Teleost fishes incorporate renal ammonia excretion as part of a greater acid-base regulatory system. However, the transport mechanisms employed by the renal epithelium to excrete ammonia are relatively unknown. I hypothesized that, under metabolic acidosis, increased renal ammonia excretion would be the product of tubular secretion and involve a Na+/NH4+ exchange metabolon mediated through Rhesus (Rh) glycoproteins. To induce metabolic acidosis, goldfish (Carassius auratus) were exposed to a low pH environment (pH 4.0; 48-h). There was a clear signal of metabolic acidosis: a reduction in both plasma [HCO3-] and blood pH with no influence on plasma PCO2. Goldfish demonstrated an elevation in total plasma [ammonia] with a reduction in PNH3 under acidosis. Metabolic acidosis induced higher rates of urinary excretion of acidic equivalents in the form of both NH4+ and titratable acidity-HCO3- (TA-HCO3-) excretion. Urinary Na+ excretion was not affected by acidosis and urine [Na+] did not correlate with urinary [ammonia]. Alanine aminotransferase activity in the kidney was higher in acidotic goldfish. Glomerular filtration rate and urine flow rate were not affected by acidosis. Increased renal NH4+ excretion was due to increased secretion, and not increased filtration, of ammonia. There was a corresponding elevation in Rhcg1b mRNA expression but no change in renal Na+ reabsorption. My data support a secretion-based mechanism of teleost renal ammonia transport. This system is Na+ independent and is likely mediated by Rh glycoproteins and H+ ATPase, involving a parallel H+/NH3 secretion mechanism. To investigate effects of metabolic acidosis on elasmobranch fish, Pacific spiny dogfish (Squalus acanthias suckleyi) were infused with an acidic saline (125 mM HCl/375 mM NaCl; 3 ml/kg/h; 24-h). The results are preliminary, with no marked effects of HCl infusion on plasma acid-base or N-status, but increased branchial NHE2 and lower renal NHE3 protein expressions. These data are summarized in an Appendix. / Thesis / Master of Science (MSc)

<p>My thesis examines how eugenicist and psychologist Robert M. Yerkes’ experimental intelligence research helped to situate the non-human primate as the ideal research subject for human betterment research in the twentieth century U.S. Yerkes believed that the primate was the ideal research subject to address questions of human betterment and social welfare, specifically best to create methods of evaluating the imagined threat of intellectual disability. While Yerkes has been studied extensively in the history of psychology, primatology, and eugenics, rarely have his separate contributions to these fields been placed in conversation with one another. Placing the primate at the center of Yerkes’ work allows for all three fields to engage with one another in a new perspective. By analyzing Yerkes’ publications about the Multiple-Choice Experiment within the context of the American eugenics’ movement, we can see how the primate came to hold a central position in U.S. scientific research, the advancement of human welfare and betterment, and as a means of defining what it means to be human. This story offers a glimpse into this longer process of how the primate came to occupy this position, but even a glimpse offers historians of the American eugenics’ movement new questions. What was the role of the non-human animal in the formulation of American eugenic theories? How have we historically used the natural world in our attempts to separate ourselves from it? And can we truly reconcile a history with eugenics if we continue to ignore the role of animals within it, they who today exist unquestionably within the status of the sub-human?</p>

La prise de décision motrice implique que le sujet analyse les différentes stratégies possibles, en se basant sur l’observation de son environnement notamment, qui le conduisent à une décision motrice finale la plus appropriée. Pour explorer ce processus, nous avons réalisé un projet de recherche qui a pour but de déterminer comment varie l’activité des cellules de trois différentes aires motrices du cortex cérébral, en fonction de plusieurs indices visuels observés lors du mécanisme de prise de décision complexe. Dans ce contexte, les indices sensoriels utilisés peuvent soit présenter des indices ambigus ou contradictoires en faveur de différents choix d’actions. Ce procédé nécessite à ce que le cerveau détermine à quel degré un indice sensoriel est plus en faveur d’un choix que d’un autre, et quel est le meilleur choix d’action à réaliser en se basant sur les indices sensoriels reçus durant une période de temps donnée. Dans ce projet de thèse nous avons enregistré l’activité des cellules des aires corticales motrices primaires (M1), du pré-moteur dorsal (PMd), et aussi du préfrontal dorso-latéral (DLPF), chez un singe, dans plusieurs tâches décisionnelles dont certaines ont été notamment utilisées au préalable au sein de notre laboratoire par Coallier et al. (2014,2015). Dans cette thèse, nous présenterons les observations obtenues dans le PMd. Dans les essais de nos différentes tâches, nous avons utilisé des stimuli visuels correspondants à des damiers multicolores composés d’un nombre variable de carrés bleus et jaunes. Ces damiers fournissaient différents niveaux « d’évidences » en faveur des cibles bleues ou jaunes, à atteindre en réalisant un mouvement du bras. Dans ce projet, nos hypothèses sont les suivantes: 1) l’activité des cellules du PMd est plus impliquée dans la sélection de l’action que dans les processus perceptuels de la tâche, 2) les cellules du PMd pourraient jouer un rôle