991 resultados para Destruction des lymphocytes T CD4
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RESUME Dans le cadre de l'infection VIH-1, deux mcanismes gnraux, a) une destruction priphrique massive ou b) un dfaut dans la production priphrique ou centrale de nouvelles cellules, pourraient tre l'origine de l'puisement des lymphocytes T CD4. La question soulve une importante controverse. Dans cette tude, la production thymique et la capacit de prolifration de lymphocytes T ont t tudies conjointement. La production thymique a t value par l'analyse du contenu en cercles d'excision gnrs lors du rarrangement du rcepteur aux cellules T (ou TRECs) des cellules T CD4 et CD8 priphriques, provenant de sujets sains VIH-1 ngatifs (n=120) ou infects par le VIH-1 (n=297), au stade prcoce, intermdiaire et tardif de la phase chronique de la maladie. Au stade prcoce, nous observons que le contenu en TRECs de la population CD4 est suprieur celui de la population contrle. Aucune diffrence n'est observe lors de la phase intermdiaire, alors que le contenu en TRECs est infrieur lors de la phase tardive, en comparaison avec le groupe contrle. Pour les lymphocytes T CD8, le contenu en TRECs reste infrieur au groupe contrle, tous les stades de la maladie. Ainsi, au stade prcoce, la production thymique chercherait compenser la perte de lymphocytes T CD4 puis, avec l'volution de la maladie, cette possibilit s'puiserait. Les profils d'expression des gnes rgulateurs du cycle cellulaire pour les cellules T CD4 et CD8 priphriques, obtenus par la mthode des biopuces d'ADNc (microarray), ont permis l'analyse de la capacit de prolifration priphrique des lymphocytes T. Trois populations cellulaires ont t compares entre elles : lymphocytes provenant de sujets infects par le VIH-1, lymphocytes provenant de sujets VIH-1-ngatifs et lymphocytes activs in vitro provenant de sujets VIH-1-ngatifs. Les rsultats montrent, pour les cellules T CD8, un tat d'activation et un profil d'expression des gnes rgulateurs du cycle cellulaire comparables ceux des cellules actives in vitro. Le profil d'expression gntique des cellules T CD4, par contre, montre une activation sub-optimale, conjointement une forte expression de p53, ce qui pourrait amener un bloc en phase G1 du cycle cellulaire ainsi qu' une forte apoptose. En conclusion, cette perturbation de la progression du cycle cellulaire des lymphocytes T CD4 priphriques pourrait contribuer l'chec de la restauration du nombre de lymphocytes T CD4 et ceci, malgr une production thymique conserve dans les stades prcoces de la maladie, comme dmontr par l'analyse du contenu en TRECs.
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Dans les cas de lymphopnie, les lymphocytes T rsiduels prolifrent exagrment dans un phnomne appel expansion homostatique priphrique (HPE), qui est efficace pour la rgnration des T CD8+, mais inefficace pour les T CD4+. Linterleukine-7 (IL7) est une cytokine homostatique utilise afin daugmenter les comptes lymphocytaires T des patients lymphopniques. Toutefois, la raison de lexpansion prfrentielle des lymphocytes T CD8+ par lIL7 demeure toujours inconnue. Nous montrons que cette expansion est due au fait que lIL7 induit une prolifration efficace des T CD8+ priphriques (CD8+PERI) ainsi que des migrants thymiques CD8+ (CD8+RTEs). Par contre, leffet prolifratif de lIL7 est restreint presquuniquement aux CD4+RTEs mme si les CD4+PERI survivent mieux que les CD4+RTEs. De plus faibles doses dIL7 sont ncessaires aux CD4+RTEs afin de phosphoryler STAT5 ou de prolifrer comparativement aux CD4+PERI et nous dmontrons que les contacts TCR/CMHII sont ncessaires la prolifration induite par lIL7 des CD4+RTEs en priphrie. De fait, augmenter au Flt3 ligand le nombre de cellules dendritiques priphriques dune souris donneuse, avant de transfrer ses TPERI dans des souris receveuses traites lIL7 induit une prolifration significative des CD4+PERI. Nos rsultats indiquent donc que labondance des contacts TCR/CMHII reus dans le thymus semble contrler la sensibilit lIL7 des CD4+RTEs. Finalement, lobservation que les CD8+PERI et CD8+RTEs prolifrent pareillement pendant la thrapie lIL7, alors que la prolifration des T CD4+ est largement restreinte aux RTEs expliquerait pourquoi, dans les cas de lymphopnie, la rgnration des T CD4+ est aussi dpendante de la thymopose.
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Une petite population de lymphocytes T exprimant les deux corcepteurs CD4 et CD8 et appele double positive (DP), a t dtecte dans le sang priphrique de donneurs sains et de patients atteints de diverses pathologies dont la sclrose en plaques (SEP). Nous avons mis lhypothse quil sagissait de lymphocytes T hautement activs pouvant contribuer linflammation chronique prsente dans la SEP. Nous avons compar les cellules T DP obtenues du sang de donneurs sains et de patients atteints de la SEP et non traits. La frquence des cellules DP tait similaire chez les patients et les donneurs sains. La proportion de lymphocytes T DP qui exprimaient les chaines du rcepteur de linterleukine-15 (IL-15) tait plus leve que pour les autres populations lymphocytaires. Des mesures dinduction de la phosphorylation du STAT5 (signal transducer and activator of transcription) ont dmontr que les cellules DP ont rpondu des doses plus faibles et pour de plus longues priodes lIL-15 comparativement aux autres lymphocytes T. Le pourcentage de lymphocytes T DP ayant la capacit de produire linterfron-gamma et des enzymes lytiques tait lev chez les tmoins sains mais ces niveaux taient significativement rduits chez les patients atteints de la SEP. La caractrisation phnotypique de cellules DP a suggr que ces cellules ont des proprits similaires aux lymphocytes T activs. Bien quil ne sagisse que dune caractrisation partielle, il semble que les lymphocytes T DP perdent une partie de leurs proprits chez les patients atteints de la SEP.
