Impact de la présentation des ligands sur la biophysique de l’adhésion des lymphocytes T

par Pierre Dillard

Thèse de doctorat en Biophysique

Sous la direction de Laurent Limozin.

Le président du jury était Pierre Bongrand.

Le jury était composé de Benoit Ladoux, Ana-Maria Lennon-Dumenil, Khenya Sengupta.

Les rapporteurs étaient Rajat Varma, Pierre Nassoy.


  • Résumé

    Les lymphocytes T jouent un rôle central dans la réponse immunitaire adaptative. par l'intermédiaire d'un récepteur distinctif - le RCT (Récepteur des Cellules T), qui est responsable de la reconnaissance spécifique de peptides étrangers dans le corps. Les interactions moléculaires entre le RCT et son ligand, présenté par des cellules spécialisées (CPA cellules présentatrices d'antigène) sont suivies par un processus d'adhésion et d'étalement cellulaire caractérisé par d'importantes réorganisations à l'échelle supramoléculaire et cellulaire. Le rôle des propriétés physiques des cellules à ces échelles est encore mal compris. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés aux événements suivant cette reconnaissance en mimant la CPA par des substrats artificiels contrôlés exploitant plusieurs techniques de microscopie avancé. Nous avons réalisé une étude systématique de la dynamique d'étalement ainsi que de la morphologie (en terme d'aire d'adhésion et d'organisation de l'actine) des lymphocytes T humains de la lignée Jurkat sur des substrats présentant des anti-CD3 (un ligand spécifique du RCT) mobiles ou non. L'étalement des LT est fortement réduit sur les ligands mobiles par rapport aux ligands fixes. De plus le blocage de la myosine-II ou l'inclusion d'ICAM (le ligand des intégrines LFA-1) sur les substrats permettent de compenser ces différences. Nous proposons un modèle, inspiré de ceux sur la migration ou la croissance du cône neuronal , qui lie la dynamique du front d'étalement des lymphocytes T à la friction générée au niveau de la surface en tirant ou en fixant les ligands.

  • Titre traduit

    Impact of ligand presentation on biophysics of T-lymphocyte adhesion


  • Résumé

    T- cells play a central role in cell mediated adaptive immune response. They are a class of lymphocytes that carry distinctive receptors - the TCRs (T cell receptor), which are responsible for specific recognition of foreign peptides in the body. Molecular interactions between the TCR complex and its ligand is followed by cell adhesion and spreading accompanied by dramatic changes at molecular and cellular scale. In this thesis we focus on the events that immediately follow recognition. I report a systematic study of the spreading dynamics and morphology (in terms of adhesion area and actin organization) of T lymphocytes on substrates with mobile or immobilized anti-CD3 (a ligand targeting the TCR complex). The spreading behaviour is seen to be dramatically different on the two types of substrates. Interestingly, on blocking myosin-II or by inclusion of ICAM (ligand of LFA1 integrins) on the substrate, these differences tend to disappear. We propose a model, partially inspired by earlier models of neuronal growth cones and filopodia, that links the dynamics of the leading edge of the spreading T cell to the friction generated at the surface by dragging or pinning of the ligands. I also report studies on T cells interacting with substrates decorated with nano-scale islands of anti-CD3 in a sea of repulsive PEG or a supported lipid bilayer. Dramatic differences in adhesion, organization of actin, and receptor distribution are observed on different geometries. I report advances in multi channel RICM towards the reconstruction of not only the topography of the proximal membrane of the T cell with high level of confidence but also the distal surface of lamellipodia.


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  • Détails : 1 vol. (341p.)
  • Annexes : bibliogr. p. 255-287

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