Activation et induction de tolérance des lymphocytes T dans des modèles de souris transgéniques

Activation and induction of antigen-specific T cell tolerance using T-cell receptor (TCR) transgenic mice

• Auteur / Autrice : Nadège Bercovici
• Direction : Roland Liblau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 11
• Jury : Président / Présidente : Pierre Galanaud
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Galanaud, Christian Boitard, Nicolas Glaichenhaus, Harald von Boehmer, Patrice Debré
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christian Boitard, Nicolas Glaichenhaus

Mots clés

Mots clés contrôlés

Récepteurs costimulateurs et inhibiteurs des cellules T

Autoimmunité

Souris transgéniques

Immunité cellulaire

Lymphocytes T

Cellules -- Activation

Tolérance immunitaire

Résumé

L'activation d'un lymphocyte T (LT) peut conduire à l'initiation d'une réponse immune adaptée où à l'établissement d'une tolérance immune. Une tolérance s'établit naturellement dans l'organisme mais peut être induite expérimentalement pour bloquer des réactions auto-immunes responsables de pathologies telles le diabète auto-immun. Ce travail porte sur l'étude des mécanismes d'activation et d'induction de tolérance spécifique d'antigène des LT CD4+ et CDS+. Des souris transgéniques exprimant un récepteur pour l'antigène des lymphocytes T (TCR) de spécificité connue à la surface de la majorité de leurs LT constituent le modèle de base de ce travail. Mes résultats montrent que des injections chroniques de peptide soluble permettent d'induire et de maintenir une tolérance des LT CD4+ spécifiques du peptide injecté, par délétion et inactivation fonctionnelle de ces cellules. L'injection de peptide soluble permet également d'induire une tolérance de LT CDS+ naïfs mais aussi de LT CDS+ effecteurs. En effet, dans un modèle de diabète auto-immun, l'injection de peptide élimine les LT CDS+ auto réactifs infiltrants le pancréas sans susciter de lésion de voisinage. D'autre part, l'utilisation de complexes solubles CMH de classe I :peptide m'a permis de montrer que l'injection de ces molécules constitue une autre stratégie pour induire in vivo une tolérance spécifique d'antigène des LT CDS+, par délétion et anergie, et retarder la survenue d'un diabète auto-immun. D'autre part, l'analyse in vitro des premières étapes d'activation de LT CD4+ naïfs montre que la reconnaissance de l'antigène entraîne une réorganisation du cytosquelette, essentielle à la génération d'un signal calcique d'activation. A nombre égal de complexes CMH de classe II : peptide spécifiques, les cellules dendritiques (DC) sont plus efficaces que les lymphocytes B (LB) pour activer des LT CD4+ naïfs, soulignant l'importance des molécules d'adhésion l costimulation dans la modulation du signal d'activation. De plus, les DC peuvent induire un signal calcique dans la cellule T en l'absence d'antigène spécifique, signal qui implique des intéractions TCR/CMH. Enfin, nous avons montré que des LT CDS+ naïfs pouvaient être activés et se différencier après reconnaissance de l'antigène en 1'absence de signaux de costimulation. Ce travail contribue à préciser les modalités d'activation et d'induction de tolérance des LT CD4+ et CDS+ et souligne l'importance de la présentation antigénique dans l'établissement d'une immunité ou d'une tolérance.

Antigen recognition by T cell can lead to immunity but also to antigen-specific T-cell tolerance. Immunological tolerance can be induced experimentally and may be useful for the treatment of organ-specific autoimmune diseases such as autoimmune diabetes. In this work, I have investigated the mechanisms of activation and tolerance induction in mature CD4+ and CDS+ T cells from TCR-transgenic mice. Systemic administration of soluble peptide is remarkably efficient to induce peripheral T-cell tolerance in vivo. Although one single injection induced transient T-cell tolerance, chronic intravenous (i. V. ) injections of soluble peptide is able to maintain CD4+ T-cell tolerance for more than 12 weeks. I have also shown that i. V. Injection of soluble peptide can tolerize naive CDS+ T cells but can also target effector CDS+ T cells thereby blocking the progression of an ongoing CDS-mediated autoimmune diabetes. Importantly, CDS+ T cell infiltrates are eliminated without bystander tissue damage. Furthermore, I have demonstrated that i. V. Injection of soluble MHC class I : peptide complexes represent an alternative strategy to induce CDS+ T cell tolerance in vivo. Tolerance was achieved by deletion and anergy of antigen-specific CDS+ T cells and allow to down-regulate an ongoing CDS­ mediated autoimmune diabetes. In experiments conducted in vitro with naïve T cells from TCR-transgenic mice, we have shown that antigen recognition by CD4+ T cells rapidly induced cytoskeletal alterations that are crucial for calcium responses and proliferation. Under conditions in which equal numbers of specific MHC class Il :peptide complexes are presented by dendritic cells (DC) and B cells, we could demonstrate that DC are always more efficient antigen presenting cells underlying the importance of adhesion/costimulatory molecules abundantly expressed by DC. Moreover, we provide evidence for the induction of small calcium signals in CD4+ T cells interacting with DC in the absence of specific antigen that involve MHC/TCR interactions. Finally, we have shown that naive CDS+ T cells can be fully activated and differentiated after antigenic stimulation in the absence of co-stimulatory signals. Altogether, these data contribute to our understanding of the mechanisms of activation and tolerance induction of CD4+ and CDS+ T cells.