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Mmoire numris par la Direction des bibliothques de l'Universit de Montral.
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Mmoire numris par la Direction des bibliothques de l'Universit de Montral.
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Linfection par le VIH-1 est caractrise par une activation chronique du systme immunitaire et par une rduction graduelle du nombre de lymphocytes TCD4+, qui contribuent une dtrioration lente du systme immunitaire menant la phase SIDA. Paradoxalement, ce sont majoritairement des lymphocytes T CD4+ non infects qui sont dtruits et la cause de ce phnomne reste encore inconnue. Certaines protines virales, dont la protine accessoire Vpr, sont souponnes de jouer un rle dans ce processus. Synthtise tardivement, Vpr est incorpore lintrieur des virions, en plus dtre relche sous forme soluble dans le milieu extracellulaire. La principale fonction biologique de Vpr est linduction dun arrt de cycle en phase G2/M, via le recrutement du complexe dubiquitine E3 ligase CUL4A-DDB1VprBP et lactivation de la voie de dommage lADN contrle par la kinase ATR. Une tude dmontre que lactivation des voies de dommages lADN conduit lexpression de ligands du rcepteur activateur NKG2D, exprims par les cellules NK, dclenchant leurs fonctions cytolytiques. Chose intressante, plusieurs tudes suggrent que le VIH-1 rgule positivement lexpression des ligands de NKG2D la surface des lymphocytes T CD4+ infects. Cependant, le facteur viral impliqu dans ce processus reste encore indfini. Le but de cette thse tait dvaluer le rle de Vpr dans la modulation des fonctions cytolytiques des cellules NK et son implication potentielle dans la destruction des lymphocytes T CD4+. Nos travaux ont permis de dmontrer que lexpression de Vpr, seule ou dans le contexte de linfection, est suffisante afin daugmenter spcifiquement lexpression du ligand de NKG2D, ULBP2, au niveau de lymphocytes T CD4+ primaires. Consquemment, Vpr augmente ainsi la susceptibilit de ces cellules une lyse par des cellules NK autologues. Nous dmontrons que cette rgulation positive dULBP2 repose sur la capacit de Vpr de recruter le complexe dubiquitine E3 ligase DDB1-CUL4AVprBP et lactivation de la voie de dommage lADN ATR. Plus important encore, nous apportons des preuves que Vpr augmente galement lexpression dULBP2 au niveau des cellules non infectes lors dune infection de lymphocytes TCD4+ par le VIH-1. cet effet, nous montrons que lacheminement de Vpr au niveau de lymphocytes T CD4+ non infects via des particules virales dfectives est suffisant afin de rguler positivement ULBP2 et daugmenter leur lyse par des cellules NK autologues. De plus, nous dcrivons pour la premire fois que Vpr, sous forme soluble, a la capacit dinduire des dommages lADN et de rguler positivement ULBP2 suite la transduction de diffrents types cellulaires, incluant des cellules T. Globalement, nos rsultats dmontrent que Vpr est un facteur viral cl impliqu dans la rgulation positive des ligands de NKG2D induite par le VIH-1. Cette rgulation positive dULBP2 pourrait alors contribuer la destruction des lymphocytes T CD4+ infects et non infects via lactivation des fonctions cytolytiques des cellules NK. Une meilleure comprhension de la contribution de cette activit de Vpr dans la pathogense du VIH-1 a le potentiel de permettre le dveloppement de nouvelles cibles ou stratgies thrapeutiques contre le VIH-1.
