Sélection des cellules B et compétition (Emmanuelle Gaudin)

Nous avons montré que la compétition lymphocytaire pour les ressources joue un rôle primordial dans la sélection des répertoires B. Nous avons étudié certaines des ressources pouvant être impliquées dans la compétition cellulaire B. Nous nous proposons de continuer ces études afin de comprendre les bases moléculaires et de définir les lois générales qui régissent la compétition lymphocytaire. Nous tenterons d’établir une hiérarchie des ressources, ce qui peut permettre de définir de nouvelles stratégies pour l’intervention immune.

Homéostasie cellulaire T
Plusieurs résultats montrent que le nombre des lymphocytes T périphériques n’est pas limité par le taux de production de cellules T thymiques ou par la capacité de production de cellules T périphériques. Ainsi, dans une souris normale, le nombre de cellules T est maintenu constant par des mécanismes contrôlant à la fois la survie cellulaire et la division dans les compartiments périphériques. Il a été postulé que la compétition pour les ressources dont la disponibilité est limitée, ou pour des interactions cellulaires complexes, peut jouer un rôle important dans l’homéostasie lymphocytaire, mais les mécanismes impliqués restent à élucider.

Cinétiques et homéostasie des cellules T CD4+CD25+ régulatrices (Afonso Almeida)

Les cellules T CD4+ périphériques se composent de sous-populations fonctionnellement distinctes. Nous avons étudié les mécanismes contrôlant l’expansion des cellules T CD45RBhighCD25-CD4+ et CD45RBlowCD25+CD4+ après transfert dans des hôtes CD3e-/- déficients en cellules T. Chez ces hôtes, l’ensemble des populations T CD4+ ont proliféré de façon extensive, mais alors que les cellules T CD45RBhighCD25-CD4+ ont atteint à l’équilibre 1-2x107 cellules, les cellules CD45RBlowCD25+CD4+ n’ont atteint que des nombres dix fois inférieurs. Le co-transfert des deux types cellulaires a montré que les cellules T CD45RBlowCD25+CD4+ limitent l’expansion des cellules T CD45RBhighCD25-CD4+ d’une façon dose dépendante. Le contrôle de l’expansion cellulaire T périphérique par les cellules T CD45RBlowCD25+CD4+ n’est pas dû à l’IL-10 puisque les cellules de souris déficientes IL-10 se sont avérées aussi efficaces que les cellules de souris normales dans la suppression de l’expansion des cellules T CD45RBhighCD25-CD4+. Nous nous proposons de caractériser les bases moléculaires des effets inhibiteurs de cellules CD25+.

Cinétiques et homéostasie des populations Th1 et Th2 (Vanesa Sanchez-Guajardo & Sylvie Garcia – en collaboration avec Adelaida Sarukhan)

Parmi les sous-populations de cellules T CD4 périphériques, la population de cellules Th1 sécrète principalement de l’IL-2 et IFNg et elle est responsable des réactions inflammatoires ; la population de cellules Th2 produit de l’IL-4 et IL-10 et agit sur les réponses humorales. Des changements de type de réponses immunitaires peuvent être ainsi exercés par des modifications de production de cytokines Th1 et Th2. Cependant, c’est le niveau d’expansion des clones de cellules T spécifiques qui va d’abord déterminer le type de réponse. Elle va ensuite être déterminée par les cinétiques différentielles des cellules Th1 et Th2 et par leur capacité à s’inter-moduler. Nous avons décidé d’étudier les cinétiques des populations de cellules T CD4 Th1 et Th2 en l’absence ou en présence de stimulation antigénique afin d’analyser si ces populations cellulaires peuvent réguler la prolifération et l’expansion des cellules T périphériques.

Rôle des sous-populations DC CD8- versus CD8+ sur les réponses T CD4 et CD8 (Sylvie Garcia – en collaboration avec Gilles Dadaglio)

Il est désormais bien établi que les cellules dendritiques sont les seules cellules présentatrices d’antigène professionnelles capables d’activer des cellules T naïves. Deux types de sous-populations DC qui se distinguent au niveau de l’expression de l’homodimère CD8a, ont été montrés comment présentant d’importantes différences fonctionnelles et de localisation. L’origine de ces deux populations, myéloïdes CD8a- versus lymphoïdes CD8a+ pour certains ou correspondant à des états distincts d’activation, de maturation et/ou de mobilisation pour d’autres, reste controversée. Dans la rate, la sous-population CD8a+ réside dans les zones cellulaires T alors que la CD8a- peut être trouvée dans la zone marginale. Bien qu’il ait d’abord été suggéré que chaque sous-population DC diffère dans sa capacité à polariser la réponse cellulaire T (la DC CD8a- induirait des réponses Th2 alors que la CD8a+ induirait des réponses Th1), des données récentes ont réfuté cette nécessité, rendant peu clair le rôle de ces sous-populations DC. Le but de ce projet est de reconsidérer la fonction de chaque sous-population DC dans un modèle de transfert adoptif permettant d’exclure tout phénomène de présentation croisée par des DC de l’hôte.

