Phagocyte activation processes in Peyer’s patches and development of a strategy to analyse the gut microbiota

par Cynthia Arroyo Portilla

Thèse de doctorat en Immunologie

Sous la direction de Hugues Lelouard et de Jean-Pierre Gorvel.

Soutenue le 18-06-2021

à Aix-Marseille en cotutelle avec l'Universidad de Costa Rica , dans le cadre de Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille) , en partenariat avec CIML - Centre d'Immunologie Marseille-Luminy (laboratoire) .

Le président du jury était Franck Galland.

Le jury était composé de Tewfik Miloud.

Les rapporteurs étaient Corinne Grangette, Fabienne Anjuere.

  • Titre traduit

    Processus d'activation des phagocytes des plaques de Peyer et élaboration d'une stratégie d'analyse du microbiote instestinal


  • Résumé

    Les plaques de Peyer (PP) combinent sites d’échantillonnage des antigènes et d'initiation de l'immunité adaptative. Les phagocytes des PP comprennent des cellules dendritiques conventionnelles (cDC) et des cellules dérivées de monocytes: LysoDC et LysoMac. Nous avons analysé le profil transcriptionnel de ces phagocytes depuis leur arrivée dans le tissu jusqu'à leur état final de maturation, avant de le comparer à deux types d'activation des récepteurs TLR 7 et 9. Le site de résidence initial des cDC façonne leur profil d'activation qui corrèle à une réponse des cellules B et T régulatrices lors de la stimulation par TLR7 et à une réponse des cellules T CD8+ lors de la stimulation par TLR9. Notre étude souligne l'importance de cibler non seulement la population de phagocytes adéquate mais aussi le bon endroit au bon moment avec le bon stimulus.Le microbiote est crucial pour l'homéostasie du système immunitaire des muqueuses, des variations dans sa composition ont été associées à des problèmes de santé. Nous avons conçu un panel de sondes FISH pour la cytométrie ciblant spécifiquement les principaux phyla de l'intestin. Le panel a été testé sur des fèces de souris traitées ou non avec la vancomycine. La majorité des bactéries des souris non traitées appartiennent aux Firmicutes et aux Bacteroidetes, une diminution de ces deux phyla et une augmentation des Verrucomicrobia se produit après traitement antibiotique. Notre méthode a permis d’analyser la composition bactérienne d'une manière rapide, semi-quantitative et économique. Elle peut donc être utile pour détecter un dérèglement du microbiote et potentiellement prédire le développement de maladies non transmissibles.


  • Résumé

    Peyer’s patches (PP) combine antigen sampling and immune response initiation sites. PP phagocytes comprise conventional dendritic cells (cDC) and lysozyme expressing monocyte-derived cells, which include dendritic cells called LysoDC and macrophages termed LysoMac. We deciphered the transcriptional landscape of all PP phagocytes from their arrival in the tissue to their final maturation state and then compared it with two types of in vivo activation, involving the Toll-like receptors (TLR) 7 and 9. We showed that the initial residence site of cDC shapes their activation profile. This was correlated with a B and regulatory T cell response upon TLR7 stimulation and a CD8+ T cell response upon TLR9 stimulation. Altogether, our study underscores the importance of targeting not only the right phagocyte subset but also the right place at the right time with the right stimulus.The microbiota is crucial for the mucosal immune system homeostasis. Variations in the composition of gut microbiota are associated with a range of health conditions. We designed a FISH-Flow multiparametric panel including nine specific probes that target the main gut bacterial phyla. We tested this panel in fecal samples from control and vancomycin-treated mice. As expected, in control mice fecal bacteria belonged mainly to Firmicutes and Bacteroidetes, whereas antibiotic treatment induced a decrease of both phyla and an increase of Verrucomicrobia. Our method allows to analyze the composition of fecal bacteria phyla in a fast, semi-quantitative and cost-effective way. This can be useful to detect microbiota dysregulation and potentially predict the development of non-communicable diseases.


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