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Chez les patients cancreux, les cellules malignes sont souvent reconnues et dtruites par les cellules T cytotoxiques du patient. C'est pourquoi, depuis plusieurs annes, des recherches visent produire des vaccins sensibilisant les cellules de l'immunit adaptative, afin de prvenir certains cancers. Bien que les vaccins ciblant les cellules T CD8+ (cytotoxiques) ont une efficacit in-vitro leve, un vaccin pouvant cibler les cellules T CD8+ et CD4+ aurait une plus grande efficacit (1-3). En effet, les cellules T helper (CD4+) favorisent la production et la maintenance des cellules T CD8+ mmoires longue dure de vie. Il existe un grand nombre de sous-types de cellules T CD4+ et leur action envers les cellules cancreuses est diffrente. Par exemple, les lymphocytes Treg ont une activit pro-tumorale importante (4) et les lymphocytes Th1 ont une activit anti-tumorale (5). Cependant, le taux naturel des diffrents sous-types de cellules T CD4+ spcifiques aux antignes tumoraux est variable. De plus, une certaine flexibilit des diffrents sous-types de cellules T CD4+ a t rcemment dmontre (6). Celle-ci pourrait tre cible par des protocoles de vaccination avec des antignes tumoraux administrs conjointement des adjuvants dfinis. Pour cela, il faut approfondir les connaissances sur le rle des cellules T CD4+ spcifiques aux antignes dans l'immunit anti-tumorale et connatre prcisment la proportion des sous-types de cellules T CD4+ actives avant et aprs la vaccination. L'analyse des cellules T, par la cytomtrie de flux, est trs souvent limit par le besoin d'un nombre trs lev de cellules pour l'analyse de l'expression protique. Or dans l'analyse des cellules T CD4+ spcifiques aux antignes tumoraux cette technique n'est souvent pas applicable, car ces cellules sont prsentes en trs faible quantit dans le sang et dans les tissus tumoraux. C'est pourquoi, une approche base sur l'analyse de la cellule T individuelle a t mise en place afin d'tudier l'expression du profil gntique des cellules T CD8+ et CD4+. (7,8) Mthode : Ce nouveau protocole ( single cell ) a t labor partir d'une modification du protocole PCR-RT, qui permet la dtection spcifique de l'ADN complmentaire (ADNc) aprs la transcription globale de l'ARN messager (ARNm) exprim par une cellule T individuelle. Dans ce travail, nous optimisons cette nouvelle technique d'analyse pour les cellules T CD4+, en slectionnant les meilleures amorces. Tout d'abord, des clones profils fonctionnels connus sont gnrs par cytomtrie de flux partir de cellules T CD4+ d'un donneur sain. Pour cette tape d'optimisation des amorces, la spcificit des cellules T CD4+ n'est pas prise en considration. Il est, donc, possible d'tudier et de trier ces clones par cytomtrie de flux. Ensuite, grce au protocole single cell , nous testons par PCR les amorces des diffrents facteurs spcifiques de chaque sous-type des T CD4+ sur des aliquotes issus d'une cellule provenant des clones gnrs. Nous slectionnons les amorces dont la sensibilit, la spcificit ainsi que les valeurs prdictives positives et ngatives des tests sont les meilleures. (9) Conclusion : Durant ce travail nous avons gnr de l'ADNc de cellules T individuelles et slectionn douze paires d'amorces pour l'identification des sous-types de cellules T CD4+ par la technique d'analyse PCR single cell . Les facteurs spcifiques aux cellules Th2 : IL-4, IL-5, IL-13, CRTh2, GATA3 ; les facteurs spcifiques aux cellules Th1 : TNFα, IL-2 ; les facteurs spcifiques aux cellules Treg : FOXP3, IL-2RA ; les facteurs spcifiques aux cellules Th17 : RORC, CCR6 et un facteur spcifique aux cellules naves : CCR7. Ces amorces peuvent tre utilises dans le futur en combinaison avec des cellules antignes-spcifiques tries par marquage des multimres pMHCII. Cette mthode permettra de comprendre le rle ainsi que l'amplitude et la diversit fonctionnelle de la rponse de la cellule T CD4+ antigne-spcifique dans les cancers et dans d'autres maladies. Cela afin d'affiner les recherches en immunothrapie oncologique. (8)
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Le diabte auto-immun rsulte de la destruction des cellules bta pancratiques scrtrices dinsuline par les lymphocytes T du systme immunitaire. Il sensuit une dficience hormonale qui peut tre comble par des injections quotidiennes dinsuline dorigine exogne, toutefois il demeure ce jour impossible de gurir les patients atteints de la maladie. De faon gnrale, un systme immunitaire sain reconnat une multitude dantignes diffrents et assure ainsi notre dfense lgard de diffrents pathognes ou encore de cellules tumorales. Il arrive cependant que, pour des raisons gntiques et/ou environnementales, les lymphocytes T puissent sactiver de faon aberrante suite la reconnaissance dantignes provenant du soi. Cest ce bris de tolrance qui mne au dveloppement de pathologies auto-immunes telles que le diabte auto-immun. Afin de limiter lauto-immunit, des mcanismes de slection stricts permettent dliminer la majorit des lymphocytes T prsentant une forte affinit envers des antignes du soi lors de leur dveloppement dans le thymus. Certains de ces lymphocytes russissent toutefois chapper lapoptose et migrent en priphrie afin dy circuler en qute dun antigne spcifiquement reconnu. Il est alors primordial que des mcanismes priphriques assurent le maintien de la tolrance immunitaire en faisant obstacle lactivation et la prolifration des lymphocytes T auto-ractifs. Lune des avenues afin dinhiber le dveloppement de rponses immunitaires aberrantes est la gnration de lymphocytes T rgulateurs. Ces cellules, dorigine thymique ou priphrique, peuvent arborer diffrents phnotypes et agissent via de multiples mcanismes afin dinactiver et/ou liminer les cellules impliques dans lapparition de pathologies auto-immunes. Lutilisation de modles murins transgniques a permis la mise en vidence dune population peu caractrise de lymphocytes T au potentiel rgulateur. En effet, la proportion de ces cellules T nexprimant pas les corcepteurs CD4 et CD8 (double ngatives, DN) a t inversement corrle la prdisposition lauto-immunit chez ces ii souris. Lobjectif principal de cette thse est de dmontrer la fonction immuno-rgulatrice des lymphocytes T DN, tout en investiguant les facteurs gntiques responsables du maintien de cette population cellulaire. Nous avons observ que les lymphocytes T DN exercent une activit cytotoxique lgard des lymphocytes B de faon spcifique lantigne, via la libration de granules cytolytiques contenant du granzyme B et de la perforine. Par ailleurs, nous avons tabli quun unique transfert adoptif de ces cellules est suffisant afin dinhiber le dveloppement du diabte auto-immun chez des htes transgniques prdisposs la maladie. Le recours des souris dficientes pour lexpression du gne CD47 a permis de constater que la voie de signalisation CD47-Sirp est essentielle dans le maintien de la proportion des lymphocytes T DN. De plus, le locus murin de prdisposition au diabte auto-immun Idd13, qui contient le gne Sirp, a t identifi pour son rle dans la rgulation de la proportion de ces cellules. Finalement, une analyse gntique a rvl que dautres intervalles gntiques sont impliqus dans le contrle de la population des lymphocytes T DN. Parmi ceux-ci, un locus situ en rgion proximale du chromosome 12 a t valid grce la cration de souris congniques. Grce aux rsultats prsents dans cette thse, notre comprhension de la biologie ainsi que de la rgulation des lymphocytes T DN est approfondie. Ces connaissances constituent un pas important vers la cration de thrapies cellulaires novatrices permettant de prvenir et de gurir diverses pathologies auto-immunes.
