisme. Elle est aussi le point d'entrée pour les agents pathogènes, contre lesquels le système immunitaire organise des réponses adaptatives. Les acteurs de l'immunité innée de la peau contrôlent l'invasion des pathogènes et perçoivent également des changements environnementaux physiques et chimiques directs. Plusieurs composants du système immunitaire, tels que des cellules dendritiques (DCs), les macrophages (MΦ) et les mastocytes (MCs), participent à l'éradication des pathogènes et à l'initiation des réponses mémoires adaptatives. Ce qui permet une mobilisation rapide des cellules T effectrices ainsi que la sécrétion des anticorps par les cellules B à la suite d’une seconde exposition aux agents pathogènes. Les MCs qui sont des cellules résidentes du derme, jouent un rôle déterminant dans la libération de signaux d’alertes et sont classiquement considérés comme des cellules effectrices de la réaction allergique cutanée liée à l'IgE. Plusieurs observations récentes indiquent que les MCs seraient aussi impliqués dans les processus immunorégulateurs lors de l'initiation des réponses immunitaires adaptatives, dans le maintien de la tolérance périphérique aux composants de la peau et dans la régénération de la peau au cours des processus de cicatrisation. Cependant, les interactions entre les MCs et d'autres cellules immunitaires innées et adaptatives recrutées dans des conditions inflammatoires cutanées n'ont pas été élucidées en détail. Dans ce travail, nous décrivons l'utilisation d'une nouvelle souris possédant des MCs fluorescents (RMB), dans laquelle nous avons marqué les MCs FcεRI+ avec un marqueur fluorescent rouge tomato (TdT) et avec un système d'ablation conditionnelle basé sur l'expression concurrente du récepteur de la toxine diphtérique (DTR). Avec ces souris RMB, nous avons visualisé la dynamique des MCs et nous avons suivi les interactions entre les MCs et les lymphocytes T régulateurs (Tregs) après l'activation des MCs par l'IgE, dans une réaction inflammatoire typique de l'anaphylaxie cutanée passive (PCA). Dans un second volet d’étude, nous avons évalué le rôle des MCs lors d'un modèle expérimental de la greffe de peau de l'oreille, afin de révéler leur influence dans la cinétique de rejet ou prise de greffe du transplant. Nous avons constaté que 1) l'activation et la dégranulation des MCs induites par le pontage du récepteur FcεRI via des IgE couplées à un antigène multivalent sont les seules responsables de la réaction de PCA, et induisent le recrutement de Tregs ayant une grande motilité sur le site de l'inflammation. Nous avons constaté dans ces conditions, que les MCs restent immobiles, et que les Tregs établissent des contacts dynamiques avec les MCs dans le derme. 2) En outre, nous avons mis en place un modèle pour identifier les paramètres moléculaires de l'interaction MC-Treg et avons constaté que le complexe de l'antigène avec l'IgE peut être présenté aux Tregs en association avec les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II, permettant la formation des contacts stables MC-Treg. 3) En utilisant un modèle de transplantation de la peau in vivo, nous avons montré que l'ablation conditionnelle des MCs conduit à une accélération du rejet du greffon dans le cas d'une transplantation en présence d’une disparité d’antigènes d’histocompatibilité mineurs depuis une souris mâle sur une souris femelle. Nous avons également constaté un impact inattendu de l'ablation des MCs dans la greffe de peau en l’absence de disparité antigénique d'une souris femelle sur une souris femelle, conduisant à un rejet rapide. Les MCs semblent donc être essentiels pour la cicatrisation et la régénération tissulaire après greffe. (...) / The skin is a fascinating outpost of the immune system. It performs a barrier function between the outside environment and the inner body and is also a port of entry for pathogens against which the immune system mounts adapted responses. The skin innate immune defenses control pathogen invasion and perceive also direct physical and chemical environmental changes. Several component of the immune system such as dendritic cells (DC), macrophages (MΦ) and mast cells (MC) participate in initial pathogen clearance and in initiating adaptive memory responses, allowing rapid mobilization of effector T cells and secretion of B cellderived antibodies after secondary pathogen challenge. MCs residing in the dermis exert a determinant alert function through the liberation of various factors and are classically considered as effector cells in the IgE-mediated cutaneous allergic reaction. As emerging now, MC are also involved in immunoregulatory processes during the initiation of adaptive immune responses, the maintenance of peripheral tolerance to skin components and skin regeneration during wound healing. Yet, the crosstalks