Etude de la biologie des cellules de Langerhans

Inside Langerhans cells

• Auteur / Autrice : Laurent Chorro
• Direction : Frédéric Geissmann
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 5

Mots clés

Mots clés contrôlés

cytologie

Cellules dendritiques

immunologie

Cellules de Langerhans

Cellules dendritiques

Immunologie

Cellules de Langerhans

Résumé

Les cellules de Langerhans (CLs) sont des cellules myéloïdes de l’épiderme, actuellement considérées en Immunologie comme des cellules dendritiques (CDs) originaires de la moelle osseuse. Contrairement aux autres cellules myéloïdes, comme les monocytes ou les CDs conventionnelles qui dérivent et se renouvellent à partir de cellules souches hématopoïétiques (SCHs), l’origine et les mécanismes de renouvellement des CLs restent encore aujourd’hui mal connus. Mon travail de thèse a pour but (i) de déterminer l’origine des CLs et (ii) de comprendre les mécanismes contrôlant leur homéostasie chez l’adulte en conditions normales ou inflammatoires. Mes résultats montrent que les CLs se développent à partir de précurseurs extra embryonnaires originaires du sac vitellin. Peu avant la naissance, ces précurseurs colonisent l’épiderme avant de se différentier en CLs et de proliférer. Chez l’adulte et en conditions normales, les CLs se maintiennent indépendamment des SCHs. Elles sont leurs propres précurseurs et s’auto renouvellent dans l’épiderme pour maintenir leur nombre. Dans un modèle murin de Dermatite atopique, le nombre des CLs est dramatiquement augmenté suite à la multiplication des ces cellules dans l’épiderme. Nous trouvons que la prolifération des CLs est contrôlée par un signal moléculaire produit par les kératinocytes de l’épiderme mais qui restent encore à identifier. Associés à de récents travaux sur la microglie du cerveau, mes résultats suggèrent que certaines populations de cellules myéloïdes, situées dans des tissues où le recrutement de leucocytes est limité ou délétère, suivent un modèle différent de développement chez l’embryon et d’homéostasie chez l’adulte.

Langerhans Cells (LCs) are myeloid cells of the epidermis, currently featured in immunology textbooks as bone marrow-derived dendritic cells (DC). Unlike other myeloid cells such as monocytes and classical DCs that derive and continuously renew from haematopoietic stem cell (HSC) precursors, the exact origin and homeostasis of LCs remained unclear. My work aimed at (i) determining the origin of LCs and (ii) defining the mechanisms of LC homeostasis in adult during steady and inflammatory conditions. My results showed that LCs developed from an extra-embryonic precursor originating from the yolk sac, and not from HSC precursors, that colonize the epidermis during late embryogenesis and further acquire features of adult LCs during the neonatal period. In adult and under steady state conditions, the LC network is maintained independently from HSC precursors. Differentiated LCs are their own precursors and can self-renew in the epidermis to maintain their number in vivo. In a model of skin Atopic Dermatitis, LCs can increase their number by local proliferation and not by the recruitment of HSC precursors. We also found that proliferation of LCs is controlled by a yet unknown molecular signal derived from neighbouring keratinocytes. My results on LCs, together with recent works on brain microglia, suggest that selected populations of myeloid cells, located in tissues where leukocyte recruitment may be limited or deleterious, follow a different pathway of development in embryos and homeostasis in adult, where extra-embryonic precursors are recruited during development and maintained by self-renewal via molecular cues from surrounding cells.