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RESUME POUR UN LARGE PUBLIC Parmi les globules blancs, les lymphocytes T 004 jouent un rle primordial dans la coordination de la rponse immunitaire contre les pathognes et les lymphocytes T CD8 dans leur limination. Lors d'une infection par le virus de l'immunodficience humaine (VIH-1), non seulement les cellules T CD4 sont les principales cibles d'infections, mais aussi elles disparaissent progressivement tout au long de la maladie. Ce phnomne, appel aussi puisement des lymphocytes T CD4, est la principale cause provoquant le Syndrome d'Immunodficience Acquise (SIDA). Malgr de grands efforts de recherche, nous ne sommes toujours pas en mesure de dire si ce phnomne est d un dfaut dans la production de nouvelles cellules ou une destruction massive de cellules en circulation. Dans cette tude, nous nous proposions, dans un premier temps, de comparer la production de nouvelles cellules T CD4 et CD8 chez des individus VIH-ngatifs et positifs. Les cellules nouvellement produites portent un marqueur commun que l'on appelle TREC et qui est facilement mesurable. En considrant des paramtres cliniques, nous tions en mesure de dterminer le niveau de TRECs de cellules T CD4 et CD8 dans diffrentes phases de la maladie. De l, nous avons pu dterminer que le niveau de TREC est toujours plus bas dans les cellules T CD8 de patients VIH-positifs comparativement notre groupe contrle. Nous avons pu dterminer par une analyse ultrieure que cette diffrence est due une forte prolifration de ces cellules chez les patients VIH-positifs, ce qui a pour effet de diluer ce marqueur. En revanche, la production de nouvelles cellules T CD4 chez des patients VIH-positifs est accentue lors de la phase prcoce de la maladie et largement rprime lors de la phase tardive. Dans un second temps, nous avons effectu une analyse grande chelle de l'expression de gnes associs la division cellulaire sur des lymphocytes T CD4 et CD8 d'individus VIH-positifs et ngatifs, avec comme contrle des cellules prolifrant in vitro. De cette tude, nous avons pu conclure que les cellules T CD8 de patients VIH-positifs taient en tat de prolifration, alors que les lymphocytes T CD4 prsentaient des dfauts majeurs conduisant un arrt de la division cellulaire. Nos rsultats montrent que la capacit produire de nouvelles cellules chez des patients VIHpositifs reste active longtemps pendant la maladie, mais que l'incapacit des cellules T CD4 prolifrer peut enrayer la reconstitution immunitaire chez ces individus. ABSTRACT The hallmark of HIV-1 infection is the depletion of CD4 T cells. Despite extensive investigation, the mechanisms responsible for the loss of CD4 T cells have been elucidated only partially. In particular, it remains controversial whether CD4 T cell depletion results from a defect in T cell production or from a massive peripheral destruction. In this study, de novo T cell generation has been investigated by measuring T cell receptor rearrangement excision circles (TRECs) on large cohorts of HIV-negative (N=120) and HIV-1 infected (N=298) individuals. Analysis of TREC levels was performed in HIV-infected subjects stratified by the stage of HIV disease based on CD4 T cell counts (early: >500 CD4 T cells/l; intermediate: <500>200; late: <200) and by age (20 to 60 years, n = 259). Our data show that TREC levels in CD8 T cells were significantly lower in HIV-infected subjects at any stage of disease compared to the control group. In contrast, TREC levels in CD4 T cells were significantly higher in HIV-infected subjects at early stages disease while no significant differences were observed at intermediate stages of the disease and were severely reduced only at late stages of disease. To investigate further the status of cell cycle in peripheral CD4 and CD8 T cells in HIV-1 infections, we determined the pattern of gene expression with the microarray technology. In particular, CD4 and CD8 T cells of HIV-1 infected and HIV-negative subjects were analysed by Cell Cycle cDNA expression array. The patterns of gene expression were compared to in vitro stimulated CD4 and CD8 T cells and this analysis showed that CD8 T cells of HIV-1 infected subjects had a pattern of gene expression very similar to that of in vitro stimulated CD8 T cells thus indicating ongoing cell cycling. In contrast, CD4 T cells of HIV-1 infected subjects displayed a complex pattern of gene expression. In fact, CD4 T cells expressed high levels of genes typically associated with cell activation, but low levels of cell cycle genes. Therefore, these results indicated that activated CD4 T cells of HIV-1 infected subjects were in cell cycle arrest. Taking together these results indicate that thymus function is preserved for long time during HIV- 1 infection and the increase observed in early stage disease may represent a compensatory mechanism to the depletion of CD4 T cells. However, we provide evidence for a cell cycle arrest of peripheral CD4 T cells that may prevent potentially the replenishment of CD4 T cells. RESUME Les mcanismes responsables de la perte des lymphocytes T CD4 lors de l'infection pas VIH n'ont t lucids que