Immunosubversion du Lymphocyte Natural Killer par Pseudomonas aeruginosa

• Auteur / Autrice : Mickaël Vourc'h
• Direction : Karim Asehnoune, Alexis Marcel Henri Broquet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biomolécules, pharmacologie, thérapeutique
• Date : Soutenance le 12/12/2017
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : COMUE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Pene
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne-Claire Lukaszewicz-Nogrette

Mots clés

Mots clés contrôlés

Immunité innée

Systèmes de sécrétion de type III

Interférons gamma

Interleukine 12

Cellules NK

Mots clés libres

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Résumé

Pseudomonas aeruginosa (PA) est un pathogène opportuniste responsable d’infections pulmonaires chez le patient immunodéprimé. Parmi ses facteurs de virulence, PA exprime le système de sécrétion de type III (SSTIII) et ses effecteurs (Exoenzymes S, T et Y). Les cellules Natural Killer (NK) jouent un rôle clef dans la défense antibactérienne et particulièrement anti-PA. Leur activation est dépendante du microenvironnement myéloïde. Les NKs présentent 2 fonctions principales : La sécrétion de cytokine et la libération de granules cytotoxiques capables de lyser les cellules anormales. Nous avons étudié l’effet de PA sur ces 2 aspects. Les manipulations in-vitro ont été réalisées sur cellules de volontaires sains (PBMC), NK triées à partir de PBMC et 2 lignées NK humaines (NK92 et NK3.3). Un modèle de pneumonie murine à PA nous a permis de confirmer nos hypothèses in vivo. L’activité cytotoxique a été évaluée par exposition des NKs à des cibles déficientes en HLA de type I (lignée 721.221). Au cours de l’infection, la NK nécessite une stimulation IL-12 pour synthétiser de l’IFN-g. PA augmente la réponse IFN-g comparée à la stimulation IL-12 en condition non infectée. Cette modulation nécessite un contact direct entre PA et la cellule. Parmi les effecteurs du SSTIII, l’ExoT régule la réponse IFN-g via un mécanisme dépendant de ERK. Concernant la fonction cytotoxique, l’activité de la NK diminuait de façon importante après infection à PA. Cette altération de fonction est multifactorielle avec notamment une modification du répertoire activateur (NKG2D) de la cellule NK et une influence du microenvironnement en particulier des lymphocytes T.

Pseudomonas aeruginosa (PA) is an opportunistic pathogen that causes lung infections in immunosuppressed patients. Among its virulence factor PA expresses the type III secretion system (T3SS) and effector Exoenzymes (ExoS, T and Y). Natural killer (NK) cell plays a key role in anti-bacterial immunity especially after PA infection. Their activation is highly dependent on their microenvironment especially on myeloid cells. NK cell exhibits two main functions: Cytokines production and cytotoxicity toward stressed or abnormal cells. We studied PA influence on these two main functions. We used peripheral blood mononuclear cells (PBMC), sorted human NK cells and two human NK cell lines (NK92, NK3.3) for in vitro experiments and a PA-pneumonia mouse model to validate our hypothesis in vivo. Degranulation was assessed by cytotoxicity assay, exposing NK cells to 721.221 targets lacking HLA-A, B and C class I antigens. NK cells required IL-12 priming to produce IFN-g in response to the infection and PA increased IFN-g activity as compared to IL-12 stimulation in noninfected conditions. The modulation of IFN-g production after PA infection required bacteria-to-cell contact. Among T3SS and its effector, ExoT is the key regulator of IFN-g activity through a ERK dependant signalisation. Our hypotheses were confirmed in vivo. Alongside with cytokine function, CD107a activity, a surrogate marker of degranulation (Cytotoxic function), dramatically decreased after NK cells infection with PA. Cytotoxicity impairment could be explained by the modification of NK cells receptor expression after infection (notably NKG2D) or accessory cells, especially T cells.