Rôle de la réorganisation du cytosquelette des cellules T CD4+ à la synapse immunologique dans les fonctions T

par Armelle Bohineust

Thèse de doctorat en Immunologie

Sous la direction de Claire Hivroz.


  • Résumé

    L’activation d’un lymphocyte T (LT) CD4+ par une cellule présentatrice d’antigène (CPA) estune étape cruciale pour la mise en place d’une réponse immune adaptatrice efficace contre unpathogène ou une cellule tumorale. Elle nécessite un contact prolongé entre les deux types cellulaires,initié par la reconnaissance, par le récepteur des LT (TCR), d’un complexe CMH-peptide spécifiqueprésenté à la surface de la CPA. Cette interaction LT-CPA induit la formation d’une zone de contactorganisée dans le temps et l’espace, appelée la synapse immunologique. La mise en place de cettestructure entraîne le remodelage des cytosquelettes d’actine et de microtubules dans les LT. Quelquesminutes après la reconnaissance de l’antigène par le TCR, l’actine se polymérise à la zone synaptiqueet le centre organisateur des microtubules (MTOC) se polarise en face de la CPA.Le but du travail de thèse présenté ici a été d’étudier le rôle de la réorganisation ducytosquelette des LT lors de la mise en place de la synapse, dans la sécrétion des cytokines et lemaintien de l’interaction permettant l’activation des LT. Nous nous sommes particulièrementintéressés au rôle de deux protéines qui régulent le remodelage du cytosquelette : la petite RhoGTPaseCdc42 et un de ses partenaires IQGAP1. Cette étude a été réalisée essentiellement dans des LT CD4+primaires humains, grâce au développement d’une approche permettant d’inhiber l’expression de cesdeux protéines par introduction de shRNAs à l’aide de vecteurs lentiviraux.Nous avons ainsi mis en évidence que le remaniement du cytosquelette d’actine à la synapseétait dépendant de Cdc42, et contrôlait : 1/ la formation d’un anneau d’actine polymérisée enpériphérie de la synapse, 2/ le recrutement et la concentration des vésicules contenant l’IFN-g aucentre de la synapse, 3/ la sécrétion de l’IFN-g dans la zone synaptique. Nous avons également montréque la protéine IQGAP1 contrôlait le remaniement de l’actine des LT à la synapse, la signalisation enaval du TCR, et la dynamique de contact entre LT et CPA.Cette étude participe à une meilleure compréhension du rôle du remodelage du cytosqueletted’actine et de sa régulation dans la mise en place de l’interaction entre LT et CPA, l’activation des LTet une de leur fonction clé : la sécrétion de lymphokines.

  • Titre traduit

    Role of cytoskeleton remodeling in CD4+ T cells at the immunological synapse in T cell functions


  • Résumé

    CD4+ T lymphocyte activation by an antigen presenting cell (APC) is a crucial step in theestablishment of an adaptive immune response against pathogens or tumor cells. It requires contactbetween the two cell types, initiated by the recognition, by the T cell receptor (TCR), of a specificpeptide-MHC complex presented by the APC. This T cell-APC interaction induces the formation of aparticular zone organized in time and space, called the immunological synapse. The establishment ofthis structure induces the remodeling of the actin and microtubule cytoskeleton in T cells. Few minutesafter antigen recognition by the TCR, actin polymerizes at the synaptic zone, and the microtubuleorganizing center (MTOC) polarizes toward the APC.The goal of the work presented here was to study the role of T cell cytoskeleton remodelingduring the establishment of the synapse, in cytokine secretion and in the maintenance of the interactionallowing T cell activation. We mainly studied the role of two proteins regulating the cytoskeleton: thesmall RhoGTPase Cdc42 and one of its partners IQGAP1. This study was performed mostly in humanprimary CD4+ T cells, thanks to the development of an approach allowing the inhibition of theexpression of these two proteins by introducing shRNAs through lentiviral vectors.Altogether, our results show that remodeling of the actin cytoskeleton at the synapse isdependent on Cdc42 and controls : 1/ the formation of a polymerized actin ring at the periphery of thesynapse, 2/ the recruitment and concentration of vesicles containing IFN-g at the center of the synapse,3/ the secretion of IFN-g in the synaptic cleft. They also show that IQGAP1 controls T cell actinremodeling at the synapse, signaling downstream the TCR, and the dynamic of interactions between Tcells and APC.This study allows a better understanding of the role of cytoskeleton remodeling and of itsregulation in the establishment of Tcell-APC interaction, the activation of T cells and one of their keyfunctions: lymphokine secretion.

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