L’importance de la coopération de TRAF1 et LSP1 en aval du récepteur 4-1BB(CD137) pour la survie des lymphocytes

4-1BB (CD137) est un membre de la superfamille TNFR qui est impliqué dans la transmission des signaux de survie aux lymphocytes. TRAF1 est une protéine adaptatrice qui est recrutée par 4-1BB et autres TNFRs et est caractérisée par une expression très restreinte aux lymphocytes, cellules dendritiques et certaines cellules épithéliales. TRAF1 est nécessaire pour l’expansion et la survie des cellules T mémoire en présence d'agonistes anti-4-1BB in vivo. De plus, TRAF1 est requise en aval de 4-1BB pour activer (phosphoryler) la MAP kinase Erk impliquée dans la régulation de la molécule pro-apoptotique Bim. Suite à l’activation du récepteur 4-1BB, TRAF1 et ERK sont impliqués dans la phosphorylation de Bim et la modulation de son expression. L’activation et la régulation de TRAF1 et Bim ont un rôle important dans la survie des cellules T CD8 mémoires. Dans cette étude, nous avons utilisé une approche protéomique afin de pouvoir identifier de nouveaux partenaires de liaison de TRAF1. Utilisant cette stratégie, nous avons identifié que LSP1 (Leukocyte Specific Protein 1) est recruté dans le complexe de signalisation 4-1BB de manière TRAF1 dépendante. Une caractérisation plus poussée de l’interaction entre TRAF1 et LSP1 a montré que LSP1 lie la région unique N-terminal de TRAF1 de façon indépendante de la région conservée C-terminal. À l’instar des cellules T déficientes en TRAF1, les cellules T déficientes en LSP1 ne sont pas capables d’activer ERK en aval de 4-1BB et par conséquent ne peuvent pas réguler Bim. Ainsi, TRAF1 et LSP1 coopèrent en aval de 4-1BB dans le but d’activer ERK et réguler en aval les niveaux de Bim dans les cellules T CD8. Selon la littérature, le récepteur 4-1BB n’est pas exprimé à la surface des cellules B murines, mais le récepteur 4-1BB favorise la prolifération et la survie des cellules B humaines. Cependant, il est important d'étudier l'expression du récepteur 4-1BB dans les cellules B murines afin de disposer d'un modèle murin et de prédire la réponse clinique à la manipulation de 4-1BB. En utilisant différentes stimulations de cellules B murines primaires, nous avons identifié que le récepteur 4-1BB est exprimé à la surface des cellules B de souris suite à une stimulation avec le LPS (Lipopolysaccharides). Une caractérisation plus poussée a montré que le récepteur 4-1BB est induit dans les cellules B murines d'une manière dépendante de TLR4 (Toll Like Receptor 4). Collectivement, notre travail a démontré que la stimulation avec le LPS induit l’expression du récepteur 4-1BB à la surface des cellules B murines, menant ainsi à l'induction de TRAF1. De plus, TRAF1 et LSP1 coopèrent en aval de 4-1BB pour activer la signalisation de la Map kinase ERK dans les cellules B murines de manière similaire aux cellules T. Les cellules B déficientes en TRAF1 et les cellules B déficientes en LSP1 ne sont pas en mesure d'activer la voie ERK en aval de 4-1BB et montrent un niveau d’expression du récepteur significativement diminué comparé aux cellules B d’une souris WT. Ainsi, TRAF1 et LSP1 sont nécessaires pour une expression maximale du récepteur 4-1BB à la surface cellulaire de cellules B murines et coopèrent en aval de 4-1BB afin d'activer la cascade ERK dans les cellules B murines.

Secretion of tumor necrosis factor by human leukocytes stimulated with shark cartilage

To assess the role of shark cartilage as an immune modulator, acid, salt-soluble, and phosphate-buffered saline extracts were prepared from three different commercial sources (SL, TL, FDC) of cartilage and used to stimulate human leukocytes in vitro. Duplicate leukocyte cultures were set up, each containing 50 $\mu$l of endotoxin-free extract, 200 $\mu$l of cell suspension (2.4-2.5 $\times$ 10$\sp5$ cells) and 100 $\mu$l of medium and incubated at 37$\sp\circ$C. Cultures stimulated with LPS (5 $\mu$g/ml) or medium served as the positive and negative controls, respectively. Culture supernatants were assayed for TNF$\alpha$ by ELISA. Cartilage extracts stimulated cells to release significant levels of TNF$\alpha$ (p $<$.005); the highest response was obtained with the acid extract of SL cartilage. In comparison, response to corresponding extracts of bovine cartilage was lower (p $<$.05). The stimulatory activity was reduced (85%) following proteolytic digestion, and lost when extract was heated (60$\sp\circ$C, 20 min) or treated with urea (6M), suggesting that the active component(s) is a protein. ^

