Streptococcus suis est un important pathogène porcin et agent zoonotique responsable de
méningites et de septicémies. À ce jour, les mécanismes impliqués dans la réponse
immunitaire de l’hôte lors de l’infection par S. suis sont peu connus; et il en est de même
pour les stratégies utilisées par S. suis afin de déjouer cette réponse. L’augmentation de
l’incidence et de la sévérité des cas humains souligne le besoin d’une meilleure
compréhension des interactions entre S. suis et le système immunitaire afin de générer une
réponse immunitaire efficace contre ce pathogène. Les cellules dendritiques (DCs) sont de
puissantes cellules présentatrices d’antigènes qui stimulent les lymphocytes T et B, assurant
la liaison entre l’immunité innée et l’immunité adaptative.
L’objectif principal de ce projet était d’évaluer le rôle joué par différents facteurs de
virulence de S. suis sur la modulation de la fonction des DCs et de la réponse T-dépendante.
Nous avons examiné l’effet des facteurs clés pour la virulence de S. suis, dont la capsule
polysaccharidique (CPS), les modifications de la paroi cellulaire (D-alanylation de l’acide
lipotéichoïque et N-déacétylation du peptidoglycane) et la toxine suilysine, sur l’activation
et la maturation de DCs murines dérivées de la moelle osseuse (bmDCs). Suite à l’infection
par S. suis, les bmDCs sont activées et subissent un processus de maturation caractérisé par
l’augmentation de l’expression de molécules de co-stimulation et la production de cytokines
pro-inflammatoires. La CPS est le principal facteur interférant avec la production de
cytokines, même si les modifications de la paroi cellulaire et la suilysine peuvent également
moduler la production de certaines cytokines. Enfin, la CPS, les modifications de la paroi
cellulaire et la suilysine interfèrent avec la déposition du complément à la surface des
bactéries et, en conséquence, avec le « killing » dépendant du complément. Les résultats ont
été confirmés à l’aide de bmDCs porcines.
Nous avons aussi voulu identifier les récepteurs cellulaires impliqués dans la reconnaissance
de S. suis par les DCs. Nous avons démontré que la production de cytokines et l’expression
des molécules de co-stimulation par les DCs sont fortement dépendantes de la signalisation
par MyD88, suggérant que les DCs reconnaissent S. suis et deviennent activées majoritairement via la signalisation par les récepteurs de type Toll (TLRs). En effet, on
remarque une diminution de la production de plusieurs cytokines ainsi que de l’expression
de certaines molécules de co-stimulation chez les DCs TLR2-/- ou TLR2-/- et TLR9-/- double
négatives. Finalement, le récepteur NOD2 semblait jouer un rôle partiel dans l’activation des
DCs suite à une infection par S. suis.Enfin, nous avons évalué les conséquences de la modulation des fonctions des DCs sur le développement de la réponse T-dépendante. Les splénocytes totaux produisent plusieurs cytokines en réponse à S. suis. Des analyses in vivo et ex vivo ont permis d’observer l’implication des cellules T CD4+ et le développement d’une réponse de type « T helper » 1 (TH1) bien que la quantité de cytokines TH1 produites lors de l’infection in vivo par S. suis demeure assez basse. La CPS de S. suis interfère avec la production de plusieurs cytokines par les cellules T in vitro. Expérimentalement, l’infection induite par S. suis résulte en de faibles niveaux de production d’anticorps anti-S. suis, mais aussi d’anticorps dirigés contre l’ovalbumine utilisée comme antigène rapporteur. Cette interférence est corrélée avec la sévérité des signes cliniques, suggérant que S. suis interfère avec le développement d’une réponse immunitaire adaptative appropriée qui serait requise pour contrôler la progression de l’infection. Les résultats de cette étude mèneront à une meilleure compréhension de la réponse immunitaire de l’hôte lors de l’infection par S. suis. / Streptococcus suis is an important swine pathogen and an emerging zoonotic agent of
septicemia and meningitis. Knowledge of host immune responses towards S. suis, and
strategies used by this pathogen for subversion of these responses is scarce. Increased
severity of S. suis infections in humans underscores the critical need to better understand the
interactions between S. suis and the immune system to generate an effective immune
response against this pathogen. Dendritic cells (DCs) are powerful antigen-presenting cells.
Once activated, they stimulate T cells and B cells, linking innate and adaptive immunity.
Thus, the main objective of this project was to evaluate the role of different S. suis virulence
factors on the modulation of DC functions and the T cell-dependent response.
Initially, we investigated the effect of S. suis key virulence factors, including the capsular
polysaccharide (CPS), the cell wall modifications (D-alanylation of the lipoteichoic acid and
N-deacetylation of the peptidoglycan) and the toxin suilysin, on the activation and
maturation of mouse bone-marrow derived DCs (bmDCs). We observed that following S.
suis infection, bmDCs are activated and go through a complex maturation process
characterized by the up-regulation of the surface expression of costimulatory molecules and
the production of pro-inflammatory cytokines. The CPS is the main virulence factor
interfering with cytokine production, even if cell wall modifications and suilysin can also
modulate the production of cytokines. Finally, CPS, cell wall modifications and suilysin
were shown to interfere with complement deposition on S. suis, and consequently with
complement-dependent killing. Results were confirmed using porcine bmDCs.
We also aimed to identify the cellular receptors involved in S. suis recognition by DCs.
Production of cytokines and expression of co-stimulatory molecules by DCs were shown to
strongly rely on MyD88-dependent signaling pathways, suggesting that DCs recognize S.
suis and become activated mostly through Toll-like receptor (TLR) signaling. Supporting
this fact, TLR2-/- or double negative TLR2-/- and TLR9-/- DCs were severely impaired in the
release of several cytokines and the surface expression of certain costimulatory molecules.
In addition, NOD2 receptor also seems to play a partial role in DC activation by S. suis.
Finally, we evaluated the consequences of the modulation of DC functions on T cell
activation. In response to S. suis infection, total splenocytes readily produced several
cytokines ex vivo. Ex vivo and in vivo analysis revealed the involvement of CD4+ T cells and
development of a T helper 1 (TH1) response. Nevertheless, levels of TH1-derived cytokines
during S. suis infection were very low. The bacterial CPS was shown to interfere with the
release of several T cell-derived cytokines in vitro. As a consequence, a clinical infection
resulted in low levels of not only anti-S. suis antibodies but also of those directed against
ovalbumin, used as reported antigen. This interference was correlated with the presence of
severe clinical signs of S. suis disease. These data suggest that S. suis impairs the
development of an efficient adaptive immune response, which is required to control the
infection progress. Overall, these results will permit a better comprehension of the host
immune response during S. suis infection.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:umontreal.ca/oai:papyrus.bib.umontreal.ca:1866/12991 |
| Date | 08 1900 |
| Creators | Lecours, Marie-Pier |
| Contributors | Gottschalk, Marcelo, Segura, Mariela |
| Source Sets | Université de Montréal |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Thèse ou Mémoire numérique / Electronic Thesis or Dissertation |
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