dans les procédés métacognitifs tels que la confiance en des choix d’actions. En conclusion, nos expériences ont permis de mettre en évidence des mécanismes neuronaux à travers lesquels le cortex prémoteur dorsal (PMd) contribue à la planification et à l’exécution des mouvements volontaires du bras. Plus précisément, nos données montrent que le PMd est plus impliqué dans les aspects moteurs, que perceptuels de la prise de décision sensorimotrice. De plus, le PMd exprime une activité qui pourrait refléter des processus neuronaux par lesquels les singes font un suivi et évaluent leur propre performance dans les tâches, afin de prédire la probabilité de bonne réponse et de réussite de leurs décisions, et pour attribuer un niveau de confiance en leurs décisions. / Motor decision-making implies that the subject analyses different possible strategies, based on the observation of his environment in particular, which leads him to select the most appropriate final motor decision. To explore this process, we conducted a research project to determine how neural activity in the dorsal premotor cortex (PMd) varies according to several visual cues observed during a complex decision-making process. In this context, the sensory instructional cues used may either present ambiguous or even contradictory evidence in favor of different motor choices. This process requires the brain to determine to what degree sensory input is more in favor of one choice than another, and what is the best choice of action to take based on the sensory cues received over a given period of time. To do so, we recorded the activity of single neurons in the dorsal pre-motor cortex (PMd of a monkey, in several decision-making tasks, some of which were previously used in our laboratory by Coallier et al.(2014, 2015). We tested neural activity in our different tasks, by using visual stimuli that resembled multicolored checkerboards, composed of a variable number of blue and yellow squares. These checkerboards provided different levels of "evidence" in favor of blue or yellow targets, to be reached by moving the arm. In this project, our hypothesis are as follows: 1) PMd cell activity is more involved in action selection than in the perceptual processes of the task, 2) PMd cells could play a role in metacognitive processes such as confidence in action choices. In conclusion, our experiments provided new insights into the neural mechanisms by which the dorsal premotor cortex (PMd) contributes to the planning and execution of voluntary arm movements. In particular, our data show that PMd is more implicated in the motor aspects of sensorimotor decisions and expresses little or no activity related to the perceptual aspects of the decision-making process. Furthermore, PMd neurons express activity that might reflect neuronal processes by which the monkeys monitor and evaluate their performance in the tasks, in order to predict the probability of correct responses and success of their decisions, and to attribute a level of metacognitive confidence in their motor decisions.

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Der Einfluß der mütterlichen Verwandtschaft auf das soziale Verhalten ist eingehend für viele Primatenarten untersucht worden, es ist jedoch schwierig die Bedeutung der Verwandtenselektion auf die Evolution von sozialem Verhalten zu bewerten, wenn Studien auf die mütterliche Verwandtschaft begrenzt sind und die väterliche Verwandtschaft dabei völlig ignorieren. Das Ziel der vorliegenden Dissertation war die Untersuchung des Ausmaßes der väterlichen Verwandtschaft und ihr Einfluß auf die sozialen Beziehungen zwischen adulten Weibchen in einer freilebenden Gruppe von Rhesusaffen (Macaca mulatta) auf der Insel Cayo Santiago. Die wichtigsten Resultate können folgendermaßen zusammengefaßt werden: Erstens, zur Beurteilung des Ausmaßes der väterlichen Verwandtschaft wurde die Vaterschaft der zwischen 1993 und 1998 geborenen Kindern der Studiengruppe bestimmt. Die Resultate zeigten, dass die Reproduktion der Männchen innerhalb der Untersuchungszeit nicht gleich verteilt war, einige wenige Männchen zeugten viele Nachkommen, aber die Mehrzahl der potentiellen Väter reproduzierten sich gar nicht oder nur wenig. Dies führte zu einer Verwandtschaftsstruktur in der fast alle im Untersuchungszeitraum geborenen Kinder mindestens ein väterliches Halbgeschwister mit geringer Altersdifferenz hatten, d.h. entweder im selben Alter (74%) oder maximal zwei Jahre jünger oder älter als es selbst (15%). Wenn auch bei anderen Primatenarten die Reproduktion auf einige wenige Männchen beschränkt ist, dann sollte die Bedeutung der väterlichen Verwandtschaft für Primaten neu bewertet werden. Eine der wichtigsten Konsequenzen der ungleichen Reproduktion der Männchen wäre nämlich, dass viele Individuen mehr väterliche, als mütterliche Halbgeschwister in ihrem Leben haben. Zweitens, um den Einfluß der väterlichen Verwandtschaft auf die sozialen Beziehungen unter adulten Weibchen zu bewerten, wurden affiliative und aggressive Interaktionen von 34 Fokusweibchen und ihren sozialen Partnern beobachtet, die entweder ihre mütterlichen Halbschwestern, ihre väterlichen Halbschwestern oder nichtverwandte Weibchen waren. Die vorliegende Untersuchung bestätigte, dass mütterliche Halbschwestern die engsten affiliativen Beziehungen haben. Das wahrscheinlich wichtigste Resultat dieser Studie ist der Befund, dass adulte Weibchen deutlich häufiger affiliativ mit ihren väterlichen Halbschwestern als mit Nichtverwandten interagierten. Die Erkennung der väterlichen Halbschwestern war deutlicher unter Weibchen gleichen Alters als unter