Survie des cellules T CD8 naïves et mémoires (Nicolas Legrand – en collaboration avec Benedita Rocha)

« La prolifération homéostatique » est généralement comprise comme la tendance qu’ont les cellules T matures à se développer lorsqu’elles sont mises en situation d’immunodéficience. Cette expansion cellulaire T est dite « homéostatique » parce qu’elle se produit en l’absence d’antigènes spécifiques. Ce phénomène dépend vraisemblablement des interactions entre les molécules du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) et leur ligand, et celles du récepteur cellulaire T (TCR). Les interactions TCR-CMH sont aussi impliquées dans la survie des cellules T naïves, mais pas nécessairement dans le maintien des lymphocytes T mémoires. Nous nous proposons d’analyser plus précisément les bases cellulaires de la survie et de l’expansion des cellules T CD8+ et de préciser le rôle des molécules de classe I du CMH dans ce phénomène. De plus, nous analyserons l’influence des molécules du CMH sélectionnantes et non-sélectionnantes dans la survie et la « prolifération homéostatique » des cellules T CD8+.

Le rôle de Notch (Alix de La Coste & Sylvie Garcia)

Il est probable que la survie lymphocytaire implique aussi des voies de signalisation ubiquitaires autres que celles induites au travers des récepteurs spécifiques de l’antigène. Nous avons décidé d’étudier le rôle potentiel de la voie de signalisation au travers de la molécule Notch dans la survie lymphocytaire.

L’expression des récepteurs Notch et de leurs ligands est finement mise en place durant le développement thymique. L’invalidation induite du gène Notch-1 conduit à d’importantes modifications dans le développement thymique, ce qui suggère un rôle important de ce gène dans l’établissement du système immunitaire. D’autres études ont impliqué des signaux via Notch dans la différentiation T et dans les décisions de lignée cellulaire B versus T. Notch a aussi montré des effets anti-apoptotiques puisqu’une forme active de Notch bloque l’apoptose induite par Nur77 et par des glucocorticoïdes dans des hybridomes T. La voie de signalisation Notch est aussi associée au développement de certains types de leucémie, probablement en raison de l’inhibition de l’apoptose dans des cellules transformées. Les mécanismes de cet effet anti-apoptotique sont vraisemblablement liés à l’activation de NF-kB2 ou à l’inhibition des facteurs de transcription E47 et Nur77. Pour étudier le rôle de Notch dans le développement et la survie lymphocytaire T, nous avons décidé de produire différentes lignées de souris mutantes présentant une expression constitutive et accrue des molécules Notch. Cette approche devrait permettre une signalisation via Notch à chaque fois qu’une cellule T exprimant un récepteur Notch interagit avec une cellule que nous avons sélectionnée pour exprimer son ligand.

La caractérisation des différentes lignées de souris de cette étude devrait permettre d’évaluer le rôle de la voie de signalisation Notch dans la différentiation T et dans l’établissement et le maintien des compartiments T périphériques.

Modèle mathématique (Jose Borghans)

Les résultats de ces études seront utilisés pour établir de nouveaux modèles mathématiques des dynamiques du système immunitaire, une recherche menée par José Borghans en collaboration avec un membre précédent du laboratoire, Angela McLean.

Les modèles concerneront :
1. l’étude de la régulation homéostatique des sous-populations lymphocytaires
2. les paramètres de cinétique lymphocytaire, tels que la prolifération et les taux de mort, chez un individu sain et chez un malade
3. la diversité du répertoire lymphocytaire et, en particulier, l’influence de la diversité individuelle du CMH sur la diversité lymphocytaire
4. l’évolution du polymorphisme du CMH.

Pour le développement de ces projets de recherche, nous avons établi plusieurs collaborations.

Les projets de recherche de l’UBPL ont été écrits par Antonio Freitas, corrigés par Sylvie Garcia et édités sur le site web par Marie-Christine Vougny

Dernière mise à jour : 18 novembre 2003