Identification phénotypique et fonctionnelle des cellules dendritiques et macrophages pulmonaires porcins à l’état basal et lors d’infections influenza

Phenotypic and functionnal identification of the porcine pulmonary Dendritic Cells and Macrophages at steady-state and upon Influenza Infections

• Auteur / Autrice : Pauline Maisonnasse
• Direction : Nicolas Bertho
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance le 24/02/2016
• Etablissement(s) : Paris, AgroParisTech
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement, Santé (Paris ; 2000-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Virologie et immunologie moléculaire (VIM)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : AgroParisTech (France ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : François Meurens
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Meurens, Martin Guilliams, Sebastian Amigorena, Gaëlle Kuntz-Simon
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Martin Guilliams

Mots clés

Mots clés contrôlés

Influenzavirus A

Macrophages

Cellules dendritiques

Réponse immunitaire

Appareil respiratoire -- Infections

Porc -- Viroses

Mots clés libres

Cellule dendritiques

Macrophages

Poumon

Porc

Virus influenza

Inflammation

Dendritic cells

Macrophages

Lung

Swine

Influenza virus

Inflammation

Résumé

Le porc est un modèle d’étude présentant à la fois une grande importance agronomique et un fort potentiel comme modèle biomédical pour différentes pathologies respiratoires. Pourtant, son système immunitaire pulmonaire est peu connu, limitant l’approfondissement de ces études. Notamment, les cellules dendritiques (DCs) et macrophages (Mθs) tissulaires, qui sont à l’interface entre immunités innée et acquise, n’étaient pas caractérisés. L’objectif de cette thèse était de décrire ces cellules dans le poumon porcin à l’état basal et durant des infections par différentes souches de virus Influenza A (VIA), un pathogène capable d’infecter le porc et l’Homme. Nous avons caractérisé pour la première fois les DCs conventionnelles (cDCs) et dérivées de monocytes (moDCs), ainsi que des macrophages dérivés de monocytes (moMθs) et les macrophages alvéolaires (AMs) porcins. Les cDC1 et cDC2 se sont révélées proches de leurs équivalentes murines et humaines de par leur phénotype et leurs capacités de migration et de présentation de l’antigène in vitro. Les moDCs sont, comme chez la souris, pro-inflammatoires et recrutées lors d’une infection par le VIA in vivo. Nous avons également étudié des cellules tissulaires fortement représentées dans le poumon porcin et dont le phénotype est très similaire à celui des AMs : les cellules AM-like. Ces dernières sont pro-inflammatoires lors d’infections in vitro par un virus H3N2 porcin ou une souche Lena du PRRSV. Nous avons enfin étudié ces différents types cellulaires dans le cadre d’infections par deux souches porcines du VIA, l’une du sous-type H3N2 et l’autre du sous-type H1N2, la première étant plus pathologique en élevage et induisant plus d’inflammation. Il se pourrait que les cellules AM-like aient un rôle important dans cette différence de pathogénicité. En conclusion, nous avons mis en place des moyens pour étudier plus précisément le rôle des DCs et Mθs dans le poumon porcin, et ainsi, de mieux comprendre l’inflammation et la réponse immunitaire pulmonaire. Ce travail ouvre des voies, en santés vétérinaire et biomédicale, qui étaient jusqu’à présent réservées au modèle murin.

Pig is a research model with a major agronomic importance and a great potential as a biomedical model for different respiratory pathologies. Yet, its pulmonary immune system is little known, limiting the deepening of these studies. In particular, tissular Dendritic Cells (DCs) and Macrophages (Mθs), which are at the interface between innate and adaptive immune systems, were not characterized. The aim of this thesis was to describe DCs and Mθs in the porcine lung at steady-state and during infections with different strains of influenza virus A (IAV), a pathogen capable of infecting pigs and humans. We characterized for the first time conventional DCs (cDCs) and monocyte derived (moDCs), as well as monocyte-derived macrophages (moMθs) and alveolar macrophages (AMs) in pig. The cDC1 and cDC2 were phenotypically close to their murine and human equivalents. They also had the same in vitro capabilities of migration and antigen presentation. The moDCs are, like murine ones, pro-inflammatory and are recruited during an IAV infection in vivo. We also found a highly represented interstitial population whose phenotype is very similar to that of AMs: AM-like cells. They are pro-inflammatory upon in vitro infection by a swine H3N2 strain or a Lena strain of PRRSV. Finally, we studied these different cell types through infection by two strains of porcine IAV, an H3N2 and an H1N2 strains, the first one being more pathological and inducing more inflammation. The AM-like cells might play an important role in this pathogenicity difference. In conclusion, we found a strategy to study more precisely the roles of DCs and Mθs in the porcine lung, and thus to better understand lung inflammation and immune response. This work opens pathways, in veterinary and biomedical health, which were previously reserved for mouse model.