Weibchen unterschiedlichen Alters, wobei die affiliativen Interaktionen mit zunehmender Altersdifferenz (gemessen in Jahren) abnahmen. Dies deutet darauf hin, dass Altersnähe einen zusätzlichen regulierenden Einfluß auf affiliatives Verhalten hatte. Beweise dafür, dass sich väterliche Verwandte erkennen können, sind nur in Bezug auf affiliative Interaktionen, nicht aber auf dyadische Aggression gefunden worden, was eine kontextabhängige Verwandtenerkennung annehmen läßt. Drittens, bei der Einbeziehung weiterer Verwandtschaftskategorien zeigten die Daten, dass mütterliche Verwandte auch bei konstant gehaltenem Verwandtschaftsgrad deutlich gegenüber väterlichen Verwandten bevorzugt wurden. Dies weist darauf hin, dass die mütterliche Verwandtschaft in der untersuchten Gruppe einen größeren Einfluß auf die sozialen Beziehungen adulter Rhesusaffenweibchen hatte als die väterliche Verwandtschaft. Affiliative sowie aggressive Interaktionen nahmen mit sinkendem Verwandtschaftsgrad ab, aber entfernte Verwandte unterschieden einander immer noch von Nichtverwandten, was der Existenz einer Verwandschaftsschwelle widerspricht. Viertens, schließlich wurde die väterliche Verwandtschaft in Bezug auf Koalitionsbildungen untersucht. Eine Koalition wird gebildet, wenn ein Individuum in ein laufenden Konflikt zwischen zwei Kontrahenten eingreift, um eine Partei gegen die andere zu unterstützen. Weibliche Rhesusaffen unterstützten am häufigsten ihre mütterliche Halbschwestern. Außerdem unterstützten sie Nichtverwandte gleichen Alters häufiger als Nichtverwandte unterschiedlichen Alters. Weibchen unterstützten ihre väterlichen Halbschwestern nicht häufiger als Nichtverwandte, aber die Daten könnten auf einen indirekten Beweis der väterlichen Verwandtenerkennung hinweisen, da Weibchen dazu tendierten gegen ihre väterlichen Halbschwestern seltener zu intervenieren als gegen Nichtverwandte. Dieser Befund könnte durch die Tatsache bedingt sein, dass väterliche Halbschwestern sehr unterschiedliche Dominanzränge einnehmen können, währenddessen mütterliche Halbschwestern immer benachbarte Dominanzränge haben, was zur Folge hat, dass ein rangtiefes Weibchen ihrer väterlichen Halbschwester nicht wirklich helfen kann, da sie ein viel höheres Vergeltungsrisiko auf sich nimmt, wenn sie in einen Konflikt zwischen zwei ranghöhere Kontrahenten interveniert. Als einen Kompromiß könnten Weibchen statt dessen vermeiden gegen ihre väterlichen Halbschwestern zu intervenieren, was darauf hindeuten könnte, dass individuelle Zwänge bezüglich der eigenen Konkurrenzfähigkeit eine bedeutende Rolle bei der Koalitionsbildung spielen. Mütterliche und väterliche Halbschwestern zeigten zudem einen stärkeren Trend zu "reciprocity" und "interchange" als Nichtverwandte und gaben einander einen höheren Anteil an kostenintensiven Unterstützungen. Schließlich unterstreichen die Ergebnisse dieser Studie deutlich, dass Vertrautheit zwischen Individuen durch frühkindliche Bindungen mindestens auf zwei Wegen erfolgen kann: (i) Mütter vermitteln Vertrautheit zwischen ihren Kindern (die mütterliche Halbgeschwister sind) aufgrund der durch die Laktation bedingten engen Mutter-Kind Bindung und (ii) Altersnähe vermittelt mehr Vertrautheit zwischen Altersgenossen (die entweder väterliche Halbgeschwister oder Nichtverwandte sind), die wichtige Lebensabschnitte wie z.B. Kindheit, Menstruationsbeginn, Schwangerschaft oder Mutterschaft zu ähnlichen Zeiten durchlaufen, während Weibchen unterschiedlichen Alters dies nicht tun. In jedem Fall brauchen väterliche Halbgeschwister neben der Vertrautheit zu ihren Altersgenossen noch einen zusätzlichen Mechanismus wie z.B. das "phenotype matching" um innerhalb ihrer Altersgenossen wirklich zwischen väterlichen Halbgeschwistern und Nichtverwandten zu unterscheiden. / The impact of maternal kinship on social behaviour has been studied in detail for many primate species, but it is difficult to assess the importance of kin selection in shaping the evolution of social behaviour when studies are limited to maternal kin, completely ignoring paternal kinship. This thesis aimed to investigate the extent of paternal kinship and its impact on the social relationships among adult females in one group of free-ranging rhesus macaques (Macaca mulatta) living on the island of Cayo Santiago. The main findings can be summarised as follows: Firstly, in order to access the extent of paternal kinship, paternity has been analysed for all infants of the study group born between 1993 and 1998. Results revealed that male reproduction was highly skewed over the study period as few males have sired a high number of offspring, but the majority of potential sires have sired no or few offspring. This created a kinship structure in which nearly all animals born during the study period had at least one paternal half-sibling in close age proximity, i.e., either of the same age (74%) or within a two-year age difference of themselves (15%). Assuming that male reproductive success is also skewed in other primate species, then the importance of paternal kinship in primate societies should be re-emphasised. One of the most important consequences of male reproductive skew is that many individuals will have more paternal than maternal half-siblings during their life time. Secondly, in order to access the impact of paternal kinship on the social relationships among adult females, focal data on affiliation and aggression have been collected on 34 adult females with respect to their social partners who were either their maternal half-sisters, paternal half-sisters or unrelated females. The present study confirmed that the