Contribution de Staphylococcus aureus à l’immunopathologie de la dermatite atopique

Contribution of Staphylococcus aureus in atopic dermatitis immunopathology

• Auteur / Autrice : Camille Braun
• Direction : Marc Vocanson, Audrey Nosbaum
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance le 14/10/2022
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre International de Recherche en Infectiologie (Lyon ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-François Nicolas
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marc Vocanson, Audrey Nosbaum, Sébastien Barbarot, Katia Boniface, Marc Feuilloley, Delphine Staumont-Sallé
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sébastien Barbarot, Katia Boniface

Mots clés

Mots clés contrôlés

Résistance aux maladies

Réponse immunitaire

Staphylocoque doré

Immunologie

Eczéma constitutionnel

Mots clés libres

Staphylococcus aureus

Dermatite atopique

Immunité innée

Immunité adaptative

Biologie de la peau

Immunologie

Staphylococcus aureus

Atopic dermatitis

Innate immunity

Adaptive immunity

Skin biology

Immunology

Résumé

Contexte. La dermatite atopique (DA) est une dermatose inflammatoire associée à une dysbiose à Staphylococcus aureus (Sa). Les mécanismes immunologiques par lesquels Sa contribue à cette pathologie sont peu caractérisés. Méthodes. Nous avons développé un modèle murin d'inflammation cutanée proche de la DA, induite par l'application répétée de souches cliniques de Sa. Ces applications étaient réalisées sur une peau normale, une peau sensibilisée de type 17 (co-application d'imiquimod IMQ) ou une peau sensibilisée de type 2 (co-application de calcipotriol MC903). La réponse immunitaire à Sa était ensuite analysée à deux différents temps: durant la phase primaire, correspondant aux premières expositions à Sa, et durant la phase mémoire, correspondant à la réexposition à Sa après résolution de l'inflammation primaire. Résultats. L'intensité de l'inflammation différait selon les souches cliniques de Sa, et était dépendante du quorum sensing. De plus, la réponse inflammatoire était fortement inhibée dans des animaux dépourvues d'inflammasome ou déficients en monocytes/macrophages, mais était similaire dans des animaux dépourvus d'immunité adaptative, suggérant un rôle majeur de l'immunité innée durant la réponse primaire à Sa. La co-application d'IMQ et de MC903 aggravait l'inflammation cutanée induite par Sa. De manière intéressante, de fortes réponses mémoires T et B étaient détectées après résolution de l'inflammation, avec une accumulation de lymphocytes T résidents mémoires sur le site cutané préalablement enflammé. Une réponse inflammatoire exagérée était aussi détectée après réexposition cutanée à Sa, mais uniquement dans les souris ayant eu une co-application avec l'IMQ et le MC903. La réponse mémoire était protective dans le modèle IMQ tandis qu'elle était délétère dans le modèle MC903. Conclusion. Cette étude démontre l'importance de l'immunité innée et de l'immunité adaptative dans l'inflammation de la DA induite par Sa. La réponse mémoire locale à Sa apparaît dépendante de la qualité du microenvironnement inflammatoire cutané lors de l'immunisation vis-à-vis de la bactérie, ce qui revêt un intérêt majeur d'un point de vue thérapeutique.

Context. Atopic dermatitis (AD) is an inflammatory dermatosis associated with Staphylococcus aureus (Sa) dysbiosis. The immunological mechanisms by which Sa contributes to this pathology remain poorly characterized. Methods. We developed a mouse model of AD-like skin inflammation induced by repeated applications of clinical strains of Sa. Such applications were performed on normal skin, on type-17-sensitized skin (co-application of imiquimod [IMQ]) or on type-2-sensitized skin (co-application of calcipotriol [MC903]). Immune response to Sa was then analyzed at two different times: during the primary response, corresponding to the first exposures to Sa, and during the memory response, corresponding to the reexposure to Sa after resolution of the inflammation. Results. The intensity of the inflammation was found to be variable depending on the clinical strain applied, and dependent on the activation of the Sa quorum sensing. In addition, the response was strongly inhibited in inflammasome- or monocyte/macrophage-deficient animals, but not in T-cell-deficient mice, suggesting a major role of innate immunity during the primary response to Sa. IMQ and MC903 co-applications aggravated the Sa-induced skin inflammation. Interestingly, robust memory T and B responses were detected even after resolution of skin inflammation, with an accumulation of memory resident T cells at the sites of previous injury. An exaggerated inflammatory response was also detected after local re-exposure to Sa, but only in mice with previous IMQ-induced and MC903-induced co-inflammations. The memory response to Sa was protective in IMQ model whereas it was harmful in MC903 model. Conclusion. This study demonstrates the importance of both innate and adaptive immunities in Sa-induced AD inflammation. Local memory response to Sa appears dependent to the skin barrier quality at the time of sensitization to the bacteria, underlying the major interest of skin barrier restoration to treat AD.