Thèse en cours

COORDINATION DES FONCTIONS DES CELLULES DENDRITIQUES: CARACTERISATION DES MECANISMES IMPLIQUES ET CONSEQUENCES PHYSIOPATHOLOGIQUES
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Auteur / Autrice : Molène Docq
Direction : Géraldine Schlecht-louf
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Immunologie
Date : Inscription en doctorat le 01/10/2020
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Inflammation, Microbiome, Immunosurveillance
référent : Faculté de pharmacie

Résumé

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Contexte Notre peau est en contact permanent avec les éléments de notre environnement, incluant sa composante microbienne. La surveillance de cette interface est assurée par notre système immunitaire cutané, et notamment par les cellules de Langerhans (LC) et les cellules dendritiques (DC). Ces cellules présentatrices d'antigène (CPA) capturent les antigènes et intègrent divers signaux associés pour activer – ou non - les lymphocytes T (LT) naïfs et orienter les réponses immunitaires vers l'immunité ou la tolérance. Leur fonction est coordonnée spatialement et temporellement afin d'optimiser les étapes de capture antigénique, migration aux organes lymphoïdes et présentation de l'antigène aux LT. Les mécanismes régulant cette coordination ne sont que partiellement connus et pourraient être ciblés dans le contexte de thérapies visant à moduler l'initiation et la qualité des réponses immunitaires cutanée. Notre laboratoire travaille sur les mécanismes qui contrôlent la fonction des CPA dans le contexte de l'immunosurveillance cutanée. Nous avons identifié plusieurs acteurs moléculaires dont les niveaux d'activation ou d'expression régulent la dynamique de migration des DC et LC depuis la peau vers les organes lymphoïdes secondaires. Parmi ces acteurs figurent : 1/ CXCL12 et son récepteur CXCR4, dont le gain de fonction entraîne une perturbation majeure de l'immunité cutanée, incluant un défaut de migration généralisé des DC combiné à un retard de migration et une hyper-activation des DC qui réussissent à rejoindre les ganglions drainant la peau(Gallego, Vétillard et al, en révision à Blood). Chez l'homme, ce gain de fonction est associé à une forte susceptibilité à la pathogenèse des papillomavirus humains (HPV) (Meuris et al, 2017), les virus les plus représentés parmi notre virome lorsqu'on exclut les phages. 2/ la protéine Glucocorticoid-Induced Leucine Zipper (GILZ) est un régulateur de la transduction du signal et de la transcription, dont le gène Tsc22d3 est transactivé lorsque nos cellules sont exposées aux glucocorticoïdes, endogènes (notamment en contexte de stress) ou thérapeutiques. L'expression de GILZ dans les DC est aussi stimulée dans un micro-environnement anti-inflammatoire -e.g.- production d'IL-10 ou de TGF-ß- la Mitomycine C ou tumoral (Yang et al., Nat Med, 2019). Nos travaux antérieurs ont établi que l'expression accrue de GILZ par les DC favorise l'expansion de LT régulateurs au détriment de la différenciation de LT effecteurs Th1 et Th17 (Calmette et al., J Immunol 2014 ; Vétillard et al., Front Immunol. 2018). Nous avons aussi contribué à établir le rôle délétère de l'expression de GILZ par les DC dans la réponse aux traitements anti-tumoraux (Yang et al., Nat Med, 2019), selon des mécanismes que nous relions à l'activation de LT régulateurs (Vétillard et al., en préparation). Plus récemment, nous avons montré que la délétion de GILZ (GILZKO) dans les DC a des effets opposés sur deux processus dépendant du cytosquelette d'actine : elle favorise la capture antigénique par macropinocytose (Calmette et al., J Immunol 2016) au détriment de la migration des DC cutanées vers les ganglions drainant la peau, des résultats confirmés dans des systèmes expérimentaux microfluidiques in vitro, permettant l'étude des deux processus en temps réel à l'échelle unicellulaire (collaboration A-M. Lennon Duménil, Institut Curie, Paris) (Vétillard et al., en préparation). L'analyse transcriptomique des DC GILZKO suivie d'une validation des candidats avec une approche expérimentale déterministe, nous a permis d'identifier plusieurs protéines dont l'expression et/ou la localisation subcellulaire sont fortement affectées par la délétion de GILZ et qui pourraient médier les effets opposés de GILZ sur les processus de macropinocytose et de migration (Vétillard et al., en préparation). Sur la base de ces résultats, notre hypothèse de travail est que GILZ régule la coordination des fonctions dépendantes de l'actine dans les DC, selon des mécanismes dont l'étude fera l'objet d'un premier axe de cette thèse. Le second axe sera destiné à l'analyse des conséquences physiopathologiques de la dérégulation de cette coordination dans des modèles de pathologies cutanées. Objectifs Les objectifs de cette thèse seront de mettre en évidence : 1. Les mécanismes régulant le couplage fonctionnel entre macropinocytose, migration et présentation antigénique dans les DC. 2. Les conséquences et bases mécanistiques de l'altération de cette coordination fonctionnelle dans des contextes physiologiques et pathologiques. Méthodes Ces travaux seront réalisés à l'aide de modèles de souris génétiquement modifiées dont les DC sont déficientes pour la protéine GILZ ou la surexprimant, que nous avons créés et caractérisés (Calmette J et al, 2014 ; Calmette et al, 2016 ; Yang et al, 2019) et de modèles disponibles via nos collaborateurs (e.g. LifeAct-GFP knock-in mouse) permettant de visualiser en temps réel la polymérisation de l'actine. Ils bénéficieront de l'expertise de l'équipe dans l'étude des DC et de leurs fonctions, incluant la migration (Schlecht et al., J Immunol. 2001, J. Immunol. 2004., Blood 2004, Int. Immunol 2006 ; Calmette et al., J. Immunol. 2014, J. Immunol. 2016 ; Gallego, Vétillard et al, under review, Blood) ainsi que dans l'utilisation de la cytométrie de masse (Jaracz-Ros A, Cytometry Part A, 2018) et de collaborations engagées avec des équipes spécialisés dans l'étude de la migration cellulaire par des approches microfluidiques.