closest affiliative relationships characterise maternal half-sisters. Probably the most important result of this study was the finding that adult females were significantly more affiliative with their paternal half-sisters than with their non-kin. The recognition of paternal sisters was more pronounced among females of the same age than among females of different age, with a decrease in affiliation as the exact age difference (measured in years) increased among paternal half-sisters. This indicates that age proximity had an additional regulatory effect upon affiliative behaviour. However, evidence for paternal kin discrimination was only found with respect to affiliation, but not with respect to dyadic aggression suggesting context-dependent kin discrimination. Thirdly, when more kin categories were included in the analysis, adult females showed a strong bias towards maternal kin in comparison to paternal kin. This bias towards maternal kin when the degree of relatedness was held constantly suggests, that maternal kinship had a larger impact on the social relationships among adult female rhesus macaques than paternal kinship at least in the study group. Both affiliation and aggression declined with decreasing degrees of relatedness, but distant kin still differentiated each other from non-kin contradicting the existence of a relatedness threshold. Fourthly, paternal kinship was finally investigated with respect to coalition formation. A coalition is formed when an individual intervenes in an ongoing conflict between two opponents in order to support one party against the other. Female rhesus macaques intervened most often on behalf of their maternal half-sisters. In addition, unrelated female peers supported each other more often than unrelated female non-peers. Females did not support their paternal half-sisters more often than non-kin, but data may indicate indirect evidence for paternal kin discrimination as females tended to target their paternal half-sisters less often than non-kin. This finding might be due to the fact, that paternal half-sisters can be very different in rank, while maternal half-sisters are of adjacent rank, implying that a low-ranking female cannot provide actual help to her paternal half-sisters, as she may risk a higher probability of retaliation when intervening in a conflict between two higher-ranking opponents. As a compromise, females may instead avoid to target their paternal half-sisters, suggesting that constraints to an individuals own competitive ability play an important role in coalition formation. Maternal and paternal half-sisters showed a stronger trend in reciprocity and interchange than non-kin and also provided a higher proportion of costly interventions towards each other. Finally, the results of the present study strongly suggest that familiarity among individuals can arise through association in early development by at least two alternatives: (i) mothers mediating familiarity among their offspring (which are maternal half-siblings) caused by the close mother-offspring relationship during lactation and (ii) age proximity is mediating familiarity among age mates (including both paternal related and unrelated peers) as peers go through important life history stages such as infancy, menarche, pregnancy or motherhood at similar times while females of different age do not. In any case, paternal half-siblings additionally need a mechanism such as phenotype matching to discriminate paternal half-siblings from non-kin even within their peer group.

L'interleukine 7 (IL-7) est une cytokine indispensable au développement et à l'homéostasie des lymphocytes T. Le récepteur à l'IL-7 (IL-7R) est composé de la chaîne alpha (ou CD127) partagée avec le récepteur au TSLP et de la chaîne commune gamma c (ou CD132) partagée avec plusieurs récepteurs de cytokines gamma. L'expression de son récepteur a été décrite dans les lymphocytes T, mais n'a pas été clairement démontrée dans les cellules présentatrices d'antigène (CPA). Cependant, l'expression de CD127 et des récepteurs aux cytokines gamma ont été décrits sur ces cellules suggérant l'expression d'un IL-7R fonctionnel par les CPA. De façon intéressante, la chaîne CD127 existe également sous différentes formes solubles (CD127s) résultant d'épissages alternatifs de l'ARN messager. Toutefois, l'expression et la régulation de l'expression des isoformes de CD127 ont été peu étudiées dans les CPA. Par ailleurs, des polymorphismes du gène CD127 ont été identifiés et associés à une forte concentration plasmatique de la forme soluble CD127s ∆6 chez l'Homme et à une plus forte susceptibilité de développer des maladies auto-immunes. Certains de ces polymorphismes ont également été associés à une évolution plus rapide vers le stade SIDA chez les patients HIV. Enfin, sa capacité à lier l'IL-7 suggère un rôle important de cette forme soluble dans la régulation de la réponse à l'IL-7 en agissant sur sa biodisponibilité. Cependant, l'expression de CD127s plasmatique est très controversée chez les patients HIV en phase chronique. De plus, son expression n'est pas connue dans les organes infectés et n'a jamais été décrite en phase aiguë de l'infection. Enfin, son origine et sa fonction ne sont pas encore élucidées. La quantification spécifique de CD127s ∆6 par RT-qPCR chez le macaque rhésus sain révèle une expression minoritaire de CD127s ∆6 dans les PBMC, faible dans les intestins, plus importante dans les ganglions et encore plus importante dans les poumons. De façon plus précise, cette étude met en évidence sur cellules isolées du sang et de la rate de singes sains, une faible expression