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     Biologie des Populations Lymphocytaires - CNRS URA 1961


  Responsable : FREITAS Antonio (afreitas@pasteur.fr)


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Les thèmes de recherche de l'UBPL sont :

L'étude des mécanismes homéostatiques contrôlant le nombre de cellules B et T

L'étude des mécanismes de survie lymphocytaire : les taux de production, de renouvellement et de mort

L'étude du rôle de la compétition lymphocytaire dans la sélection et le contrôle des réponses immunes primaires et mémoires



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Homéostasie B et sélection des cellules sécrétrices d'IgM (Yi Hao)

Nous avons étudié le rôle de la production de cellules B de moelle osseuse dans le renouvellement des cellules B périphériques et les mécanismes de rétro-contrôle régulant l'arrivée de nouvelles cellules B dans les compartiments B périphériques. Lorsque des cellules B de ganglions lymphatiques au repos sont injectées à des hôtes déficients en cellules B, une partie des cellules transférées augmente et constitue une population fortement sélectionnée qui survit longtemps grâce à un renouvellement cellulaire continu à la périphérie. Bien que le nombre de cellules B récupérées provenant du donneur soit faible, une partie significative présente un phénotype activé et des taux d'IgM sériques identiques à ceux d'une souris normale. Cette population de cellules B activées résiste au remplacement par une nouvelle population de cellules B et peut réguler en retour l'arrivée de nouvelles cellules B dans le compartiment périphérique et leur différentiation terminale. Ces résultats suggèrent que la sélection des cellules B périphériques suit la règle du " premier arrivé, premier servi " et que les cellules sécrétrices d'IgM sont produites à partir d'un compartiment de cellules B activées stables présentant une homéostasie indépendante.

Le toll-like receptor 9 contrôle les points clés du développement B (Yi Hao)

Les récepteurs toll sont impliqués dans le développement des lymphocytes B autoréactifs. En collaboration avec les Dr J.P. Pereira et P. Vieira (Unité du Développement des Lymphocytes, Institut Pasteur), nous avons montré que le compartiment des cellules B immatures de souris jeunes déficientes pour TLR9, mais pas de souris adultes, se développait plus tôt que chez la souris C57BL/6. En utilisant une stratégie de repopulation compétitive, nous avons démontré que le signal TLR9 est nécessaire aux points clés du développement des cellules B murines, de la sélection dans les organes lymphoïdes secondaires et de la différentiation dans des cellules sanguines sécrétrices d'Ig.

Survie des cellules T CD8 (Yi Hao).

En collaboration avec Nicolas Legrand nous avons poursuivi nos études sur le rôle des molécules du CMH dans la survie de plusieurs sous-populations T CD8+ monoclonales. Nous avons utilisé des cellules T CD8 exprimant différents TCR, spécificités et phénotypes, et nous avons suivi leur devenir après transfert dans des souris dépourvues de cellules T et déficientes pour certaines molécules de classe I du CMH. Nous avons trouvé qu'alors que la survie des cellules T CD8+ naïves anti-HY et P14 dépend strictement de la présence de l'élément de restriction H-2Db, les cellules T OT-1 peuvent survivre en l'absence de leur élément de restriction H-2Kb. Nous avons également étudié le rôle possible des molécules de classe I comme ressources en suivant le devenir de cellules T CD8+ monoclonales dans des chimères de moelle osseuse contenant des nombres limités de cellules exprimant des molécules de classe I. Nos résultats suggèrent que le nombre de cellules exprimant des molécules de classe I peut contrôler la survie des cellules T CD8+, la prolifération induite par prolifération et la compétition.

Rôle respectif des interactions CMH-ligands/TCR dans la survie et la prolifération induite par lymphopénie des cellules T CD8 (Sylvie Garcia).

L'implication des interactions TCR/CMH-peptide dans la survie des cellules T naïves CD4 et CD8 est bien établie. De nombreux travaux indiquent que la prolifération induite par lymphopénie (ou LDP) est également contrôlée par des interactions TCR/CMH-peptide. Dans les deux cas, ces interactions seraient de faible affinité et similaire à celles impliquées lors de la sélection positive dans le thymus. Néanmoins, la nature de ces interactions et le recouvrement de celles impliquées dans la survie et dans la LDP restent à établir.

Afin de répondre à cette question, nous avons utilisé un modèle consistant à injecter des cellules T CD8 monoclonales à des hôtes Rag-/- ou OT-1 Rag-/- transgéniques pour un TCR anti-OVA restreint par la molécule Kb de classe I. Alors que la quasi-totalité des cellules ont été trouvées CFSE- (résultat d'au moins 8 divisions) 4 à 5 semaines après leur transfert dans des hôtes Rag2-/-, une fraction de cellules s'est avérée ne pas avoir proliférée (CFSE+), la majorité de ses cellules étant CD44lo, après transfert des mêmes cellules dans des hôtes OT-1. Afin de déterminer si cette absence de prolifération des cellules CFSE+ résultait d'un manque de ressources "non spécifiques" (cytokines par exemples) et/ou "spécifiques" (interactions TCR/CMH-peptide). Pour cela, des cellules CD8 CFSE+ ont été triées et re-transférées dans différents hôtes secondaires. Nous avons trouvé qu'alors que ces cellules se divisent dans des hôtes Rag2-/- excluant un défaut intrinsèque de prolifération, elles restent incapables de proliférer dans des hôtes OT-1. De manière intéressante, ces cellules se divisent après transfert dans des hôtes P14 Rag2-/- transgéniques pour le TCR spécifique de la gp33 de LCMV et restreint par la molécule H-2Db de classe I. Dans ces hôtes, l'expansion est similaire à celle observée dans des hôtes Rag2-/-, suggérant que ces cellules T CFSE+ requièrent des interactions spécifiques CMH-peptide/TCR pour proliférer similaires à celles requises par les cellules T OT-1 pour survivre. Après co-transfert avec des cellules T OT-1 dans des hôtes Rag2-/-, les cellules T CD8 CFSE+ ont montré un avantage compétitif clair sur les cellules T OT-1 en terme d'expansion, suggérant l'identité d'interactions CMH-peptide/TCR nécessaires à la LDP des cellules T CD8 CFSE+ et OT-1. Ensemble, ces données indiquent un recouvrement d'interactions CMH-peptide/TCR requises pour la survie et la LDP de cellules T CD8. Elles fournissent une base moléculaire à l'apparition de maladies lymphoprolifératives auto-immunes " spontanées " après greffe de cellules T matures dans des hôtes lymphopéniques.

