Rôle du gène Vav1 et du probiotique Escherichia coli Nissle 1917 dans la susceptibilité à l'inflammation du système nerveux central

par Sahar Kassem

Thèse de doctorat en Immunologie

Sous la direction de Abdelhadi Saoudi et de Céline Colacios.

Soutenue le 17-12-2015

à Toulouse 3 , dans le cadre de École Doctorale Biologie Santé Biotechnologies (Toulouse) .


  • Résumé

    La Sclérose en Plaques (SEP) est une maladie d'origine multifactorielle qui se développe chez des individus génétiquement susceptibles en présence de facteurs environnementaux inducteurs. Ma thèse avait pour objectif d'analyser les effets d'un facteur génétique, le variant R63W du gène Vav1 et d'un facteur environnemental, la souche "Escherichia coli Nissle 1917", sur le développement de l'encéphalomyélite auto-immune expérimentale (EAE), un modèle animal de la SEP. Une région de 1cM comportant un polymorphisme dans le gène Vav1 a en effet été identifiée au laboratoire comme étant responsable de la résistance des rats Brown-Norway à l'EAE. Afin d'établir formellement le rôle de ce polymorphisme dans ce modèle, une souris Knock-In Vav1R63W a été générée. Nous avons montré que les souris Vav1R63W développent une EAE moins sévère. Ceci est associé à un défaut de production de cytokines inflammatoires intrinsèque aux lymphocytes T (LT) CD4 qui n'est pas lié à une augmentation de la fréquence de LT régulateurs. Sur le plan moléculaire, Vav1R63W présente une activité adaptatrice défectueuse conduisant à la diminution de la phosphorylation de ERK, AKT et p38 mais à une activité enzymatique normale. Nos résultats montrent un rôle de la fonction adaptatrice de Vav1 dans les fonctions des LT CD4 et son implication dans la susceptibilité à l'inflammation du système nerveux central (SNC). L'analyse de l'effet d'un traitement oral par le probiotique E. coli Nissle 1917 (ECN) montre un effet bénéfique sur le développement de l'EAE. Ceci est associé à un défaut de la sécrétion de cytokines par les LT CD4, ainsi qu'à une diminution de l'infiltration de LT CD4 auto-réactifs dans le SNC. De plus, la barrière intestinale est moins altérée chez les souris traitées par ECN au cours du développement de l'EAE. L'effet bénéfique de ECN semble être dû à la production d'une génotoxine, la colibactine. Par contre, la colonisation néonatale des souris C57BL/6 par ECN ne reproduit pas le même effet observé à l'âge adulte. Dans l'ensemble, nos résultats montrent un effet bénéfique du changement de la fonction de Vav1 ainsi que du traitement par ECN sur le développement de l'EAE. L'analyse approfondie des mécanismes mis en jeu, permettra une meilleure compréhension de la pathogenèse de la SEP et pourrait contribuer à l'identification de nouvelles options thérapeutiques.

  • Titre traduit

    Role of the Vav1 gene and the probiotic Escherichia coli Nissle 1917 in the susceptibility to central nervous system inflammation


  • Résumé

    Multiple sclerosis (MS) is a demyelinating disease of the central nervous system. It develops in genetically susceptible individuals when they encounter specific environmental factors. The aim of my thesis was to analyze the role of a genetic factor (Vav1R63W variant) and an environmental factor (Escherichia coli Nissle 1917) in the development of experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), an animal model of MS. Previous genetic studies of my team suggest the implication of a polymorphism in the Vav1 gene in the resistance of Brown-Norway rats to EAE. In order to analyze the role of the identified polymorphism in the susceptibility to EAE, we generated a Knock-In mouse bearing the same polymorphism (Vav1R63W). Using this model, we showed that Vav1R63W mice develop less severe EAE due to a defect in cytokine production by CD4 T cells. This defect is intrinsic to CD4 T cells and is not linked to the increased proportion of regulatory T cells observed in Vav1R63W mice. We also showed that Vav1R63W present an altered adaptor function as shown by reduced ERK and AKT phosphorylation and decreased calcium flux after TCR stimulation, with no effect on Vav1 enzymatic activity. Thus, our results highlight the role of Vav1 adaptor function in CD4 T cell functions and susceptibility to central nervous system inflammation. Next, I analyzed the impact of the treatment with the probiotic E. coli Nissle 1917 (ECN) on EAE development. Our results showed that the daily oral treatment of adult C57BL/6 mice with ECN ameliorates the course of the disease. In addition to their defect in cytokines production, MOG specific CD4 T cells from ECN treated mice were increased in the periphery. Consequently, ECN treated mice exhibited reduced CD4 T cell infiltration in their central nervous system. Furthermore, analysis of intestinal permeability revealed that its alteration after MOG immunization was partially reversed after ECN treatment. The reduced EAE seems to be due to the secretion of a genotoxin by ECN, the colibactin. In contrast, neonatal colonization of C57BL/6 mice did not protect against EAE. Together, our data showed a beneficial role of the imbalance of Vav1 function and ECN treatment in EAE development. Further analysis of the involved mechanisms will help us to better understand the pathogenesis of MS and to develop new therapeutic strategies for MS.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (266 p.)

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2015 TOU3 0235
  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque électronique.
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