Fas-FasL expression and interactions in mouse tumor cell lines: Implications for tumor immune escape

The Fas system, comprising the Fas receptor (Fas/Apo-1/CD95) and its ligand, Fas ligand (FasL), is a central mediator of programmed cell death in various physiological and pathological processes. FasL exists as transmembrane and soluble forms and induces apoptosis on crosslinking with Fas receptor. Recent evidence indicated that tumor cells exploit this system for their immunologic escape that includes the loss of Fas and the gain of FasL expression. In the present study, nine mouse tumor cell lines of diverse origin were examined immunocytochemically for the expression of Fas and FasL. Nine of nine cell lines expressed FasL, and five of nine cell lines expressed Fas. FasL expression in these tumor cell lines was demonstrated to be functional by its induction of apoptosis in Fas-sensitive target cells in coculture experiments. These results suggest that FasL may be a prevalent mediator of immune privilege in mouse malignancies, and support the recently proposed "counterattack model" for local elimination of tumor-reactive immune cells by tumor cell-derived FasL.^ Culture supernatant of four cell lines expressing FasL showed cytotoxic effect on Fas-sensitive target cells, indicating the possibility of secreted FasL in the medium. The Fas-expressing cell lines were sensitized to anti-Fas antibody cytotoxicity following treatment with IL-2 and IFN-$\gamma$, suggesting cytokine stimulation as an effective target for future immunotherapeutic strategies. ^

Cytokine analysis in Atlantic bottlenose dolphins: Molecular characterization of IL-4, IL-6, and IL-10

The health status of wild and captive Atlantic Bottlenose dolphins ( Tersiops truncatis) is difficult to ascertain. Mass strandings of these animals have been attributed to pollutants, as well as bacterial infections. Using human Enzyme Linked Immuno-Assays (ELISA) for immunological cytokines, I measured soluble cytokine levels with respect to their health status. In a retrospective analysis of dolphin sera, there was a trend of higher cytokine levels in “sick” animals. I cultured dolphin lymphocytes in the presence of a mitogen (PHA), a super antigen (Staph-A), Lipopolysaccharide (LPS), and a calcium flux inducer (PMA). Levels of messenger RNA, from these cultured cells, were assayed with Polymerase Chain Reaction (PCR) using primers for the human cytokines IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, Tumor Necrosis Factor, and Interferon gamma. Only IL-4, IL-6, and IL-10 messages were obtained, inferring similar nucleotide homology to the human primer sequences. The PCR products were sequenced. Sixteen IL-4 sequences, twelve IL-6 sequences and seven IL-10 sequences were obtained and analyzed. Each cytokine exhibited the same nucleotide sequence in all dolphins examined. There was no difference in the cytokine profile in response to the various stimuli. The derived amino acid composition for each of the dolphin cytokines was used for molecular modeling, which showed that dolphin IL-4, IL-6, and IL-10 were structurally similar to the corresponding proteins of Perissodactyla. ^

Antibacterial proteins and peptides in nurse shark ( Ginglymostoma cirratum) peripheral blood leukocytes

In many vertebrate and invertebrate species mediators of innate immunity include antimicrobial peptides (AMPs) such as peptide fragments of histones and other proteins with previously ascribed different functions. Shark AMPs have not been described and this research examines the antibacterial activity of nurse shark (Ginglymostoma cirratum) peripheral blood leukocyte lysates. Screening of lysates prepared by homogenizing unstimulated peripheral blood leukocytes identified muramidase (lysozyme-like) and non-muramidase antibacterial activity. Lysates were tested for lysozyme using the lysoplate assays, and antibacterial (AB) activity was assayed for by a microdilution growth assay that was developed using Planococcus citreus as the target bacterium. Fractionation of crude lysates by ion exchange and affinity chromatography was followed by a combination of SDS-PAGE with LC/MS-MS and/or N-terminal sequence analysis of low molecular weight protein bands (<20 kDa). This yielded several peptides with amino acid sequence similarity to lysozyme, ubiquitin, hemoglobin, human histones H2A, H2B and H4 and to antibacterial histone fragments of the catfish and the Asian toad. Not all peptide sequences corresponded to peptides potentially antibacterial. The correlation of a specific protein band in active lysate fractions was accomplished by employing the acid-urea gel overlay assays in which AB activity was seen as zones of growth inhibition on a lawn of P. citreus at a position corresponding to that of the putative AB protein band. This study is the first to describe putative AMPs in the shark and their potential role in innate immunity.^