de CD127 par les monocytes caractérisée néanmoins par une représentation majeure de la forme soluble contrairement aux lymphocytes T. Ces résultats ont été confirmés par la suite in vitro dans 2 populations immunitaires majoritaires des poumons : les macrophages alvéolaires primaires (MA) issus de lavages broncho-alvéolaires (LBA) de macaque rhésus sains et les cellules épithéliales pulmonaires (CEP) humaines de la lignée NCI-H226. Dans une deuxième partie, la quantification spécifique de CD127s ∆6 par RT-qPCR dans les organes (ganglions et poumons) et le dosage de la protéine CD127s plasmatique en phase aiguë de l'infection SIVmac251 révèlent une augmentation significative de son expression dans les poumons aux temps J7, J10 et J14 post infection et de sa concentration plasmatique à J10 chez les singes infectés. Enfin dans une dernière partie, la charge virale et l'IL-7 endogène ont également été mesurées chez les singes infectés afin de mieux comprendre les mécanismes de régulation de l'expression de CD127s ∆6 au cours de l'infection par le SIVmac251. De façon surprenante, aucune corrélation n'a été trouvée entre l'expression de CD127s ∆6 et la charge virale ou l'expression d'IL-7 endogène chez les singes infectés et les singes sains après injection d'une dose pharmacologique d'IL-7. Ces données suggèrent un effet indirect de l'IL-7 et du virus sur l'expression de CD127s ∆6 et un rôle des facteurs de l'inflammation dans la régulation de son expression. Dans l'objectif de mieux définir ces mécanismes de régulation, les transcrits codant pour la forme soluble ont été quantifiés dans les MA et les CEP in vitro après 6H de stimulation ou non sous IL-7 ou TSLP (ligands de CD127) seul ou couplé au TNFα (cytokine pro inflammatoire). (...) / Interleukin-7 (IL-7) is a crucial cytokine for T-cell development and peripheral T-cell homeostasis. The IL-7 receptor (IL-7R) is composed by the alpha chain (or CD127) shared with the TSLP receptor and the common gamma chain (or CD132) shared with several receptors of gamma cytokines. IL-7R expression was described in T lymphocytes but was not clearly demonstrated in antigen presenting cells (APC). However, CD127 chain and gamma cytokine receptors were described in these cells suggesting a functional IL-7R expression in APC. Interestingly, the CD127 chain also exists under various soluble forms (CD127s) resulting in alternative splicing of CD127 mRNA. However, the expression and the regulation of CD127 isoforms expression have been barely studied in APC. Moreover, polymorphisms in CD127 gene were identified and associated with a strong plasmatic concentration of the soluble form CD127s ∆6 in Humans and a stronger susceptibility to develop autoimmune diseases. Some of these polymorphisms are also associated with a faster evolution to the AIDS stage for HIV patients. Finally, the capacity of this soluble form to bound IL-7 suggests an important role of CD127s ∆6 to regulate IL-7 response by acting on his availability. However, the plasmatic CD127s expression is very controversial in HIV patients in chronic phase of infection. Moreover it expression was not known in infected organs and has never been described in acute phase of infection. Finally, nobody defines its origin and its function yet. The specific quantification of CD127s ∆6 by RT-qPCR revealed a minority expression of CD127s ∆6 in PBMC, weak in gut, more important in ganglions and even more in lung. More precisely, this study highlight on isolated cells from healthy monkey’s blood and spleen, a weak expression of CD127 by monocytes characterized by a majority expression of the soluble form contrary to T lymphocytes. Afterwards, we confirmed these results in vitro in two major immune populations in lung: in primary alveolar macrophages (AM) isolated from broncho-alveolar lavages (BAL) from healthy rhesus monkey and in the NCI-H226 lineage of human lung epithelial cells (LEC). In a second part, the specific quantification of CD127s Δ6 by RT-qPCR in organs (ganglions and lung) and the determination of the CD127s plasmatic protein at the acute phase of SIVmac251 infection revealed a significant up-regulation of this expression in lung in times D7, D10 and D14 post infection and its plasmatic concentration at D10 in infected monkeys. Finally, in the last part, we also quantified the viral load and IL-7 expression from infected monkeys to understand mechanisms implicated in regulation of CD127 expression during SIVmac251 infection. Surprisingly, we found none correlation between CD127s ∆6 expression and viral load or IL-7 expression from infected monkeys and healthy monkeys after injection of a pharmacological dose of IL-7. These data suggest an indirect effect of IL-7 and virus on CD127s ∆6 expression and a role of inflammation factors in regulation of his expression. In order to better define these mechanisms of regulation, the transcripts coding for the soluble form were quantified on AM and LEC in vitro after 6H of stimulation with or without IL-7 or TSLP (ligands of CD127) alone or combined with TNFα (pro inflammatory cytokine). Surprisingly, contrary to T lymphocytes, IL-7 do not induces down regulation of CD127 expression on AM and LEC. Nevertheless, CD127s ∆6 expression is upregulated upon TNFα by AM in a dose dependent manner. Moreover, the costimulation (IL-7 + TNFα) induces CD127s ∆6 expression by LEC revealing a synergic effect of IL-7 and TNFα. Finally the polarization of macrophages derived from human monocytes (hMDM) show that activated state of macrophages impact not only expression but also regulation of CD127 expression by these cytokines. (...)

