Caractéristiques immunogénétiques et immuno-inflammatoires des troubles du spectre autistique (TSA)

Immunogenetic and immuno-inflammatory characteristics of autism spectrum disorders (ASD)

• Auteur / Autrice : Meriem Bennabi
• Direction : Ryad Tamouza, Marion Leboyer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Médecine. Biothérapies et biotechnologies
• Date : Soutenance le 31/01/2017
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Hématologie, oncogenèse et biothérapies (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Mondor de Recherche Biomédicale (Créteil) - Ecotaxie, microenvironnement et développement lymphocytaire (Paris ; 2014-2024)
• Jury : Président / Présidente : Dominique Charron
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ryad Tamouza, Marion Leboyer, Dominique Charron, Seiamak Bahram, Bruno Aouizerate, Vincent Vieillard, Michèle Goodhardt, Rajagopal Krishnamoorthy
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Seiamak Bahram, Bruno Aouizerate

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lectines de type C

Récepteurs de reconnaissance de motifs moléculaires

Immunité innée

étiologie

Cellules NK

Immunogénétique

complications

génétique

Troubles du spectre de l'autisme

Mots clés libres

Immuno-psychiatrie

Immunautism

HLA

Dectin-1

Production de cytokines

Immunopsychiatry

Immunautism

HLA

Dectin-1

Cytokine production

Résumé

Les troubles du spectre autistique (TSA) sont un ensemble de pathologies neurodéveloppementales dont la prévalence est en constante augmentation. Ils sont caractérisés par des déficits de la communication et des interactions sociales, et par des comportements répétitifs et stéréotypés. A l’origine d’un handicap sévère, ces troubles se manifestent dès la petite enfance et persistent chez l’adulte. Cette entité recouvre des profils cliniques très hétérogènes, tant par le spectre de sévérité des symptômes que par la variété des comorbidités psychiatriques et somatiques associées sous tendues, en partie, par des dysfonctionnements immunitaires. Dans ce contexte, nous nous sommes de ce fait intéressés à l’identification et à la caractérisation de biomarqueurs à valence immunogénétique et immunologique afin d’en étudier l’implication physiopathologique et d’en déterminer les corrélats cliniques.De manière plus précise, nous avons évalué l’implication de la diversité génétique de molécules intervenant dans l’immunité innée (PRR, CLR, Dectin-1) et l’immunité adaptative (système HLA) dans le but d’apprécier le poids du terrain immunogénétique sur le développement de ces troubles. Puis, nous avons analysé les caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles des cellules Natural Killer de patients atteints de TSA afin d’en déterminer l’influence potentielle sur l’état inflammatoire permanent rapporté chez certains patients TSA.Sur le plan immunogénétique, nous avons montré que la diversité génétique de Dectin-1 (CLEC7A), candidat sélectionné en raison de son implication dans la modulation de pathologies microbiennes intestinales, était associé à une forme particulière de TSA, le syndrome d’Asperger. Nous avons observé que le génotype CLEC7A rs2078178 GG ainsi que l’haplotype rs2078178/rs16910631 GG/GG étaient non seulement plus fréquents chez les Asperger mais aussi associées aux scores de quotient intellectuel (QI). Dans le cadre de l’analyse de la diversité génétique du système HLA, nous avons identifié un haplotype à risque (HLA-DRB1 *11-DQB1*07) et un haplotype de protection (HLA-DRB1 *17-DQB1*02). L’haplotype à risque étant également associé avec la sévérité de la maladie, reflétée par des scores défavorables dans les échelles cliniques psychiatriques testées.Dans la seconde partie de cette thèse nous avons exploré les modifications phénotypiques et fonctionnelles des cellules NK CD3- CD56+ chez les patients atteints d’autisme de haut niveau. Nous avons observé un état d’activation cellulaire permanent concomitant avec une capacité de dégranulation spontanée, une production soutenue d’IFN-?, et un état hypofonctionnel/épuisement cellulaire après stimulation in vitro. De plus, nous avons identifié un cluster spécifique de cellules NK, basé sur les paramètres HLA-DR, NKG2C, et KIR2DL1, et nous avons observé une augmentation inattendue des cellules NK NKG2C+ chez les sujets TSA en dehors de toute piste infectieuse connue. Enfin, nous avons observé que l’expression de KIR2DL1 et de HLA-DR était respectivement corrélée aux scores de QI et à ceux évaluant les CCA-LS et SAWR.Pris dans leur ensemble, ces données pourraient permettre de contribuer à une meilleure connaissance des mécanismes physiopathologiques associés au système immunitaire dans les TSA et par conséquent à une meilleure catégorisation des groupes de patients susceptibles de bénéficier de stratégies thérapeutiques immunologiques ciblées.

Autism spectrum disorders (ASD) are severe neurodevelopmental conditions characterized by deficits in communication and social interactions, and by repetitive and stereotyped behaviors and exhibiting a constant increase in terms of prevalence. Affecting ages ranging from the early post-natal period to adulthood, ASD are clinically heterogeneous and often associated with psychiatric and somatic comorbidities underlying, in part, by immune dysfunctions. In this context, we thus focused our attention on the analysis of immunogenetic and immunological characteristics potentially implicated in the disease risk and/or in the modulation their clinical phenotype. More precisely, we evaluated the potential implication of the genetic diversity of molecules involved in innate (PRR, CLR, Dectin-1) and adaptive (HLA) immune responses in disease risk. We then analyzed the phenotypic and functional characteristics of Natural Killer cells in patients with ASD, investigating their influence on the permanent inflammatory state often reported in ASD settings.On the immunogenetic point of view, we found that the genetic diversity of Dectin-1 (CLEC7A), a candidate selected because of its involvement in the modulation of intestinal microbial disorders, was associated with Asperger syndrome, a clinical form of ASD. We observed that the CLEC7A genotype rs2078178 GG and the rs2078178 / rs16910631 GG /GG haplotype were not only more frequent in Asperger but also associated with IQ scores.In terms of HLA diversity, we identified a risk haplotype (HLA-DRB1 * 11-DQB1 * 07) and a protective haplotype (HLA-DRB1 * 17-DQB1 * 02). The risk haplotype was also found to be associated with disease’s severity as reflected by unfavorable scores in the psychiatric clinical scales tested.In the second part of this thesis, we explored the phenotypic and functional modifications of CD3-CD56 + NK cells in patients with high-functioning autism. We observed a permanent cell activation state concomitant with spontaneous degranulation capacity, sustained IFN-? production and cellular hypofunction /exhaustion after in vitro stimulation. In addition, we identified a specific cluster of NK cells, based on the HLA-DR, NKG2C, and KIR2DL1 parameters, and we observed an unexpected increase of NK NKG2C + cells in ASD subjects independent of CMV infection. Finally, we observed that the expression of KIR2DL1 and HLA-DR were respectively correlated with the scores of IQ and those evaluating the CCA-LS and SAWR scales.Taken together, these data could contribute to a better knowledge of the pathophysiological mechanisms associated with the immune system in ASD and consequently to a better categorization of the groups of patients likely to benefit from targeted immunological therapeutic strategies.