partiellement. Nous ne savons toujours pas si l'puisement des lymphocytes T CD4 rsulte d'un dfaut dans la production de cellules ou d'une destruction priphrique massive. Dans cette tude, la production de cellules T a t tudie en mesurant les cercles d'excision gnrs lors du rarrangement du rcepteur au cellules T (TRECs) chez des individus VIH-ngatifs (N=120) et VIH-1 positifs (N=298). L'analyse des niveaux de TREC a t faite chez sujets HIV-infects en considrant les phases de la maladie sur la base des comptes CD4 (phase prcoce: > 500 cellules CD4/l; intermdiaire: < 500>200; tardive: < 200) et par ge. Nos donnes dmontrent que les niveaux de TRECs des cellules T CD8 taient significativement plus bas chez les sujets VIH-1 infects, tous les stades de la maladie comparativement au groupe contrle. En revanche, les niveaux de TRECs des cellules T CD4 taient significativement plus levs chez les sujets VIH-1 infects durant la phase prcoce de la maladie, tandis qu'aucune diffrence significative n'tait observe durant la phase intermdiaire et taient trs rduits dans la phase tardive. Dans une deuxime partie, nous avons utilis la technique des biopuces d'ADN complmentaire pour analyser la rgulation du cycle cellulaire chez les lymphocytes T CD4 et CD8 priphriques lors d'une infection au VIH-1. Des profils d'expression ont t dtermins et compars ceux de cellules T CD4 et CD8 stimules in vitro, dmontrant que les cellules T CD8 des sujets VIH-positifs avaient un profil d'expression trs semblable celui des cellules stimules in vitro en prolifration. En revanche, les lymphocytes T CD4 des sujets VIH-1 positifs avaient un profil d'expression de gne plus complexe. En fait, leur profil montrait une sur- expression de gnes associs une activation cellulaire, mais une sous-expression de ceux induisant une division. Ainsi, ces rsultats indiquent que les lymphocytes T CD4 d'individus VIH-positifs prsentent des drgulations qui conduisent un arrt du cycle cellulaire. Ces rsultats montrent que la fonction thymique est prserve longtemps pendant l'infection au VIH-1 et que l'augmentation de la quantit de TRECs dans la phase prcoce de la maladie peut reprsenter un mcanisme compensatoire l'puisement des cellules T CD4. Cependant, nous dmontrons aussi un clair dysfonctionnement du cycle cellulaire chez les cellules T CD4 d'individus infects par VIH-1 ce qui peut enrayer la reconstitution du systme immunitaire.
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Les voies de signalisation des MAP kinases (MAPK) conventionnelles jouent des rles essentiels pendant le dveloppement des lymphocytes T (LT) ainsi que lors de leur activation suite la reconnaissance antignique. En raison de ses diffrences structurelles ainsi que de son mode de rgulation, ERK3 fait partie des MAPK dites non-conventionnelles. Encore aujourdhui, les vnements menant lactivation de ERK3, ses substrats ou partenaires ainsi que sa fonction physiologique demeurent peu caractriss. Nous avons entrepris dans cette thse dtudier le rle de ERK3 lors du dveloppement et de lactivation des LT en utilisant un modle de souris dficient pour lexpression de ERK3. Nous avons premirement tabli que ERK3 est exprime chez les thymocytes. Ensuite, nous avons valu le dveloppement thymique chez la souris ERK3-dficiente et nous avons observ une diminution significative de la cellularit aux tapes DN1, DP et SP CD4+ du dveloppement des LT. La cration de chimres hmatopotiques ERK3-dficientes nous a permis de dmontrer que la diminution du nombre de cellules observe aux tapes DN1 et DP est autonome aux thymocytes alors que le phnotype observ ltape SP CD4+ est dpendant de labolition simultane de ERK3 dans lpithlium thymique et dans les thymocytes. Une tude plus approfondie de ltape DP nous a permis de dmontrer quen absence de ERK3, les cellules DP meurent plus abondamment et accumulent des cassures doubles brins (DSB) dans leur ADN. De plus, nous avons dmontr que ces cassures dans lADN sont ralises par les enzymes RAG et quen absence de ces dernires, la cellularit thymique est presque rtablie chez la souris ERK3-dficiente. Ces rsultats suggrent que ERK3 est implique dans un mcanisme essentiel la rgulation des DSB pendant le rarrangement V(D)J de la chane du rcepteur des cellules T (RCT). Dans le deuxime article prsent dans cette thse, nous avons montr que ERK3 est exprim chez les LT priphriques, mais seulement suite leur activation via le RCT. Une fois activs in vitro les LT ERK3-dficients prsentent une diminution marque de leur prolifration et dans la production de cytokines. De plus, les LT ERK3-dficients survivent de faon quivalente aux LT normaux, mais tonnamment, ils expriment des niveaux plus faibles de la molcule anti-apoptotique Bcl-2. Ces rsultats suggrent que la prolifration rduite des LT ERK3-dficients est la consquence dune altration majeure de leur activation. Ainsi, nos rsultats tablissent que ERK3 est une MAPK qui joue des rles essentiels et uniques dans le dveloppement thymique et dans lactivation des lymphocytes T priphriques. Grce ces travaux, nous attribuons pour la toute premire fois une fonction in vivo pour ERK3 au cours de deux diffrentes tapes de la vie dun LT.