between MCs and other innate and adaptive immune cells recruited during cutaneous inflammatory conditions have not been elucidated in detail. Here, we report the use of a novel Mast cell fluorescent reporter mouse (RMB), in which we tagged FcεRI+ MCs, with red fluorescence marker tomato (Tdt) and with a conditional ablation system based on concurrent diphtheria toxin receptor (DTR) expression. Using these RMB mice, we visualized MC dynamics and monitored MC interactions with regulatory T lymphocytes (Tregs) after IgE-mediated activation of MCs, in a typical passive cutaneous anaphylaxis (PCA) inflammatory reaction. Using another setting, we further assessed the role of MC during experimental ear skin grafting to reveal their potential influence in skin grafting and rejection. We found that 1) the activation and degranulation of MCs induced by FcεRI crosslinking by multivalent IgE is solely responsible for the PCA reaction and induces the recruitment of highly motile regulatory T cells (Tregs) to the site of inflammation. In these conditions, we found that MC remain sessile and Tregs establish dynamic contacts with MC in the dermis. 2) Further we set up a model system to reveal the molecular requirement for MC-Treg interaction and found that antigen complexed with IgE were able to be presented to Treg in association with major histocompatibility complex class II molecules allowing the formation of stable MC-Treg contacts. 3) Using in vivo skin transplantation model, we showed that conditional ablation of MCs leads to an acceleration of skin transplant rejection in sex-mismatched model (male skin transplant to female). We also found an unexpected impact of MC conditional ablation in sex-matched skin graft (female skin transplant to female) leading to rapid rejection, implying that MCs are essential for the wound healing reaction and the regeneration of tissue continuity after grafting. The aforementioned results point out to an important immunoregulatory role of MC beyond their classically described activator functions in inflamed tissues. The fact that MC constantly interact with Treg during inflammatory processes suggest that MCs could participate in skin homeostasis by exerting tolerogenic functions. These functions remain to be elucidated at the molecular level as presented in the discussion.

L'objectif principal de ce projet était de comprendre et d'identifier les paramètres et conditions influençant la pénétration de microparticules dans la peau afin d'améliorer l'efficacité de l'injecteur sans-aiguille. De toute évidence, les modèles présents dans la littérature ne conviennent pas pour décrire, de façon analytique, les phénomènes qui se produisent lorsque les microparticules pénètrent dans la peau ni même lorsqu'un projectile sphérique est projeté dans un gel. Pour atteindre l'objectif du projet, il a d'abord été nécessaire d'avoir une vue d'ensemble de ce qu'est l'injection sans aiguille et de son fonctionnement ainsi que de connaître les particularités de la peau. Ensuite, l'étude des différents modèles présents dans la littérature, pour l'injection sans aiguille, mais aussi dans le domaine de la balistique a apporté des pistes de réflexion afin de développer le modèle analytique. Face aux imprécisions des paramètres reliés aux microparticules ainsi qu'à la peau et face à l'absence d'outils pour raffiner les paramètres, le modèle a été développé avec un système macroscopique. Ainsi, des projectiles macroscopiques ont été tirés dans des gels transparents afin de visualiser les phénomènes qui se produisent et de suivre la position du projectile dans le gel en temps réel. Ces données ont ensuite été utilisées afin d'établir un système de forces pouvant décrire correctement les forces appliquées sur le projectile et prédire la profondeur maximale atteinte par celui-ci. Des tests d'indentation quasi-statiques et dynamiques ont aussi été effectués sur les gels afin de caractériser leurs propriétés mécaniques et viscoélastiques et d'approfondir la compréhension de leur mécanisme de rupture. Les trois contributions significatives de cette thèse sont le développement d'un modèle analytique de pénétration de projectiles dans des gels, une méthode de caractérisation de la viscosité et de la contrainte ultime à la rupture à de hauts taux de déformation ainsi que l'estimation de la vitesse limite pour qu'un projectile pénètre le gel en fonction des paramètres intrinsèques du projectile et du gel. En ce qui a trait à la peau, le modèle prédit correctement la profondeur finale atteinte par les microparticules ayant un diamètre plus grand ou égal à celui des cellules (pénétration extracellulaire), mais n'est pas valide pour les microparticules ayant un diamètre plus petit que la cellule, car le mécanisme de pénétration est différent (pénétration intracellulaire).

