L'importance de la variabilité inter-individuelle dans l'étude de la dynamique et de la diversité du répertoire des lymphocytes T au cours du vieillessement

Importance of inter-individual variability in studying the dynamic and the diversity of T-cell repertoire during aging

• Auteur / Autrice : Hang Phuong Pham
• Direction : Adrien Six
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des Systèmes
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Variabilité

Vieillissement

Cytométrie de flux

Résumé

Le vieillissement altère la fonction de surveillance assurée par le système immunitaire (SI). Ces altérations sont influencées par les mécanismes génétiques, épigénétiques et environnementaux conduisant à une variabilité inter-individuelle. De plus, l'organisation multi-échelle du SI introduit une variabilité supplémentaire au sein de l’individu. L’étude de la variabilité, souvent sous-utilisée ou mal interprétée, est donc nécessaire et s’avère un défi majeur pour comprendre le vieillissement d’un système complexe tel que le SI. Par une approche « Biologie des Systèmes », nous avons développé et mis en place des méthodes statistiques originales permettant d’évaluer, d’une part, l’importance de la variabilité (technique et biologique) et, d’autre part, d’identifier les signatures du vieillissement à partir des données biologiques multi-sources (phénotype lymphocytaire par cytométrie en flux, diversité du répertoire TCR par Immunoscope et expression génique par transcriptome). Les résultats sont obtenus sur trois fonds génétiques (C57BL/6, FVB et Balb/c) et trois organes (rate, thymus, ganglions) chez la souris âgée de 2 à 24 mois. L'étude de la variabilité met en évidence un vieillissement différentiel et individuel, se traduisant au niveau cellulaire par une diminution drastique des lymphocytes T naïfs, par une perte de diversité du répertoire TCR et par une sous-expression des gènes impliqués dans la prolifération cellulaire. La compréhension des processus immuno-physiopathologiques devrait pouvoir bénéficier des outils méthodologiques développés dans le cadre de cette thèse

Aging alters the functions of the immune system (IS). Age-related alterations in the IS are consequents of genetic, epigenetic mechanisms leading to an inter-individual variability. Due to the multi-scale organization of the organism, variability exists at all levels of the individual. Nevertheless, its study is needed to understand the aging of the IS and is a major challenge due to the complexity of the IS. However, it is often underused or misinterpreted. Using Systems Biology approach, we developed and established original statistical methods allowing to assess variability importance (technical and biological) and to analyze biological data from multiple sources (T-cell phenotype using flow cytometry, TCR repertoire diversity using Immunoscope and gene expression using transcriptome). The results are obtained from 3 genetic backgrounds (C57BL/6, FVB and Balb/c) and from 3 organs (spleen, thymus and lymph nodes) of mice aged of 2 to 24 months. Interpretation of inter-individual variability highlights the differential and individual aging in mice that are characterized by drastic reduction of naïve T-cells, by loss of diversity of TCR repertoire and by an under-expression of cell proliferation related genes. Understanding the immunophysiopathology should benefit from methodological methods developed in the framework of this thesis