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Suite la rencontre dun antigne (Ag) prsent la surface des cellules prsentatrice de lAg (CPA), les lymphocytes T nafs, ayant un rcepteur des cellules T (RCT) spcifique de lAg, vont prolifrer et se diffrencier en LT effecteurs (1). Suite llimination de lAg la majorit des LTe vont mourir par apoptose alors que les restants vont se diffrencier en LT mmoire (LTm) protgeant lorganisme long terme. Les mcanismes qui permettent la diffrenciation des LTe en LTm sont encore inconnus. Pour comprendre comment les LTm CD8+ sont gnrs partir des LTe, nous avons mis lhypothse que la densit de lAg prsent par les CPA peut avoir un impact sur la slection des LT CD8+ rpondant lAg se diffrencier en LTm. De manire intressante, nos rsultats montrent quune immunisation avec des cellules dendritiques (DCs) exprimant un haut niveau de complexe CMH/peptide sa surface permet le dveloppement de LTm. linverse, le dveloppement des LTm est fortement rduit (10-20X) lorsque les souris sont immunises avec des DCs exprimant un niveau faible de complexes CMH/peptide leur surface. De plus, la quantit dAg na aucune influence ni sur lexpansion des LT CD8+ ni sur lacquisition de leurs fonctions effectrices, mais affecte de manire critique la gnration des LTm. Nos rsultats suggrent que le nombre de RCT engag lors de la reconnaissance de lAg est important pour la formation des LTm. Pour cela nous avons observ par vido-microscopie le temps dinteraction entre des LTn et des DCs. Nos rsultats montrent que le temps et la qualit de linteraction sont dpendants de la densit dAg prsent par les DCs. Effectivement, nous observons une diminution dans le pourcentage de LT faisant une interaction prolonge avec les DCs quand le niveau dAg est faible. De plus, nous observons des variations de lexpression des facteurs de transcription clefs impliqus dans la diffrenciation des LTm tels quEomes, Bcl-6 et Blimp-1. Par ailleurs, la densit dAg fait varier lexpression du Neuron-derived orphan nuclear receptor 1 (Nor-1). Nor-1 est impliqu dans la conversion de Bcl-2 en molcule pro-apoptotique et contribue la mort par apoptose des LTe pendant la phase de contraction. Notre modle propose que la densit de lpitope contrle la gnration des CD8+ LTm. Une meilleure comprhension des mcanismes impliqus dans la gnration des LTm permettra le dveloppement de meilleures stratgies pour la gnration de vaccin. Dans un second temps, nous avons valu le rle du signal RCT dans lhomostasie des LTm. Pour ce faire, nous avons utilis un modle de souris transgnique pour le RCT dont son expression peut tre module par un traitement la ttracycline. Ce systme nous a permis dabolir lexpression du RCT la surface des LTm. De manire intressante, en absence de RCT exprim, les LTm CD8+ peuvent survivre long terme dans lorganisme et rester fonctionnels. De plus, une sous population des LTm CD4+ a la capacit de survivre sans RCT exprim dans un hte lymphopnique alors que lautre sous population ncessite lexpression du RCT.
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Linfection par le VIH-1, chez les patients, affecte principalement le systme immunitaire et conduit une destruction graduelle des lymphocytes T CD4 et, par consquent, entrane un tat dimmunodficience. Cette immunodficience permet l'tablissement dinfections opportunistes qui sont responsables de manifestations cliniques associes au Sida. Ces patients peuvent aussi dvelopper des lymphomes, lsions du systme nerveux central et une atteinte rnale. L'ampleur et la svrit des conditions associes observes chez les patients infects par le VIH-1 ne peuvent tre imputes seulement au processus infectieux et la dpltion des cellules T CD4+. Ceci suggre que les produits des gnes de rgulation pourraient avoir des effets cytopathognes. Cependant, les tudes sur la physiopathogense induite par le VIH ou ses diffrents gnes ont t difficiles mener en raison de l'absence d'animaux de laboratoire infects par ce virus. Ceux-ci auraient pu aider dissquer le rle des diffrents composants du gnome viral et les mcanismes pathogntiques impliqus. Pour pallier cette contrainte, nous avons produit le premier modle de souris transgniques pour le gne vpu. Vpu code pour une phosphoprotine membranaire avec plusieurs fonctions connues. Elle participe au relargage des virions la surface cellulaire, induit la dgradation des CD4, induit la rgulation ngative des CMH-1, augmente la susceptibilit la mort cellulaire des lymphocytes T infects par le VIH et favorise la rplication virale en empchant les mcanismes antiviraux cellulaires. Dans ce travail, nous avons caractris pathologiquement un modle de souris transgniques porteuses du gne vpu du VIH-1. Nos rsultats dmontrent que lexpression de vpu chez les souris transgniques induit le dveloppement spontan dune hyperplasie lymphode pansystmique, une splnomgalie avec une hyperplasie lymphode folliculaire voluant en lsions prmalignes et malignes qui prsentent certaines similarits avec la maladie de Castleman et une iv glomrulonphrite mesangioprolifrative qui rappelle certaines altrations de nphropathie associe au VIH chez les patients infects. Lensemble des altrations dmontre que les souris Tg/vpu dveloppent une activation chronique et non spcifique du systme immunitaire. Dans cette activation immunitaire, une drgulation de lIL-6 et une hyperplasie du rseau de cellules mtallophiliques pourraient tre impliques. Dautres rsultats obtenus sur les valuations du fonctionnement du systme immunitaire de la rate et du thymus mettent en vidence une susceptibilit augmente des lymphocytes des tissus lymphodes aux effets apoptotiques de la dexamthasone et des lipopolysaccharides et un retard dans le repeuplement par les cellules dorganes lymphodes ainsi quune raction inflammatoire (Schwartzman) exacerbe et des anomalies dans la raction dhypersensibilit retarde exprimentale. Ce modle transgnique reproduit plusieurs anomalies rencontres chez les patients infects par le VIH et ouvre de nouvelles hypothses sur la pathogense de linfection par le VIH.
