La mémoire de l’immunité innée des cellules épithéliales bronchiques

Innate immune memory of bronchial epithelial cells

• Auteur / Autrice : Jeanne Bigot
• Direction : Christophe Hennequin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie, physiopathologie et thérapeutique
• Date : Soutenance le 15/06/2021
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physiologie, Physiopathologie et Thérapeutique (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche Saint-Antoine (Paris ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Isabelle Cremer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Viviane Balloy, Françoise Botterel-Chartier, Jessica Quintin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Renato Costa Monteiro, Mustapha Si-Tahar

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mucoviscidose

Résistance aux maladies

Cellules épithéliales

Mots clés libres

Immunité innée

Cellules épithéliales bronchiques

Mémoire de l’immunité innée

Inflammation pulmonaire

Épigénétique

Innate immunity

Bronchial epithelial cells

Innate immune memory

Lung inflammation

Epigenetic

Résumé

Les cellules épithéliales bronchiques (CEB) sont essentielles dans la défense immunitaire innée. La mémoire immunitaire innée, décrite chez les macrophages, est la capacité de ces cellules à mémoriser une première stimulation et de réagir de manière exacerbée ou réduite, lors d’un second contact avec un pathogène. Cette mémoire nécessite une reprogrammation cellulaire par des mécanismes épigénétiques tels que le remodelage de la chromatine, et des modifications de la transcription des gènes. L’objectif de cette thèse était de rechercher une telle propriété dans les CEB et d’en étudier les mécanismes moléculaires. Ainsi les CEB pré-exposées à la flagelline bactérienne sont capables de moduler leur réponse inflammatoire à une seconde stimulation survenant à distance. L’analyse des données de l’ATAC-seq et du microarray, nous a permis de montrer que la flagelline induisait des modulations de la condensation de la chromatine associées à l’expression différentielle de gènes. La compréhension des processus intracellulaires, notamment l’étude du rôle des facteurs de transcription, liés à la mémoire immunitaire innée des CEB, pourrait ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques visant à moduler cette réponse immunitaire lors d’infections polymicrobiennes retrouvées par exemple chez les patients atteints de mucoviscidose.

Bronchial epithelial cells (BEC) are essential in innate immune defense. Innate immune memory, described in macrophages, is the capacity of these cells to remember a first stimulation and to react in an exacerbated or reduced manner, during a second contact with a pathogen. This memory requires cellular reprogramming through epigenetic mechanisms such as chromatin remodeling and gene transcription modifications. The objective of this thesis was to search for such a property in BEC and to study its molecular mechanisms. Thus, BEC pre-exposed to bacterial flagellin are able to modulate their inflammatory response to a second stimulation occurring at a distance. Analysis of ATAC-seq and microarray data allowed us to show that flagellin induced modulations of chromatin condensation associated with differential gene expression. The understanding of intracellular processes, in particular the study of the role of transcription factors, linked to the innate immune memory of BEC, could open new therapeutic avenues aiming at modulating this immune response during polymicrobial infections found for instance in cystic fibrosis patients.