Les produits cosmétiques sont des substances utilisées pour entretenir ou modifier l'aspect des parties superficielles du corps humain (telles que la peau, les ongles ou les cheveux). Dans de nombreux pays d’Afrique et d’Asie et dans certaines communautés africaines immigrantes, plusieurs femmes et parfois des hommes utilisent des produits contenant des agents actifs tels que le mercure, l’hydroquinone et le propionate de clobétasol pour éclaircir leur peau. Ces principaux agents sont toxiques et leur présence dans les cosmétiques est règlementée, voire interdite, dans plusieurs pays. Dans notre étude, nous avons déterminé les concentrations de ces ingrédients dans plusieurs produits utilisés en Afrique de l’Ouest et au Canada. Nous avons également exploré l’effet de ces produits sur le microbiome cutané. Nos résultats révèlent que 68 à 84% des crèmes et 7.5 à 65% des savons dépassent les normes lorsqu’on considère l’interdiction de mercure, d’hydroquinone et de propionate de clobétasol et les concentrations déclarées sur les étiquettes ne sont pas souvent fiables. Selon la diversité de Shannon, il semble y avoir plus d’équitabilité, et donc moins de dominance dans le groupe des femmes utilisant les crèmes éclaircissantes que dans le groupe des femmes qui ne les utilisent pas. Par ailleurs, nous n’avons pas trouvé de différences significatives au niveau du microbiome cutané du groupe avec crèmes et sans crèmes au niveau du phylum et du genre. Cependant, d’autres méthodes plus approfondies avec plus d’échantillonnage pourraient révéler à des échelles plus fines (espèces, souches, etc.) l’effet de ces produits sur le microbiome cutané. / Cosmetics are substances used to maintain or change the appearance of external parts of the human body (such as skin, nails or hair). In many countries of Africa and Asia and in some immigrant African communities, many women and sometimes men use products containing active agents such as mercury, hydroquinone and clobetasol propionate to lighten their skin. These main active agents are toxic and their presence in cosmetics is regulated or even banned in several countries. In our study, we determined the concentrations of these ingredients in many products used in West Africa and Canada. In addition, we also explored the effect of these products on the skin microbiome. Our results reveal that 68 to 84% of cream and 7.5 to 65% of soaps exceed the standards when considering mercury, hydroquinone and clobetasol propionate ban in lightening products and concentrations of the three compounds declared on labels of soaps and creams usually did not correspond to concentrations actually measured. According to Shannon diversity index, there seems to be more evenness, less dominance in group of African women with creams than in those without cream. Moreover, we have not found significant differences in the skin microbiome of the group with creams and the one without creams at the phylum and genus level. However, additional detailed studies with more sampling methods could reveal at finer scales (species, strains, etc.) the effect of these products on the human skin microbiome.

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

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

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Du tissu à la peau, de la peau au tissu : dessiner à vif dans la matière est une recherche sur la matière du corps et ses liens au monde. Cette étude est impulsée par une pratique artistique qui explore la peau et le tissu non pas comme seules enveloppes et interfaces, mais comme des matières plastiques à part entière, afin de faire émerger et de révéler de nouvelles approches du corps. A cet effet, j’emploie ciseaux, feutres, encre, aiguilles et fils, pour mettre en œuvre ma propre perception du corps, qui ne s’appréhende pas seulement en termes de modelés, mais en termes de lignes, celles qui se révèlent à mon regard dans l’image corporelle. La quête de la ligne, ou des lignes du corps sont au cœur de cette étude. Il s’agit de questionner l’espace du corps, l’idée d’une frontière entre une intériorité et une extériorité, en interrogeant la création artistique qui s’attache à œuvrer sur la peau et le tissu. Comment la peau et le tissu sont-ils perçus ? Comment et par quels procédés une réciprocité plastique de leurs champs d'actions peut-elle se créer, et interroger la vision du corps humain ? La sociologie, l’anthropologie, l’esthétique, la philosophie, l’histoire de l’art, la danse et la haute-couture, sont des disciplines qui nous permettrons d’affiner notre propos, et dont le point commun réside dans ce que chaque courant de pensée et chaque œuvre étudiée nous renseigneront sur la vision que nous avons du corps vêtu/dévêtu, et la perception qui en résulte. Le point de vue plasticien génère et répond aux interrogations théoriques proposant un espace plastique fait de peau et de tissu, que le spectateur est invité à explorer à son tour. / From fabric to skin, from skin to fabric, drawing into material is a research on the body as material and its links to the outside world. This study is based on an artistic practice that explores skin and fabric not only as envelopes and interfaces, but also as artistic materials, so as to bring forth and reveal new approaches of the body. In this regard, I use scissors, felt-tips, inks, needles and thread, to work my own perception of the body, which is not only seen in terms of light and shade but also in terms of lines, those that show themselves to my eyes in the body image. The search for the line, or the lines of the body, is at the heart of this study. Our aim is to question the space of the body, the idea of a border between interior and exterior, whilst interrogating the artistic creation which attempts to work on skin and fabric. How are skin and fabric perceived? How and by which means can an artistic reciprocity of their fields of action be created, to question the vision of the human body? Sociology, anthropology, aesthetics, philosophy, art history, dance and fashion design are some of the fields that will enable us to specify our analysis, and their common point lays in the fact that every currents of thought and every works of art studied here will give us some clues about the vision we have of the dressed/undressed body, and the perception which results from it. The fine artist’s point of view generates and answers some theoretical questions concerning a plastic space made of skin and fabric, that the viewer is invited to explore.