Resumo:
La raction du greffon contre lhte (GvH) est responsable dun grand taux de morbidit et de mortalit chez les patients recevant des greffes de cellules souches (GCSH) allogniques. Dans ce contexte, les cellules T rgulatrices sont largement tudies et semblent avoir un grand potentiel dutilisation dans le domaine de la thrapie cellulaire de la GvH. Parmi les populations cellulaires T rgulatrices, les lymphocytes T CD4-CD8- TCR+ Doubles-Ngatifs (DN), qui ne reprsentent que 1-3% des lymphocytes T, ont t dcrits. Ces cellules ont des proprits inhibitrices de la rponse immunitaire qui savrent spcifiques aux antignes auxquels elles ont pralablement t exposes. La rpression de la rponse immunitaire par les cellules T DN rgulatrices semble tre un mcanisme important impliqu dans linduction de la tolrance aux allo-antignes. De plus, ces cellules confrent une tolrance immunitaire dans des modles de greffes allogniques et xnogniques. En effet, ces cellules ont la capacit dinhiber la raction contre un allo-antigne auquel elles ont t exposes, sans inhiber la raction contre un allo-antigne inconnu. Les cellules T DN ont t isoles et caractrises chez lhomme o elles ont la capacit dinteragir avec des cellules prsentatrices dantignes (APCs) par un contact cellulaire, comme chez la souris. Cependant, leur capacit immunomodulatrice reste inconnue chez lhumain. Notre objectif consistait donc principalement tudier le rle et le mcanisme daction des cellules T DN rgulatrices humaines in vitro, en tudiant leur capacit inhiber une raction lymphocytaire mixte (MLR). Nous avons montr que les cellules T DN stimules par un allo-antigne donn inhibent des cellules syngniques effectrices diriges contre ce mme alloantigne mais ninhibent pas des cellules syngniques effectrices diriges contre un autre alloantigne, dmontrant ainsi la spcificit aux antignes de ces cellules. De plus, les T DN non stimules par un allo-antigne nont pas de rle inhibiteur. Cependant, durant cette inhibition, nous nobservons pas de modulation de lexpression des marqueurs dactivation et dinduction de lapoptose. Afin dtudier le mcanisme daction des cellules T DN, nous avons mesur lexpression intracellulaire de la granzyme B. Les rsultats dmontrent que les cellules T DN stimules expriment un niveau significativement plus lev de granzyme B que les cellules T DN non-stimules par lallo-antigne. Ceci suggre que limmunosuppression induite par les cellules T DN stimules pourrait passer par la voie granzyme B. Le mcanisme utilis par ces cellules reste tre confirm par nos futures expriences.
Resumo:
Les maladies autoimmunes sont des affections chroniques, le plus souvent invalidantes, qui touchent plus de 5% de la population dans les pays dvelopps. Lautoimmunit rsulte de la rupture des mcanismes de tolrance du systme immunitaire vis--vis des autoantignes exprims par les tissus de lorganisme, entranant la destruction dun ou de plusieurs organes-cibles par les lymphocytes T et/ou B. Lhpatite autoimmune et le diabte autoimmun se caractrisent par la destruction slective des hpatocytes et des cellules beta pancratiques, respectivement. De plus en plus darguments suggrent une implication des lymphocytes T CD8+ dans le dclenchement, la progression et la rgulation des rponses associes plusieurs maladies autoimmunes. Dans ce projet, nous avons suivi lvolution de clones de lymphocytes T CD8+ spcifiques un antigne particulier dont le site dexpression diffrait. Pour ce faire, nous avons dvelopp deux nouveaux modles murins double transgniques par croisement entre une ligne de souris exprimant un TCR transgnique spcifique la nucloprotine (NP) du virus de la choriomningite lymphocytaire (LCMV), et une souris exprimant cette NP-LCMV : 1) uniquement dans les hpatocytes (modle dhpatite autoimmune), ou 2) simultanment dans le thymus et le pancras (modle de diabte autoimmun). Lavidit fonctionnelle des lymphocytes T CD8+ spcifiques la NP chez les souris TCR transgniques tait inversement proportionnelle au niveau dexpression du TCR. Le rpertoire lymphocytaire dans le thymus, la rate, les ganglions et le sang priphrique a t caractris pour chacune des lignes de souris double transgniques, de mme que la capacit fonctionnelle et le phnotype (marqueurs dactivation/mmoire) des lymphocytes T CD8+ autoractifs. Chacun des deux nouveaux modles prsents dans cette tude ont montr que les lymphocytes T CD8+ spcifiques la NP sont aptes briser la tolrance centrale et priphrique et provoquer une raction dautoimmunit spontane. Dans le modle dhpatite autoimmune, o lexpression de lautoantigne tait restreinte au foie, la surexpression du TCR transgnique a entran une dltion thymique quasi-totale des lymphocytes T CD8+ spcifiques la NP prvenant le dveloppement dune hpatite spontane. alors quun niveau de TCR comparable celui dune souris de type sauvage a permis une slection positive des lymphocytes autoractifs qui se sont accumuls dans le foie o ils se sont activs pour provoquer une hpatite autoimmune spontane. Dans le modle de diabte autoimmun, o lautoantigne tait exprim dans le pancras et le thymus, les souris des deux lignes double transgniques ont montr une dltion thymique partielle, peu importe le niveau dexpression du TCR. Seuls les mles adultes dveloppaient un diabte spontan et une partie de leurs lymphocytes T CD8+ exprimaient une combinaison particulire de marqueurs dactivation/mmoire (CD44, CD122, PD-1). Cette population lymphocytaire tait absente chez les souris femelles et les mles sains. Ltude de la tolrance des lymphocytes T CD8+ autoractifs dans nos deux nouveaux modles murins double transgniques a permis didentifier des mcanismes alternatifs possiblement impliqus dans la tolrance et lactivation, et de mieux comprendre le rle des lymphocytes T CD8+ autoractifs dans le processus autoimmun menant lhpatite autoimmune et au diabte autoimmun. Ces dcouvertes seront utiles pour dvelopper de nouvelles approches thrapeutiques ciblant les lymphocytes T CD8+ autoractifs.