Rôle différentiel des protéines STAT dans la sélection de l'antigène spécifique des cellules T CD4+ (Vanesa Guajardo)

Le résultat de la réponse immunitaire dépend des capacités compétitrices acquises au cours de la différenciation des cellules T CD4+ en cellules effectrices Th1 ou Th2. Comme les protéines Stat4 et Stat6 sont impliquées dans la génération et le maintien des phénotypes Th1 et Th2, respectivement, nous avons comparé les cinétiques des cellules T CD4+ Stat4-/- et Stat6-/-. Nous avons déjà démontré qu'au cours de la LDP, les cellules T activaient la voie Stat4 et diminuaient la voie Stat6, ce qui conférait aux cellules T Stat6-/- un léger avantage prolifératif. Dans une situation de compétition, ceci avait des répercussions tardives majeures en modifiant l'équilibre homéostatique final des populations et en favorisant la dominance des cellules T CD4+ Th1.

Pour étudier si l'avantage prolifératif observé est également observé lorsque les cellules T CD4+ sont activées par leur antigène nominal, nous avons croisé une souris déficiente pour Stat avec une souris transgénique pour le TCR spécifique de l'hémagglutinine du virus (TCR HA, peptide 111-119). Un transfert périphérique de cellules Stat-/- TCR HA+ dans des souris lymphopéniques dépourvues ou n'exprimant pas l'antigène nominal, a révélé que l'avantage prolifératif observé dans la population T Stat6-/- était maintenu lorsqu'il était induit par son antigène spécifique. Les cellules Stat6-/- TCR HA+ atteignent un plateau supérieur à celui des cellules Stat 4-/- et les dominent lorsqu'elles sont co-transférées. Nous avons ensuite analysé l'effet de la présence de l'antigène au cours du développement thymique. Pour cela, nous avons reconstitué des hôtes irradiés exprimant ou non le peptide HA par des précurseurs de MO Rag2-/- TCR HA Stat6-/- et/ou Stat4-/-. Dans ces conditions, les cellules TCR HA+ Stat6-/- présentent un avantage prolifératif et des nombres plus élevés de cellules CD4+ périphériques dans les chimères exprimant l'antigène. De plus, la présence de l'antigène provoque l'accumulation de cellules T CD4+ CD25 FoxP3+ d'origine Stat4-/- , ce qui suggère que les voies Stat sont impliquées dans le développement des cellules T CD4+ et pour la première fois dans la modulation du développement des cellules Treg.

Compétition et survie au sein du compartiment des cellules T mémoire (Catarina Leitao, Sylvie Garcia).

La compétition pour la survie entre cellules T mémoires est l'un des paramètres qui contrôle la composition des compartiments mémoires. Le but de ce projet est de définir et de comparer les règles qui gouvernent les pools mémoires CD4 et CD8. La capacité de cellules T mémoires nouvellement générées à entrer en compétition avec un pool de cellules mémoires préexistantes a été montrée au cours de l'infection par le LCMV. Ce processus implique un appauvrissement qualitatif du pool de cellules mémoires (phénomène appelé " attrition "). Il a été observé pour la mémoire CD8, la mémoire CD4 restant intacte. Nous étudions : 1- si la mémoire CD4 est également sujette à l' "attrition " au cours d'infections bactériennes. 2- le rôle de différents signaux inflammatoires dans ce processus. Afin de répondre à ces questions, nous créons des souris contenant des sous-populations de cellules T CD4 et CD8 transgéniques pour des TCR différents et des cellules polyclonales. Ceci est réalisé soit par greffe d'un mélange de précurseurs de moelle osseuse, soit par transferts adoptifs de cellules T matures d'hôtes déficients en cellules T. Nous procédons à des immunisations séquentielles des différentes populations T transgéniques dans les hôtes. Le devenir de chaque sous-population de cellules T mémoires sera suivi dans ces deux systèmes en fonction de la spécificité, la fonction (Th1 vs Th2 pour les cellules CD4) et l'âge des cellules mémoires. Ces études devraient contribuer à la compréhension des règles qui gouvernent la génération et le maintien du pool des cellules T CD4 mémoires au cours de stimulations antigéniques aiguës (i.e. vaccination) ou chroniques ((i.e. infection par le VIH).

Mots-clés: cellules B, cellules T, homéostasie lymphocytaire, survie lymphocytaire, mémoire immunologique



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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
  VOUGNY Marie-Christine (mcvougny@pasteur.fr) FREITAS Antonio, IP, Pr, afreitas@pasteur.fr

GARCIA Sylvie, IP, CR, sygarcia@pasteur.fr

HAO Yi, étudiante thèse

SANCHEZ GUAJARDO, étudiante thèse

MONTAUDOUIN Caroline, stagiaire M1

LEITAO Catarina, étudiante thèse

EL AZZI Antoine, étudiant DEA

MAILHE-LEMBEZAT Marie-Pierre, IP, Technicienne Supérieure de Laboratoire, mpmailhe@pasteur.fr


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