L’homéostasie des cellules CD4+ FOXP3+ T régulatrices : rôle de l'interleukine-7 et implication dans la physiopathologie de l'infection par le VIH

CD4+ FOXP3+ Regulatory T celles Homeostasis : role of interleukin-7 and implication in HIV infection pathophysiology

• Auteur / Autrice : Federico Simonetta
• Direction : Christine Bourgeois
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance le 07/12/2011
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Innovation Thérapeutique : du Fondamental à l'Appliqué (Châtenay-Malabry, Haut-de-Seine ; 2000-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : La Réponse Immunitaire Antivirale Systémique et Cérébrale (Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Régulation de la réponse immune, infection VIH-1 et autoimmunité
• Jury : Président / Présidente : Karl Balabanian
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Delphine Sauce, Jörg Seebach
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean Davoust, Flora Zavala

Mots clés

Mots clés contrôlés

physiopathologie

Sida

Infections à VIH

Interleukines

Cellules T auxiliaires

Homéostasie

Mots clés libres

Homéostasie des cellules CD4

Interleukine-7

Regulatory T cells

Treg

FOXP3

CD25

CD127

HIV

AIDS

Interleukin-7

Résumé

Les cellules T régulatrices Foxp3+ (Treg) représentent une sous-population T CD4 cruciale pour le maintient de l'immuno-tolerance. Mieux comprendre la biologie des Treg, leur hétérogénéité, leur développement, leur mécanisme d’action et les facteurs assurant leur survie en périphérie reste un objectif majeur. L'objectif de ce travail de thèse était de mieux définir les mécanismes impliqués dans le contrôle de l’homéostasie Treg et d’évaluer l’éventuelle contribution des perturbations de l’homéostasie Treg en pathologie humaine.Dans la première partie de ce travail de thèse nous avons essayé de finalement définir dans le modèle murin le rôle joué par l'IL-7 dans le contrôle de l’homéostasie Treg. Nous avons montré que l'expression de CD127, la chaîne alpha du récepteur à l'IL-7, est finement régulée à la surface des Treg et qu'elle dépend de leur activation ainsi que de leur localisation tissulaire. Nous avons démontré que l’expression de CD127 par les Treg activées est fonctionnelle, identifiant ces cellules comme cibles potentiels de l'IL-7. En utilisant des modèles murins présentant une altération de la voie de signalisation IL-7/IL-7R et des modèles de transfert adoptif, nous avons obtenu une démonstration définitive du rôle direct de l'IL-7 dans la régulation du nombre de cellules Treg. Enfin, nous avons démontré que la signalisation IL-7 optimise la capacité de ces cellules de réagir à l'IL-2, une cytokine importante dans la régulation de l’homéostasie Treg. Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons étudié l’homéostasie Treg dans le contexte de l'infection par le VIH. Cette étude a bénéficié de l’accès à des patients au cours de la primo infection et des HIV contrôleurs. Nous avons montré que les Treg effecteurs plus que les Treg naïves sont affectés par l'infection par le VIH. De plus, nous avons montré que le nombre des effecteurs Treg corrélant inversement avec les réponses T CD8 spécifiques, offrant une preuve ex vivo de l'implication des Treg dans l'immunité anti-VIH.

Regulatory T cells (Treg) represent a crucial CD4 T cells subset involved in maintenance of immune-tolerance. Since their first description important efforts have been undertaken to better understand their biology, their development and their mechanisms of action. However, little is known about factors controlling Treg peripheral homeostasis. The aim of this thesis work was to better define mechanisms involved in governing Treg homeostasis and to investigate the eventual contribution of perturbation of Treg homeostasis in human disease. In the first part of this thesis work we tried to define in the murine system the role played by IL-7 in governing Treg homeostasis. We showed that Treg surface expression of CD127, the IL-7 receptor alpha chain, is finely regulated as it depends on their activation as well as on their tissue localization. More importantly, we demonstrated that Treg do express functional levels of CD127, identifying these cells as potential target of IL-7. Using both genetically modified murine models of altered IL-7 signaling and adoptive transfer models, we obtained definitive evidence for a direct role of IL-7 in governing Treg cell numbers. Finally, we demonstrated that IL-7 signaling in Treg optimizes their capacity to react to IL-2 an important cytokine regulating Treg homeostasis. In the second part of this work we investigated Treg homeostasis in the context of HIV infection. Employing for the first time in HIV infection a novel consensus Treg identification strategy and applying it to different groups of HIV infected patients, including primary infected patients and HIV controllers, we showed that HIV infection is characterized by an early and long lasting alteration of Treg homeostasis. In particular we demonstrated that effector rather than naive Treg are affected by HIV infection. Moreover, we showed that effector Treg numbers inversely correlated with HIV specific CD8 T cells responses, providing ex vivo evidence of Treg involvement in HIV immunity.