Lymphocytes T mémoires et conséquences sur la réponse inflammatoire épidermique et la pigmentation

Memory T-cells and impact on the epidermal inflammatory response and pigmentation

• Auteur / Autrice : Christina Martins
• Direction : Katia Boniface
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie -immunologie
• Date : Soutenance le 06/07/2020
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biothérapie des maladies génétiques inflammatoires et cancers (Bordeaux ; 2011-2021)
• Jury : Président / Présidente : Julie Dechanet-Merville
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Katia Boniface, Jean-Claude Lecron, Marc Vocanson, Clotilde Billottet, Julien Seneschal
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Claude Lecron, Marc Vocanson

Mots clés

Mots clés contrôlés

Inflammation

Vitiligo

Cytokines

Lymphocytes T

Mots clés libres

Lymphocytes T

Cytokines

Inflammation

Mélanocyte

Vitiligo

Cxcr3

T-Cells

Cytokines

Inflammation

Melanocyte

Vitiligo

Cxcr3

Résumé

Le vitiligo est une pathologie cutanée dépigmentante causée par la perte des mélanocytes, cellules produisant la mélanine. Il s'agit d'une pathologie multifactorielle associant des prédispositions génétiques à des facteurs environnementaux, à des anomalies des métabolismes oxydatif et énergétique des mélanocytes et à une altération de la réponse immunitaire. Concernant cette dernière, nous avons mis en évidence une implication des lymphocytes T résidents mémoires (LTRM) de phénotype Th1/Tc1, exprimant le récepteur des chémokines CXCR3. Ma thèse a pour objectif de caractériser le phénotype et la fonction des lymphocytes T cutanés et circulants de patients atteints de vitiligo, ainsi que l’impact des facteurs solubles produits par ces lymphocytes T cutanés sur la réponse inflammatoire épidermique et la perte des mélanocytes observées au cours du vitiligo. Nous avons constaté une diminution de la proportion de lymphocytes T effecteurs mémoires (LTEM) sanguins de phénotype Th1/Tc1, Th17/Tc17 et Th1/Th17-Tc1/Tc17 chez les patients atteints de vitiligo par comparaison à des lymphocytes TEM de sujets sains, suggérant une migration de ces sous-populations dans la peau des patients. De plus, nous avons montré que les lymphocytes T infiltrant la peau de patients atteints de vitiligo produisent des facteurs solubles caractéristiques de lymphocytes Th1/Tc1, tels l’interféron-γ (IFNγ) et « Tumor Necrosis Factor α » (TNFα), mais également de lymphocytes T Th2/Tc2, telles l’Interleukine-5 (IL-5) et l’IL-13, suggérant que le vitiligo ne peut être caractérisé par un simple biais Th1/Tc1 mais semble être une maladie plus complexe. Par ailleurs, nous avons pu observer que les facteurs solubles produits par les lymphocytes T cutanés des patients atteints de vitiligo induisent une réponse inflammatoire à la fois kératinocytaire et mélanocytaire, mais également une altération du métabolisme énergétique et oxydatif des mélanocytes, et une déstabilisation du mélanocyte par clivage de la E-cadhérine via la production de la métalloprotéase matricielle MMP9 par les kératinocytes sous l’action notamment de l’IFNγ et du TNFα. Nos travaux ont également mis en avant le rôle majeur de la voie JAK/STAT dans ces effets. Enfin, l’étude de l’axe CXCR3/CXCL9-10 au niveau épidermique a été le dernier objectif de ma thèse. En effet, nos données préliminaires ont montré d’une part une expression épidermique du CXCR3 par les kératinocytes et les mélanocytes, mais également une potentielle augmentation de l’expression de ce récepteur par l’IFNγ en combinaison avec le TNFα chez les patients atteints de vitiligo. L’ensemble de nos travaux ont permis d’apporter de nouvelles données sur les mécanismes impliqués dans la perte du mélanocyte au cours du vitiligo, de mettre en avant le rôle majeur du mélanocyte dans cette pathologie, ainsi que d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques prometteuses.

Vitiligo is a depigmenting disorder resulting from the loss of epidermal melanocytes: the cells responsible for melanin production. Vitiligo is a multifactorial disease involving genetic factors, environmental triggers, abnormal melanocyte oxidative and energetic metabolisms and impaired inflammatory and immune response. Recently, we showed that vitiligo skin is defined by the presence of resident memory T cells expressing the chemokine receptor CXCR3, characteristic of a skewed Th1/Tc1 phenotype. The aim of my thesis is to characterize the phenotype and function of vitiligo blood and skin T-cells, and to study the impact of soluble factors produced by skin T-cells on the epidermal inflammatory response and the loss of melanocytes observed during vitiligo. We observed a decreased proportion of blood Th1/Tc1, Th17/Tc17 and Th1/Th17-Tc1/Tc17 effector memory T cell subsets in vitiligo patients compared to healthy donors, suggesting a recruitment of these T-cell subpopulations into the skin of vitiligo patients. Moreover, we showed that vitiligo skin T cells secretome is predominantly defined by the presence of type 1: Interferon-γ (IFNγ) and Tumor Necrosis Factor α (TNFα), but also type-2 cytokines: Interleukin-5 (IL-5) and IL-13, suggesting that vitiligo is not only a Th1/Tc1 skewed immune disease. In addition, soluble factors produced by vitiligo skin T-cells induced an epidermal inflammatory response (involving both keratinocytes and melanocytes) and an alteration of melanocyte energetic and oxidative metabolisms. Soluble factors also induced a defect of melanocyte adhesion caused by the cleavage of E-cadherin by matrix metalloprotease MMP9, released by keratinocytes in response to IFNγ and TNFα. Our data also highlighted the important role of the JAK/STAT pathway in these effects. Finally, the study of the CXCR3/CXCL9-CXCL10 axis in the epidermis was the last aim of my thesis. Indeed, our preliminary data revealed an epidermal expression of CXCR3by both keratinocytes and melanocytes, and IFNγ in combination with TNFα are likely involved in the upregulation of CXCR3 expression in vitiligo patients’ skin. All together, our results bring new insight into the mechanisms involved in melanocyte loss during vitiligo, highlighting the important role of melanocyte in this disease and identify new therapeutic targets.