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L'interleukine 7 (IL-7) est une cytokine indispensable au développement et à l'homéostasie des lymphocytes T. Le récepteur à l'IL-7 (IL-7R) est composé de la chaîne alpha (ou CD127) partagée avec le récepteur au TSLP et de la chaîne commune gamma c (ou CD132) partagée avec plusieurs récepteurs de cytokines gamma. L'expression de son récepteur a été décrite dans les lymphocytes T, mais n'a pas été clairement démontrée dans les cellules présentatrices d'antigène (CPA). Cependant, l'expression de CD127 et des récepteurs aux cytokines gamma ont été décrits sur ces cellules suggérant l'expression d'un IL-7R fonctionnel par les CPA. De façon intéressante, la chaîne CD127 existe également sous différentes formes solubles (CD127s) résultant d'épissages alternatifs de l'ARN messager. Toutefois, l'expression et la régulation de l'expression des isoformes de CD127 ont été peu étudiées dans les CPA. Par ailleurs, des polymorphismes du gène CD127 ont été identifiés et associés à une forte concentration plasmatique de la forme soluble CD127s ∆6 chez l'Homme et à une plus forte susceptibilité de développer des maladies auto-immunes. Certains de ces polymorphismes ont également été associés à une évolution plus rapide vers le stade SIDA chez les patients HIV. Enfin, sa capacité à lier l'IL-7 suggère un rôle important de cette forme soluble dans la régulation de la réponse à l'IL-7 en agissant sur sa biodisponibilité. Cependant, l'expression de CD127s plasmatique est très controversée chez les patients HIV en phase chronique. De plus, son expression n'est pas connue dans les organes infectés et n'a jamais été décrite en phase aiguë de l'infection. Enfin, son origine et sa fonction ne sont pas encore élucidées. La quantification spécifique de CD127s ∆6 par RT-qPCR chez le macaque rhésus sain révèle une expression minoritaire de CD127s ∆6 dans les PBMC, faible dans les intestins, plus importante dans les ganglions et encore plus importante dans les poumons. De façon plus précise, cette étude met en évidence sur cellules isolées du sang et de la rate de singes sains, une faible expression de CD127 par les monocytes caractérisée néanmoins par une représentation majeure de la forme soluble contrairement aux lymphocytes T. Ces résultats ont été confirmés par la suite in vitro dans 2 populations immunitaires majoritaires des poumons : les macrophages alvéolaires primaires (MA) issus de lavages broncho-alvéolaires (LBA) de macaque rhésus sains et les cellules épithéliales pulmonaires (CEP) humaines de la lignée NCI-H226. Dans une deuxième partie, la quantification spécifique de CD127s ∆6 par RT-qPCR dans les organes (ganglions et poumons) et le dosage de la protéine CD127s plasmatique en phase aiguë de l'infection SIVmac251 révèlent une augmentation significative de son expression dans les poumons aux temps J7, J10 et J14 post infection et de sa concentration plasmatique à J10 chez les singes infectés. Enfin dans une dernière partie, la charge virale et l'IL-7 endogène ont également été mesurées chez les singes infectés afin de mieux comprendre les mécanismes de régulation de l'expression de CD127s ∆6 au cours de l'infection par le SIVmac251. De façon surprenante, aucune corrélation n'a été trouvée entre l'expression de CD127s ∆6 et la charge virale ou l'expression d'IL-7 endogène chez les singes infectés et les singes sains après injection d'une dose pharmacologique d'IL-7. Ces données suggèrent un effet indirect de l'IL-7 et du virus sur l'expression de CD127s ∆6 et un rôle des facteurs de l'inflammation dans la régulation de son expression. Dans l'objectif de mieux définir ces mécanismes de régulation, les transcrits codant pour la forme soluble ont été quantifiés dans les MA et les CEP in vitro après 6H de stimulation ou non sous IL-7 ou TSLP (ligands de CD127) seul ou couplé au TNFα (cytokine pro inflammatoire). (...) / Interleukin-7 (IL-7) is a crucial cytokine for T-cell development and peripheral T-cell homeostasis. The IL-7 receptor (IL-7R) is composed by the alpha chain (or CD127) shared with the TSLP receptor and the common gamma chain (or CD132) shared with several receptors of gamma cytokines. IL-7R expression was described in T lymphocytes but was not clearly demonstrated in antigen presenting cells (APC). However, CD127 chain and gamma cytokine receptors were described in these cells suggesting a functional IL-7R expression in APC. Interestingly, the CD127 chain also exists under various soluble forms (CD127s) resulting in alternative splicing of CD127 mRNA. However, the expression and the regulation of CD127 isoforms expression have been barely studied in APC. Moreover, polymorphisms in CD127 gene were identified and associated with a strong plasmatic concentration of the soluble form CD127s ∆6 in Humans and a stronger susceptibility to develop autoimmune diseases. Some of these polymorphisms are also associated with a faster evolution to the AIDS stage for HIV patients. Finally, the capacity of this soluble form to bound IL-7 suggests an important role of CD127s ∆6 to regulate IL-7 response by acting on his availability. However, the plasmatic CD127s expression is very