Immunomodulation by shark cartilage extracts

The immune system is composed of innate and adaptive mechanisms. Innate immune responses are significantly modulated by immunomodulatory factors that act through the induction of specific patterns of cytokine production in responding cells. Human leukocytes have been shown to respond to substance(s) present in acid extracts of commercial shark cartilage (SC). Shark cartilage is a food supplement taken by consumers as a prophylaxis and for the treatment of conditions ranging from arthritis to cancer. No reliable scientific evidence in the literature supports the alleged usefulness of shark cartilage supplements, but their use remains popular. Cartilage extracts exhibit immunomodulatory properties by inducing various inflammatory, Th1-type cytokines and potent chemokines in human peripheral blood leukocytes (HPBL) in vitro. The objectives of the study were to (1) to determine the nature of the active component(s), (2) to define the scope of cellular response to SC extract, and (3) to elucidate the molecular mechanisms underlying bioactivity. Results showed that there are at least two cytokine-inducing components which are acid stable. One anionic component has been identified as a small (14-21 kDa) glycoprotein with at least 40% carbohydrate content. Shark cartilage stimulated HPBL to produce cytokines resembling an inflammatory, Th1 polarized response. Leukocyte-specific responses consist of both initial cytokine responses to SC directly (i.e., TNF-α) and secondary responses such as the IFN-γ response by lymphocytes following initial SC stimulation. Response of RAW cells, a murine macrophage cell line, indicated that TNF-á could be induced in macrophages of another mammalian species in the absence of other cell types. The results suggest that the human monocyte/macrophage is most likely to be the initial responding cell to SC stimulation. Stimulation of cells appears to engage at least one ligand-receptor interaction with TLR 4, although the role of TLR 2 cannot be ruled out. Initial activation is likely followed by the activation of the JNK and p38 MAPK signal transduction pathways resulting in activation, release, and translocation of transcription factor nuclear factor κB (Nf-κB). This dissertation research study represents the first in-depth study into characterizing the bioactive component(s) of commercial shark cartilage responsible for its immunomodulating properties and defining cellular responses at the molecular level.

Immunocytes of the Atlantic bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) and West Indian manatee (Trichechus manatus latirostris): Morphologic characterizations and correlations between healthy and disease states under free-ranging and captive conditions

Interest in the health of marine mammals has increased due, in part, to the attention given to human impact on the marine environment. Recent mass strandings of the Atlantic bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) and rising mortalities of the endangered Florida manatee (Trichechus manatus latirostris) have raised questions on the extent to which pollution, infectious disease, "stress," and captivity influence the immune system of these animals. This study has provided the first in-depth characterization of immunocytes in the peripheral blood of dolphins (n = 190) and manatees (n = 56). Immunocyte morphology and baseline values were determined in clinically normal animals under free-ranging, stranded and captive living conditions as well as by age and sex. Additionally, immunocyte population dynamics were characterized in sick animals. This was accomplished with traditional cytochemical techniques and new lymphocyte phenotyping methodology which was validated in this study. Traditional cytochemical techniques demonstrated that blood immunocyte morphology and cell numbers are similar to terrestrial mammals with some notable exceptions. The manatee heterophilic granulocyte is a morphologically unique cell and probably functions similarly to the typical mammalian neutrophil. Eosinophils were rarely found in manatees but were uncommonly high in healthy and sick dolphins. Basophils were not identified. Manatees had higher total lymphocyte numbers compared to dolphins and most terrestrial mammals. Lymphocyte subsets identified in healthy animals included T$\rm\sb{h}$, T$\rm\sb{c/s}$, B and NK cells. Dolphin and manatee T and B cell values were higher than those reported in man and most terrestrial mammals. The manatee has extraordinarily high absolute numbers of circulating T$\rm\sb{h}$ cells which suggests an enhanced immunological response capability. With few exceptions, immunocyte types and absolute numbers were not significantly different between free-ranging, stranded and captive categories or between sex and age categories. The evaluation of immunocyte dynamics in various disease states demonstrated a wide variation in cellular responses which provided new insights into innate, humoral and cell-mediated immunity in these species. Additionally, this study demonstrated that lymphocyte phenotyping has diagnostic significance and could be developed into a potential indicator of immunocompetence in both free-ranging and captive dolphin and manatee populations.