Depuis sa découverte, le gène TP63 a soulevé un intérêt considérable grâce à son rôle majeur dans la morphogenèse des épithélia. La quasi-totalité de nos connaissances dérive de l’observation des phénotypes des souris déficientes qui présentent une absence d’épithélia pluristratifiés, due à un défaut d'expression des complexes d'adhérence cellule-matrice extra cellulaire et cellules-cellules. De plus, TP63 est amplifié et surexprimé dans environ 25% des carcinomes épidermoïdes de l’œsophage et est quasi absent des adénocarcinomes du même organe. Dans ce travail nous avons étudié l’expression de p63 dans la muqueuse œsophagienne, et nous avons montré que p63 exerce un rôle de régulateur de l’expression des complexes d’adhérence intra-épithéliaux lors de la transition entre les cellules basales/suprabasales hautement prolifératives et les couches les plus différenciées incapables de proliférer. Puis, nous avons étudié le rôle possible de p63 dans la formation de la métaplasie intestinale, une lésion précurseur de l’adénocarcinome. Dans ce contexte, nous avons établi qu’un traitement reconstituant le stress acido-biliaire induit une perte d’expression de p63 secondaire à une dégradation par le protéasome dans des cellules primaires et des lignées dérivées de carcinomes œsophagiens. Enfin, à l’aide d’un modèle de peau reconstruite, nous avons montré l’implication de p63 dans la stratification épithéliale, dans la prolifération, la différenciation et les interactions épithélium-mésenchyme. Ces réstultats clarifient le rôle de TP63 comme un ongène potentiel dans le carcinome épidermoïde de l’œsophage et comme potentiel suppresseur dans l’adénocarcinome / Since its discovery in 1998, the TP63 gene has raised considerable interest due to its major role in epithelial morphogenesis. The vast majority of our current knowledge is based on the phenotypes of TP63 deficient mice, which show a lack of stratified epithelia associated with defects in the expression of cell-cell and cell-matrix adhesion complexes. In addition, TP63 systematically overexpressed in squamous cell carcinomas and amplified in about 25% of œsophageal squamous cell carcinomas, whereas it is barely detectable in adenocarcinomas that arise in the same organ. This work analyzes the expression of p63 in normal œsophageal mucosa and demonstrates its regulatory role in the expression of cell-cell adhesion complexes at the transition between highly proliferative basal/suprabasal layers and more differentiated, non-proliferative superficial layers. Next, the role of p63 in the formation of intestinal metaplasia, a precursor of adenocarcinoma, is addressed in experiments reconstituting in vtro the effects of acid-bile gastro-oesophageal reflux. We show that this form of stress induces a loss of p63 in cell lines derived from oesophageal cancers, due to its rapid proteasome-dependent degradation. Finally, we have used an in vitro skin reconstruction model to demonstrate the involvement of p63 in the process of epidermal stratification, proliferation, differentiation, and epithelium-mesenchyme interactions. These results clarify the role of TP63 as a potential oncogene in œsophageal squamous cell carcinoma, and as a potential suppressor in adenocarcinoma