controversial in HIV patients in chronic phase of infection. Moreover it expression was not known in infected organs and has never been described in acute phase of infection. Finally, nobody defines its origin and its function yet. The specific quantification of CD127s ∆6 by RT-qPCR revealed a minority expression of CD127s ∆6 in PBMC, weak in gut, more important in ganglions and even more in lung. More precisely, this study highlight on isolated cells from healthy monkey’s blood and spleen, a weak expression of CD127 by monocytes characterized by a majority expression of the soluble form contrary to T lymphocytes. Afterwards, we confirmed these results in vitro in two major immune populations in lung: in primary alveolar macrophages (AM) isolated from broncho-alveolar lavages (BAL) from healthy rhesus monkey and in the NCI-H226 lineage of human lung epithelial cells (LEC). In a second part, the specific quantification of CD127s Δ6 by RT-qPCR in organs (ganglions and lung) and the determination of the CD127s plasmatic protein at the acute phase of SIVmac251 infection revealed a significant up-regulation of this expression in lung in times D7, D10 and D14 post infection and its plasmatic concentration at D10 in infected monkeys. Finally, in the last part, we also quantified the viral load and IL-7 expression from infected monkeys to understand mechanisms implicated in regulation of CD127 expression during SIVmac251 infection. Surprisingly, we found none correlation between CD127s ∆6 expression and viral load or IL-7 expression from infected monkeys and healthy monkeys after injection of a pharmacological dose of IL-7. These data suggest an indirect effect of IL-7 and virus on CD127s ∆6 expression and a role of inflammation factors in regulation of his expression. In order to better define these mechanisms of regulation, the transcripts coding for the soluble form were quantified on AM and LEC in vitro after 6H of stimulation with or without IL-7 or TSLP (ligands of CD127) alone or combined with TNFα (pro inflammatory cytokine). Surprisingly, contrary to T lymphocytes, IL-7 do not induces down regulation of CD127 expression on AM and LEC. Nevertheless, CD127s ∆6 expression is upregulated upon TNFα by AM in a dose dependent manner. Moreover, the costimulation (IL-7 + TNFα) induces CD127s ∆6 expression by LEC revealing a synergic effect of IL-7 and TNFα. Finally the polarization of macrophages derived from human monocytes (hMDM) show that activated state of macrophages impact not only expression but also regulation of CD127 expression by these cytokines. (...)

L'interleukine 7 (IL-7) est une cytokine indispensable au développement et à l'homéostasie des lymphocytes T. Le récepteur à l'IL-7 (IL-7R) est composé de la chaîne alpha (ou CD127) partagée avec le récepteur au TSLP et de la chaîne commune gamma c (ou CD132) partagée avec plusieurs récepteurs de cytokines gamma. L'expression de son récepteur a été décrite dans les lymphocytes T, mais n'a pas été clairement démontrée dans les cellules présentatrices d'antigène (CPA). Cependant, l'expression de CD127 et des récepteurs aux cytokines gamma ont été décrits sur ces cellules suggérant l'expression d'un IL-7R fonctionnel par les CPA. De façon intéressante, la chaîne CD127 existe également sous différentes formes solubles (CD127s) résultant d'épissages alternatifs de l'ARN messager. Toutefois, l'expression et la régulation de l'expression des isoformes de CD127 ont été peu étudiées dans les CPA. Par ailleurs, des polymorphismes du gène CD127 ont été identifiés et associés à une forte concentration plasmatique de la forme soluble CD127s ∆6 chez l'Homme et à une plus forte susceptibilité de développer des maladies auto-immunes. Certains de ces polymorphismes ont également été associés à une évolution plus rapide vers le stade SIDA chez les patients HIV. Enfin, sa capacité à lier l'IL-7 suggère un rôle important de cette forme soluble dans la régulation de la réponse à l'IL-7 en agissant sur sa biodisponibilité. Cependant, l'expression de CD127s plasmatique est très controversée chez les patients HIV en phase chronique. De plus, son expression n'est pas connue dans les organes infectés et n'a jamais été décrite en phase aiguë de l'infection. Enfin, son origine et sa fonction ne sont pas encore élucidées. La quantification spécifique de CD127s ∆6 par RT-qPCR chez le macaque rhésus sain révèle une expression minoritaire de CD127s ∆6 dans les PBMC, faible dans les intestins, plus importante dans les ganglions et encore plus importante dans les poumons. De façon plus précise, cette étude met en évidence sur cellules isolées du sang et de la rate de singes sains, une faible expression de CD127 par les monocytes caractérisée néanmoins par une représentation majeure de la forme soluble contrairement aux lymphocytes T. Ces résultats ont été confirmés par la suite in vitro dans 2 populations immunitaires majoritaires des poumons : les macrophages alvéolaires primaires (MA) issus de lavages broncho-alvéolaires (LBA) de macaque rhésus sains et les cellules épithéliales pulmonaires (CEP) humaines de la lignée NCI-H226. Dans une deuxième partie, la quantification spécifique de CD127s ∆6 par RT-qPCR dans les organes (ganglions et poumons) et le dosage de la protéine CD127s plasmatique en phase aiguë de l'infection SIVmac251 révèlent une augmentation significative de son expression dans les poumons aux temps J7, J10 et J14 post infection et de sa concentration plasmatique à J10 chez les singes infectés. Enfin dans une dernière partie, la charge virale et l'IL-7 endogène ont également été mesurées chez les singes infectés afin de mieux comprendre les mécanismes de régulation de l'expression de CD127s ∆6 au cours de l'infection par le SIVmac251. De façon surprenante, aucune corrélation n'a été trouvée entre l'expression de CD127s ∆6 et la charge virale ou l'expression d'IL-7 endogène chez les singes infectés et les singes sains après injection d'une dose pharmacologique d'IL-7. Ces données suggèrent un effet indirect de l'IL-7 et du virus sur l'expression de CD127s ∆6 et un rôle des facteurs de l'inflammation dans la régulation de son expression. Dans l'objectif de mieux définir ces mécanismes de régulation, les transcrits codant pour la forme soluble ont été quantifiés dans les MA et les CEP in vitro après 6H de stimulation ou non sous IL-7 ou TSLP (ligands de CD127) seul ou couplé au TNFα (cytokine pro inflammatoire). (...) / Interleukin-7 (IL-7) is a crucial cytokine for T-cell development and peripheral T-cell homeostasis. The IL-7 receptor (IL-7R) is composed by the alpha chain (or CD127) shared with the TSLP receptor and the common gamma chain (or CD132) shared with several receptors of gamma cytokines. IL-7R expression was described in T lymphocytes but was not clearly demonstrated in antigen presenting cells (APC). However, CD127 chain and gamma cytokine receptors were described in these cells suggesting a functional IL-7R expression in APC. Interestingly, the CD127 chain also exists under various soluble forms (CD127s) resulting in alternative splicing of CD127 mRNA. However, the expression and the regulation of CD127 isoforms expression have been barely studied in APC. Moreover, polymorphisms in CD127 gene were identified and associated with a strong plasmatic concentration of the soluble form CD127s ∆6 in Humans and a stronger susceptibility to develop autoimmune diseases. Some of these polymorphisms are also associated with a faster evolution to the AIDS stage for HIV patients. Finally, the capacity of this soluble form to bound IL-7 suggests an important role of CD127s ∆6 to regulate IL-7 response by acting on his availability. However, the plasmatic CD127s expression is very controversial in HIV patients in chronic phase of infection. Moreover it expression was not known in infected organs and has never been described in acute phase of infection. Finally, nobody defines its origin and its function yet. The specific quantification of CD127s ∆6 by RT-qPCR revealed a minority expression of CD127s ∆6 in PBMC, weak in gut, more important in ganglions and even more in lung. More precisely, this study highlight on isolated cells from healthy monkey’s blood and spleen, a weak expression of CD127 by monocytes characterized by a majority expression of the soluble form contrary to T lymphocytes. Afterwards, we confirmed these results in vitro in two major immune populations in lung: in primary alveolar macrophages (AM) isolated from broncho-alveolar lavages (BAL) from healthy rhesus monkey and in the NCI-H226 lineage of human lung epithelial cells (LEC). In a second part, the specific quantification of CD127s Δ6 by RT-qPCR in organs (ganglions and lung) and the determination of the CD127s plasmatic protein at the acute phase of SIVmac251 infection revealed a significant up-regulation of this expression in lung in times D7, D10 and D14 post infection and its plasmatic concentration at D10 in infected monkeys. Finally, in the last part, we also quantified the viral load and IL-7 expression from infected monkeys to understand mechanisms implicated in regulation of CD127 expression during SIVmac251 infection. Surprisingly, we found none correlation between CD127s ∆6 expression and viral load or IL-7 expression from infected monkeys and healthy monkeys after injection of a pharmacological dose of IL-7. These data suggest an indirect effect of IL-7 and virus on CD127s ∆6 expression and a role of inflammation factors in regulation of his expression. In order to better define these mechanisms of regulation, the transcripts coding for the soluble form were quantified on AM and LEC in vitro after 6H of stimulation with or without IL-7 or TSLP (ligands of CD127) alone or combined with TNFα (pro inflammatory cytokine). Surprisingly, contrary to T lymphocytes, IL-7 do not induces down regulation of CD127 expression on AM and LEC. Nevertheless, CD127s ∆6 expression is upregulated upon TNFα by AM in a dose dependent manner. Moreover, the costimulation (IL-7 + TNFα) induces CD127s ∆6 expression by LEC revealing a synergic effect of IL-7 and TNFα. Finally the polarization of macrophages derived from human monocytes (hMDM) show that activated state of macrophages impact not only expression but also regulation of CD127 expression by these cytokines. (...)

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