Regulation of Rab5 GTPase activity during Pseudomonas aeruginosa-macrophage interaction

Pseudomonas aeruginosa is a Gram-negative opportunistic pathogen. Several antibiotic resistant strains of P. aeruginosa are commonly found as secondary infection in immune-compromised patients leaving significant mortality and healthcare cost. Pseudomonas aeruginosa successfully avoids the process of phagocytosis, the first line of host defense, by secreting several toxic effectors. Effectors produced from P. aeruginosa Type III secretion system are critical molecules required to disrupt mammalian cell signaling and holds particular interest to the scientists studying host-pathogen interaction. Exoenzyme S (ExoS) is a bi-functional Type III effector that ADP-ribosylates several intracellular Ras (Rat sarcoma) and Rab (Response to abscisic acid) small GTPases in targeted host cells. The Rab5 protein acts as a rate limiting protein during phagocytosis by switching from a GDP- bound inactive form to a GTP-bound active form. Activation and inactivation of Rab5 protein is regulated by several Rab5-GAPs (GTPase Activating Proteins) and Rab5-GEFs (Rab5-Guanine nucleotide Exchange Factors). Some pathogenic bacteria have shown affinity for Rab proteins during infection and make their way inside the cell. This dissertation demonstrated that Rab5 plays a critical role during early steps of P. aeruginosa invasion in J774-Eclone macrophages. It was found that live, but not heat inactivated, P. aeruginosa inhibited phagocytosis that occurred in conjunction with down-regulation of Rab5 activity. Inactivation of Rab5 was dependent on ExoS ADP-ribosyltransferase activity, and more than one arginine sites in Rab5 are possible targets for ADP-ribosylation modification. However, the expression of Rin1, but not other Rab5GEFs (Rabex-5 and Rap6) reversed this down-regulation of Rab5 in vivo. Further studies revealed that the C-terminus of Rin1 carrying Rin1:Vps9 and Rin1:RA domains are required for optimal Rab5 activation in conjunction with active Ras. These observations demonstrate a novel mechanism of Rab5 targeting to phagosome via Rin1 during the phagocytosis of P. aeruginosa. The second part of this dissertation investigated antimicrobial activities of Dehydroleucodine (DhL), a secondary metabolite from Artemisia douglasiana, against P. aeruginosa growth and virulence. Populations of several P. aeruginosa strains were completely susceptible to DhL at a concentration between 0.48~0.96 mg/ml and treatment at a threshold concentration (0.12 mg/ml) inhibited growth and many virulent activities without damaging the integrity of the cell suggesting anti-Pseudomonas activity of DhL.

Sistema inteligente para o processamento de imagens digitais intrabucais oclusais

Several are the areas in which digital images are used in solving day-to-day problems. In medicine the use of computer systems have improved the diagnosis and medical interpretations. In dentistry it’s not different, increasingly procedures assisted by computers have support dentists in their tasks. Set in this context, an area of dentistry known as public oral health is responsible for diagnosis and oral health treatment of a population. To this end, oral visual inspections are held in order to obtain oral health status information of a given population. From this collection of information, also known as epidemiological survey, the dentist can plan and evaluate taken actions for the different problems identified. This procedure has limiting factors, such as a limited number of qualified professionals to perform these tasks, different diagnoses interpretations among other factors. Given this context came the ideia of using intelligent systems techniques in supporting carrying out these tasks. Thus, it was proposed in this paper the development of an intelligent system able to segment, count and classify teeth from occlusal intraoral digital photographic images. The proposed system makes combined use of machine learning techniques and digital image processing. We first carried out a color-based segmentation on regions of interest, teeth and non teeth, in the images through the use of Support Vector Machine. After identifying these regions were used techniques based on morphological operators such as erosion and transformed watershed for counting and detecting the boundaries of the teeth, respectively. With the border detection of teeth was possible to calculate the Fourier descriptors for their shape and the position descriptors. Then the teeth were classified according to their types through the use of the SVM from the method one-against-all used in multiclass problem. The multiclass classification problem has been approached in two different ways. In the first approach we have considered three class types: molar, premolar and non teeth, while the second approach were considered five class types: molar, premolar, canine, incisor and non teeth. The system presented a satisfactory performance in the segmenting, counting and classification of teeth present in the images.

