Le rôle de la Mannose-binding lectin dans l'homéostasie intestinale et dans l'élimination de Candida albicans

Role of Mannose-binding lectin in intestinal homeostasis and elimination of Candida albicans

• Auteur / Autrice : Laura Choteau
• Direction : Boualem Sendid, Samir Jawhara
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance le 22/04/2016
• Etablissement(s) : Lille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Lille Inflammation Research International Center (Lille) - LIRIC – UMR 995
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Samir Jawhara

Mots clés

Mots clés contrôlés

Récepteurs de type Toll

Modèles animaux

Voie des lectines

Lectine liant le mannose

Maladies inflammatoires intestinales

Dissertations universitaires

Candida albicans

Récepteurs de type Toll

Thérapeutique expérimentale

Lectines

Inflammation

Intestins

Candida albicans

Mots clés libres

Candida albicans

Inflammation

Mannose-binding lectine

Résumé

La maladie de Crohn (MC) est une maladie inflammatoire chronique de l’intestin qui peut être expliquée par une dysbiose et une dérégulation de la réponse immunitaire. La mannose-binding lectin (MBL), récepteur lectinique et les Toll-like récepteurs jouent un rôle crucial dans la défense contre les pathogènes et dans le développement de la réponse inflammatoire. Ils peuvent reconnaitre de nombreux micro-organismes dont Candida albicans. Cette levure commensale est un immunogène des anticorps anti-Saccharomyces cerevisiae (ASCA), anticorps utilisés dans le diagnostic de la MC. Une association entre un déficit en MBL et des taux élevés d’ASCA a été montrée chez les patients atteints de MC. Ce déficit en MBL est fréquemment associé à un phénotype sévère de la maladie. Le récepteur TLR2, associé à TLR1 ou à TLR6, est également impliqué dans la reconnaissance de C. albicans et le maintien de la barrière intestinale. L’objectif de ce projet a été d’étudier le rôle de la MBL et des récepteurs TLR2/TLR1/TLR6 dans l’homéostasie intestinale et l’élimination de C. albicans du tube digestif. Pour cela, nous avons exploré, les effets de la MBL et des TLR sur la colonisation intestinale à C. albicans et l’inflammation intestinale. Par ailleurs, nous avons déterminé, chez l’homme, l’influence des polymorphismes du gène MBL2 sur la modulation de l’activité et des taux de MBL au cours de la MC.A l’aide d’un modèle murin, nous avons mis en évidence l’expression de MBL-A et de MBL-C par les cellules épithéliales intestinales et leur implication dans l’homéostasie intestinale. Un déficit en MBL favorise la colonisation par C. albicans et une dissémination de la levure, en présence d’une colite chimio-induite. Les récepteurs TLR1 et TLR2 participent également dans la défense contre la colonisation par C. albicans, sans pour autant que leurs déficits n’entrainent de dissémination de la levure. A l’inverse, le récepteur TLR6 favorise la colonisation par C. albicans. La MBL et les récepteurs TLR1/TLR2/TLR6 régulent aussi l’expression des cytokines pro-inflammatoires impliquées dans les réponses Th1 et Th17. Ces résultats expérimentaux ont incité à envisager la poursuite de notre travail en approfondissant l’étude clinique sur des variations quantitatives et qualitatives de la MBL chez les patients atteints de MC et leur lien éventuel avec la persistance de l’inflammation intestinale. L’étude sur la cohorte de patients MC a montré que le gène MBL2 était associé à un déficit quantitatif en MBL et un déficit qualitatif du complexe MBL-MASP chez les sujets sains et les patients. Ce polymorphisme est également associé à des taux élevés d’ASCA chez les patients MC (p<0.05) de la maladie et il est fréquemment associé aux formes sévères de la maladie. De plus, le variant rs2066844 du gène NOD2, variant associé à la MC, est significativement corrélé à une diminution de l’activité fonctionnelle du complexe MBL-MASP, sans diminution quantitative des taux de MBL.Ces données montrent, pour la première fois, la production intestinale de MBL, qui est modulée par la colonisation par C. albicans. Elles confirment le rôle de la MBL et des récepteurs TLR dans l’homéostasie intestinale et dans la défense contre C. albicans. De plus, l’étude clinique sur la cohorte de patients MC révèle un défaut d’activité fonctionnelle du complexe MBL-MASP chez les patients MC ayant des polymorphismes des gènes MBL2 et NOD2, pouvant mener à un phénotype sévère de la maladie. Ces études expérimentales et cliniques apportent des nouvelles données sur le lien entre les récepteurs de l’immunité innée et la maladie de Crohn ainsi que la colonisation/infection fongique et ouvrent des nouvelles perspectives sur le lien entre la persistance de la colonisation fongique et le déficit quantitatif/qualitatif de la MBL chez les patients MC.