Resumo:
Les cellules mylodes incluant les monocytes, les macrophages et les cellules dendritiques (DCs, dendritic cells) contribuent la pathognse de linfection VIH-1 en participant la dissmination du virus, mais galement en reprsentant des rservoirs viraux potentiels. Leurs fonctions sont exploites par le VIH-1 afin dassurer sa propagation travers lorganisme. Notamment, une infection VIH-1 est associe une altration de la prsentation antignique et la perte de lymphocytes T CD4+ spcifiques des antignes. Lautophagie est un processus catabolique universel impliqu dans la rgulation de la prsentation antignique subsquente la neutralisation/destruction du pathogne. Des tudes rcentes suggrent que le VIH-1 altre le mcanisme dautophagie afin dassurer sa survie. Le premier volet de ce projet de matrise a vis la caractrisation des effets du VIH-1 sur lautophagie dans les DCs drives de monocytes circulants (MDDC, monocyte-derived dendritic cells) et lidentification des stratgies thrapeutiques pour contrecarrer ces effets. Les objectifs spcifiques ont t de : (i) caractriser lexpression de marqueurs de maturation sur des MDDC exposes au VIH-1 in vitro, (ii) quantifier lexpression des protines lies la rgulation positive (i.e., ATG5, LC3, p62) et ngative (i.e., mTOR) de lautophagie dans les MDDC exposes au VIH, (iii) dterminer le rle de lautophagie dans la trans infection du VIH-1 aux lymphocytes T CD4+ et (iv) explorer limpact de lautophagie sur la prsentation antignique par les MDDC infectes VIH-1 in vitro. Nos rsultats dmontrent quune exposition des MDDC au VIH-1 in vitro altre dramatiquement leur maturation et leur habilet induire la prolifration des cellules T autologues en rponse Staphylococcus aureus et Cytomegalovirus (CMV) mais pas la rponse induite par Staphylococcal enterotoxin B (SEB). Nous dmontrons que lexposition des MDDC au VIH sassocie une augmentation de lexpression de la protine mTOR totale et de sa forme phosphoryle (phospho-mTOR) et de la protine p62. Le traitement des MDDC la rapamycine diminue lexpression de mTOR et rduit la capacit de trans infection du VIH-1 par les MDDC, sans toutefois restaurer leur potentiel immunogne. En effet, nous observons que la rapamycine rduit lexpression de CD83 par les MDDC et augmente lexpression de CCR7, indiquant ainsi que leffet immunosuppresseur document de la rapamycine est associ une dfaillance de maturation des MDDC. Le second volet de ce projet de recherche sest intress la contribution des cellules mylodes la persistance virale chez les sujets infects par le VIH-1 sous thrapie antirtrovirale. Les objectifs spcifiques ont t : (i) dvaluer la prsence de diffrentes formes dADN viral dans les monocytes circulants de patients infects par le VIH-1 et (ii) de mesurer lintgration et la rplication virale dans des macrophages drivs de monocytes (MDM) de patients infects sous ART. Nos rsultats indiquent que les monocytes portent des formes prcoces de transcription virale inverse (ADN du VIH RU5) et que, malgr une charge virale plasmatique indtectable sous ART, les MDM supportent la rplication virale. Ces donnes trs prliminaires apportent des vidences en faveur de la contribution des cellules mylodes la persistance virale sous ART et reprsentent une ouverture pour un projet de recherche plus complexe dans le futur. En somme, nos rsultats dmontrent que le VIH-1 altre le potentiel immunogne des MDDC et que la rapamycine peut tre employe pour limiter la trans infection des lymphocytes T CD4+ par les MDDC. Nanmoins, lincapacit de la rapamycine rtablir le potentiel immunogne des MDDC incite identifier de nouvelles stratgies manipulant lautophagie pour une restauration optimale de la comptence immunitaire chez les sujets infects VIH-1. Les cellules mylodes jouent un rle primordial dans la dissmination et la persistance virale et doivent donc tre cibles par les stratgies actuelles dradication des rservoirs du VIH sous ART.