Sistema inteligente para o processamento de imagens digitais intrabucais oclusais

Several are the areas in which digital images are used in solving day-to-day problems. In medicine the use of computer systems have improved the diagnosis and medical interpretations. In dentistry it’s not different, increasingly procedures assisted by computers have support dentists in their tasks. Set in this context, an area of dentistry known as public oral health is responsible for diagnosis and oral health treatment of a population. To this end, oral visual inspections are held in order to obtain oral health status information of a given population. From this collection of information, also known as epidemiological survey, the dentist can plan and evaluate taken actions for the different problems identified. This procedure has limiting factors, such as a limited number of qualified professionals to perform these tasks, different diagnoses interpretations among other factors. Given this context came the ideia of using intelligent systems techniques in supporting carrying out these tasks. Thus, it was proposed in this paper the development of an intelligent system able to segment, count and classify teeth from occlusal intraoral digital photographic images. The proposed system makes combined use of machine learning techniques and digital image processing. We first carried out a color-based segmentation on regions of interest, teeth and non teeth, in the images through the use of Support Vector Machine. After identifying these regions were used techniques based on morphological operators such as erosion and transformed watershed for counting and detecting the boundaries of the teeth, respectively. With the border detection of teeth was possible to calculate the Fourier descriptors for their shape and the position descriptors. Then the teeth were classified according to their types through the use of the SVM from the method one-against-all used in multiclass problem. The multiclass classification problem has been approached in two different ways. In the first approach we have considered three class types: molar, premolar and non teeth, while the second approach were considered five class types: molar, premolar, canine, incisor and non teeth. The system presented a satisfactory performance in the segmenting, counting and classification of teeth present in the images.

Traitement de la maladie du greffon contre l’hôte chronique par la photophérèse extra corporelle au TH9402 : m écanisme de régulation de la maladie du greffon contre l’hôte chronique par les cellules T régulatrices

La maladie du greffon contre l’hôte (GVHD) est la principale cause de mortalité et de morbidité suite aux greffes de cellules souches hématopoïétiques. Plusieurs patients demeurent réfractaires aux traitements actuels ce qui rend nécessaire le développement de nouvelles stratégies afin de combattre cette maladie. Dans l’étude qui suit, nous avons utilisé un nouvel agent thérapeutique, le TH9402, une molécule photosensible et démontré qu’elle permet, lorsqu’exposée à la lumière visible (514 nm), d’éliminer sélectivement les cellules T activées in vivo tout en préservant les cellules T au repos et les cellules T régulatrices (Tregs). Les Tregs ainsi préservés peuvent abroger la réponse alloréactive par la sécrétion d’IL-10 ou par contact cellule-cellule via un mécanisme impliquant le CTLA-4. Nous avons découvert que la signalisation du CTLA-4 était associée à une hausse de la population Treg in vitro. Cette hausse est due à la conversion de cellules T CD4+CD25- en Tregs et non à une prolifération sélective des Tregs. Dans la deuxième partie de cette étude, nous avons démontré que la signalisation de CTLA-4 était associée à une augmentation de l’expression de la protéine Indoleamine 2,3 dioxygenase (IDO). Ces effets nécessitent la déplétion du tryptophane ainsi que de la protéine de phase aigue GCN2. Finalement, nous avons observé que l’infusion de cellules traitées au TH9402 chez des patients souffrant de GVHD chronique est associée à une augmentation de la population Treg chez ces patients sans causer de lymphopénie ni de diminution de la réponse immunitaire dirigée contre les antigènes viraux. Ces résultats suggèrent que le traitement au TH9402 pourrait représenter une approche particulièrement intéressante pour le traitement de la GVHD chronique réfractaire aux traitements actuels. De plus, l’augmentation de l’expression d’IDO pourrait être utilisée comme valeur prédictive de la réponse du patient au traitement. Ceci pourrait permettre d’améliorer la qualité de soins ainsi que de la qualité de vie des patients souffrant de GVHD chronique.