Crohn’s disease (CD) is an inflammatory bowel disease characterized by a dysregulation of the inflammatory response caused by dysbiosis and immune system disorders. Mannose Binding Lectin (MBL) and Toll like receptors (TLR) are involved in recognition of microorganisms and inflammatory response. They can recognize different patterns on the surface of the pathogens including Candida albicans. This pathogenic yeast is an immunogen for anti-Saccharomyces cerevisiae antibody (ASCA), diagnostic marker of CD. An association between MBL-deficiency and ASCA is observed in CD, and this MBL deficiency is frequently associated with a severe clinical phenotype of CD. In addition to MBL, TLR2, which forms heterodimers with either TLR1 or TLR6, have a major role in the innate immune defense against C. albicans and promotes intestinal homeostasis. In this project, we studied the role of MBL, TLR1, TLR2, and TLR6 in intestinal homeostasis and elimination of C. albicans in the intestinal tract. In the first part this study; we assessed the effect of either MBL or TLR deficiencies on C. albicans colonization and intestinal inflammation in a murine model. In the second part of this study, we assessed the role of MBL polymorphisms in the modulation of MBL level and activity in CD patients.In murin model, we showed that MBL is locally produced by the epithelial cells in response to C. albicans sensing and to intestinal inflammation and this lectin is required for the intestinal homeostasis. MBL-deficient mice had a higher level of colonization than wild-type mice. DSS-induced colitis promoted a high C. albicans colonization and dissemination to the kidneys and lungs of MBL-deficient mice. MBL-deficient mice exhibited reduced expression of Il-1β and IL-6 and elevated expression of IL-17, IL-23, dectin-1 and TLR-4. In terms of mice deficient in TLRs, DSS treatment and C. albicans oral challenge induced greater weight loss, worse clinical signs of inflammation, higher histopathologic scores, and increased mortality rates in TLR1-/- and TLR2-/- mice when compared to TLR6-/- and wild-type mice. Cytokine expression (TNF, IL-1β, IL-10, and IL-17A) was significantly increased in TLR1-/- and TLR2-/- mice, while they were decreased in TLR6-/- mice. In addition to the experimental studies, we observed in the clinical cohort of CD patients that MBL2 variant rs5030737 (codon 52) was associated with a low level of MBL that leads to impaired MBL-MASP functional activities in both CD patients and healthy subjects. Furthermore, this variant was also associated with a higher level of ASCA in CD patients (p<0.05). Increased ASCA levels were found in CD patients with stricture formation and penetrating disease complications, 42% and 21% respectively. Besides, we observed that NOD2 variant rs2066844, associated with susceptibility to CD, is significantly correlated with the impairment of the functional activity of MBL-MASP complex.Overall, this study emphasizes the role of MBL and TLR in intestinal homeostasis and host defense against C. albicans and shows for the first time that MBL could be produced locally in the intestinal epithelial cells in response to C. albicans sensing. In terms of the clinical study, we observed that CD patients with a severe clinical phenotype have an impairment in MBL-MASP functional activity, and that this defect is associated with MBL2 and NOD2 polymorphisms These experimental studies contribute to understand the link between innate immunity receptors, Crohn’s disease and fungal colonization/infection. Finally, this study leads to new objectives which are to study the link between intestinal microbiota and MBL variation in Crohn’s disease patients.