Rôles de deux corécepteurs impliqués dans le maintien des cellules T mémoires CD8+ et la maturation des cellules dendritiques

La reconnaissance d’un antigène présenté par les cellules présentatrices d’antigène induit la prolifération et la différenciation des lymphocytes T naïfs en lymphocytes T effecteurs et mémoires. Cette reconnaissance se fait par l’interaction du récepteur des cellules T (TCR) des lymphocytes T et le complexe CMH-peptide présent à la surface des DC. Cependant, des signaux additionnels sont requis, une meilleure activation des lymphocytes T implique des corécepteurs présents à la surface de ces deux types cellulaires. Après l’élimination de l’antigène, la plupart des lymphocytes T effecteurs vont mourir. Une petite population de lymphocytes T va persister pour se différencier en lymphocytes T mémoires capables de protéger l’organisme contre une réinfection. Les signaux qui contrôlent le maintien des lymphocytes T mémoires sont encore mal compris. Pour comprendre le rôle de la molécule de costimulation 4-1BB dans le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires, nous avons émis l’hypothèse que l’état de phosphorylation de la protéine adaptatrice TRAF1, qui se lie à 4-1BB, module le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires. Ainsi, nous avons montré par des expériences de spectrométrie de masse que TRAF1 s’associe préférentiellement à TBK1 lorsqu’elle n’est pas phosphorylée. Nous avons aussi montré que la présence de TRAF1 est requise pour stabiliser TBK1 au récepteur 4-1BB après stimulation des lymphocytes T. Par ailleurs, les lymphocytes T CD8 OT-I TRAF1-/- reconstituées avec un mutant phospho-déficient de TRAF1 (S139A) et ensuite différenciées en lymphocytes T mémoires in vitro induisent une activation de la voie de signalisation NF-ĸB contrairement à ceux exprimant la forme phospho-mimétique de TRAF1 (S139D). Ces premières études démontrent l’importance de l’état de phosphorylation de TRAF1 en aval de 4-1BB dans les cellules T. Dans la seconde partie, nous avons évalué le rôle d’un autre corécepteur; la neuropiline 1, dans la maturation des DC. A cet effet, nous avons émis l’hypothèse que l’interaction de la neuropiline 1 et ses ligands contribuerait à la fonction des DC. Nous avons démontré que l’absence de la neuropiline 1 n’a pas d’effet sur la maturation au LPS des DC. Cependant, la présence du VEGF (un ligand de Nrp-1) inhibe la maturation des DC dérivées de la moelle osseuse. Notre étude a démontré que VEGF inhibe l’expression des molécules de costimulation, la sécrétion des cytokines pro inflammatoires et la signalisation TLR4 principalement les voies MAP Kinase et NF-ĸB. Contrairement aux résultats avec les cellules WT, VEGF n’est pas capable d’affecter la maturation, la sécrétion des cytokines et la signalisation TLR4 des DC Nrp1-Lyz où la neuropiline 1 est délétée. Ainsi, nos résultats ont démontré que VEGF inhibe la maturation des DC de façon Nrp1-dépendante. Enfin, l’analyse des molécules partenaires de la neuropiline 1 montre que Nrp1, VEGF et TLR4 se retrouvent dans le même complexe. Nos résultats démontrent que VEGF, en présence de la neuropiline 1 est capable d’interagir avec TLR4 pour inhiber la maturation des DC. Toutefois, en absence de la neuropiline1, VEGF n’est pas capable de recruter TLR4 pour réduire l’expression des molécules de costimulation. Ces études sur les corécepteurs pourraient être importantes dans l’élaboration de nouvelles approches vaccinales.

Traitement de la maladie du greffon contre l’hôte chronique par la photophérèse extra corporelle au TH9402 : m écanisme de régulation de la maladie du greffon contre l’hôte chronique par les cellules T régulatrices

La maladie du greffon contre l’hôte (GVHD) est la principale cause de mortalité et de morbidité suite aux greffes de cellules souches hématopoïétiques. Plusieurs patients demeurent réfractaires aux traitements actuels ce qui rend nécessaire le développement de nouvelles stratégies afin de combattre cette maladie. Dans l’étude qui suit, nous avons utilisé un nouvel agent thérapeutique, le TH9402, une molécule photosensible et démontré qu’elle permet, lorsqu’exposée à la lumière visible (514 nm), d’éliminer sélectivement les cellules T activées in vivo tout en préservant les cellules T au repos et les cellules T régulatrices (Tregs). Les Tregs ainsi préservés peuvent abroger la réponse alloréactive par la sécrétion d’IL-10 ou par contact cellule-cellule via un mécanisme impliquant le CTLA-4. Nous avons découvert que la signalisation du CTLA-4 était associée à une hausse de la population Treg in vitro. Cette hausse est due à la conversion de cellules T CD4+CD25- en Tregs et non à une prolifération sélective des Tregs. Dans la deuxième partie de cette étude, nous avons démontré que la signalisation de CTLA-4 était associée à une augmentation de l’expression de la protéine Indoleamine 2,3 dioxygenase (IDO). Ces effets nécessitent la déplétion du tryptophane ainsi que de la protéine de phase aigue GCN2. Finalement, nous avons observé que l’infusion de cellules traitées au TH9402 chez des patients souffrant de GVHD chronique est associée à une augmentation de la population Treg chez ces patients sans causer de lymphopénie ni de diminution de la réponse immunitaire dirigée contre les antigènes viraux. Ces résultats suggèrent que le traitement au TH9402 pourrait représenter une approche particulièrement intéressante pour le traitement de la GVHD chronique réfractaire aux traitements actuels. De plus, l’augmentation de l’expression d’IDO pourrait être utilisée comme valeur prédictive de la réponse du patient au traitement. Ceci pourrait permettre d’améliorer la qualité de soins ainsi que de la qualité de vie des patients souffrant de GVHD chronique.

Rôles de deux corécepteurs impliqués dans le maintien des cellules T mémoires CD8+ et la maturation des cellules dendritiques

La reconnaissance d’un antigène présenté par les cellules présentatrices d’antigène induit la prolifération et la différenciation des lymphocytes T naïfs en lymphocytes T effecteurs et mémoires. Cette reconnaissance se fait par l’interaction du récepteur des cellules T (TCR) des lymphocytes T et le complexe CMH-peptide présent à la surface des DC. Cependant, des signaux additionnels sont requis, une meilleure activation des lymphocytes T implique des corécepteurs présents à la surface de ces deux types cellulaires. Après l’élimination de l’antigène, la plupart des lymphocytes T effecteurs vont mourir. Une petite population de lymphocytes T va persister pour se différencier en lymphocytes T mémoires capables de protéger l’organisme contre une réinfection. Les signaux qui contrôlent le maintien des lymphocytes T mémoires sont encore mal compris. Pour comprendre le rôle de la molécule de costimulation 4-1BB dans le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires, nous avons émis l’hypothèse que l’état de phosphorylation de la protéine adaptatrice TRAF1, qui se lie à 4-1BB, module le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires. Ainsi, nous avons montré par des expériences de spectrométrie de masse que TRAF1 s’associe préférentiellement à TBK1 lorsqu’elle n’est pas phosphorylée. Nous avons aussi montré que la présence de TRAF1 est requise pour stabiliser TBK1 au récepteur 4-1BB après stimulation des lymphocytes T. Par ailleurs, les lymphocytes T CD8 OT-I TRAF1-/- reconstituées avec un mutant phospho-déficient de TRAF1 (S139A) et ensuite différenciées en lymphocytes T mémoires in vitro induisent une activation de la voie de signalisation NF-ĸB contrairement à ceux exprimant la forme phospho-mimétique de TRAF1 (S139D). Ces premières études démontrent l’importance de l’état de phosphorylation de TRAF1 en aval de 4-1BB dans les cellules T. Dans la seconde partie, nous avons évalué le rôle d’un autre corécepteur; la neuropiline 1, dans la maturation des DC. A cet effet, nous avons émis l’hypothèse que l’interaction de la neuropiline 1 et ses ligands contribuerait à la fonction des DC. Nous avons démontré que l’absence de la neuropiline 1 n’a pas d’effet sur la maturation au LPS des DC. Cependant, la présence du VEGF (un ligand de Nrp-1) inhibe la maturation des DC dérivées de la moelle osseuse. Notre étude a démontré que VEGF inhibe l’expression des molécules de costimulation, la sécrétion des cytokines pro inflammatoires et la signalisation TLR4 principalement les voies MAP Kinase et NF-ĸB. Contrairement aux résultats avec les cellules WT, VEGF n’est pas capable d’affecter la maturation, la sécrétion des cytokines et la signalisation TLR4 des DC Nrp1-Lyz où la neuropiline 1 est délétée. Ainsi, nos résultats ont démontré que VEGF inhibe la maturation des DC de façon Nrp1-dépendante. Enfin, l’analyse des molécules partenaires de la neuropiline 1 montre que Nrp1, VEGF et TLR4 se retrouvent dans le même complexe. Nos résultats démontrent que VEGF, en présence de la neuropiline 1 est capable d’interagir avec TLR4 pour inhiber la maturation des DC. Toutefois, en absence de la neuropiline1, VEGF n’est pas capable de recruter TLR4 pour réduire l’expression des molécules de costimulation. Ces études sur les corécepteurs pourraient être importantes dans l’élaboration de nouvelles approches vaccinales.

Anomalies immunitaires chez les enfants exposés au VIH mais non infectés.

La thérapie antirétrovirale prévient la transmission mère-enfant du VIH dans plus de 98% des cas lorsqu’administrée pendant la grossesse, le travail et au nouveau-né. L’accessibilité à la thérapie antirétrovirale dans près de 70% des 1,5 millions cas de grossesses VIH+ dans le monde mène à la naissance de plus d’un million d’enfants exposés non infectés chaque année. Le nombre d’enfants exposés non infectés est à la hausse ainsi que les préoccupations concernant leur santé. En effet, plusieurs groupes ont signalé une augmentation de la morbidité et de la mortalité chez les enfants exposés non infectés. L’analyse des données rétrospectives de 705 enfants exposés non infectés de la cohorte mère-enfant du CMIS a révélé qu’à 2 mois d’âge, les enfants nés de mères ayant une charge virale supérieure à 1,000 copies d’ARN / ml avaient une fréquence de lymphocytes B significativement plus élevés par rapport aux enfants exposés non infectés nés de mères ayant une charge virale indétectable. L’objectif de cette étude est de caractériser ces anomalies. Les lymphocytes, provenant du sang de cordon ombilical et de sang veineux obtenu à 6 et 12 mois d’âge, ont été phénotypés par cytométrie en flux à l’aide des marqueurs CD3 / CD10 / CD14 / CD16 / CD19 / CD20 / CD21 / CD27 / IgM pour les lymphocytes B et CD4 / CD8 / CD3 / CCR7 / CD45RA pour les lymphocytes T. De plus, afin d’étudier les capacités fonctionnelles des lymphocytes B CD19+, la réponse antigène-spécifique au vaccin antitétanique a été mesurée par marquage avec des tétramères fluorescents de fragment C du toxoïde tétanique. Nos travaux ont mis en évidence des différences statistiquement significatives entre les enfants exposés non-infectés (ENI) nés de mères avec une charge virale détectable comparativement à ceux nés de mères avec une charge virale indétectable. À la naissance, les enfants ENI nés de mères avec une charge virale détectable avaient significativement moins de lymphocytes B totaux, plus de lymphocytes B mémoires classiques, activés, plasmablastes et lymphocytes T CD8+ mémoires centrales. À 6 mois, ils avaient significativement plus de lymphocytes B naïfs et significativement moins de lymphocytes T CD8+ effecteurs mémoires. À 12 mois d’âge, ils avaient significativement plus de lymphocytes B et T CD8+ totaux; significativement moins de lymphocytes T CD4+ totaux et leurs lymphocytes T affichaient un profil significativement plus activé (plus de cellules mémoires). L’analyse de la réponse antigène-spécifique a révélé une fréquence plus élevé de lymphocytes B mémoires IgM+ suggérant que les enfants nés de mères avec une virémie détectable ont plus de mal à établir une mémoire immunitaire efficace face au vaccin antitétanique. Nos données suggèrent qu’il y a exposition durant le premier trimestre de grossesse à la virémie maternelle et que cette exposition impacte le système immunitaire en développement du fœtus. Les mécanismes sous-jacents causant ces anomalies doivent encore être élucidés et l’épuisement du compartiment T à la naissance et à 6 mois reste à être investigué. Dans un pays industrialisé où l’accès aux soins est facilité, ces anomalies ont des conséquences modérées mais dans des pays à faible et moyen revenu, les conséquences peuvent être beaucoup plus tragiques voir fatales.