Contrôle des infections sexuellement transmissibles au niveau des muqueuses du tractus reproducteur féminin

Control of sexually transmitted infections at the level of the female reproductive tract

• Auteur / Autrice : Louis Reot
• Direction : Elisabeth Menu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance le 10/11/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Immunologie des maladies virales, auto-immunes, hématologiques et bactériennes (Fontenay-aux-Roses, Hautes-de-Seine ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : référent : Université Paris-Saclay. Faculté de pharmacie (Orsay, Essonne ; 2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Santé et médicament (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Sylvie Chollet-Martin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Rémi Cheynier, Nathalie Dejucq-Rainsford, Florence Niedergang, Cécile Bébéar
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Rémi Cheynier, Nathalie Dejucq-Rainsford

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sperme

Inflammation

Vagin

Microbiote

Organes génitaux femelles

Infections sexuellement transmissibles

Mots clés libres

Tractus reproducteur feminin

Microbiote vaginal

Liquide seminal

Inflammation

ISTs

Contrôle

Female reproductive tract

Vaginal microbiota

Seminal plasma

Inflammation

STIs

Control

Résumé

Au niveau des muqueuses du tractus reproducteur féminin (TRF), de nombreux facteurs de l'environnement déterminent la susceptibilité aux infections sexuellement transmissibles (IST). Ces facteurs incluent le liquide séminal (LS), les coinfections, ou encore la composition du microbiote vaginal (MV) qui peuvent moduler l'inflammation. L'inflammation génitale est peu étudiée dans le cadre de coinfections. En particulier, le phénotype et les fonctions des neutrophiles sont très peu décrits au niveau du TRF. L'objectif de ce projet de thèse était d'étudier l'impact de ces facteurs sur l'inflammation génitale, en analysant le rôle du MV, des populations de neutrophiles et des profils de cytokines sur la susceptibilité aux IST incluant les coinfections Chlamydia trachomatis (CT)/VIH-1 et sur les réponses immunitaires associées. Deux approches complémentaires ont été développées, in vitro et in vivo. In vitro, des cellules épithéliales endocervicales humaines (A2EN) ont été exposées ou non à CT en présence ou non de facteurs de l'environnement du TRF (LS ou bactéries du MV). Le profil cytokinique des surnageants (SN) des différentes conditions a été caractérisé puis l'impact des SN a été testé sur l'infection VIH-1. En parallèle, nous avons étudié l'impact de ces SN sur le phénotype et les fonctions (survie, phagocytose, production de ROS) de neutrophiles humains isolés du sang périphérique. In vivo, les neutrophiles ont été suivis en longitudinal chez 9 femelles macaques cynomolgus, dans le sang et en vaginal au cours de 3 cycles menstruels en parallèle aux profils de cytokines et à la composition du microbiote. Dans une 2nde étude, 12 femelles macaques cynomolgus ont été exposées à CT après modification de leur microbiote vaginal. Ces 2 études ont servi de base pour une 3ème étude dans laquelle 9 femelles macaques cynomolgus ont reçu 1 puis 4 doses de LS en intravaginal, puis elles ont été exposées ou non à CT, en présence ou non de LS. A chaque étape, nous avons analysé différents marqueurs de l'inflammation: neutrophiles et profils de cytokines. Les réponses immunitaires innées et spécifiques ont été étudiées à l'euthanasie en systémique et dans les différents compartiments muqueux du TRF.Résultats in vitro: La présence de bactéries du MV modifie le profil de cytokines induites par l'infection CT des cellules A2EN. La présence de LS inhibe l'infection CT des cellules A2EN. Le profil cytokinique des cellules A2EN infectées par CT dépend de la dilution du LS. Dans les conditions expérimentales testées, les SN des différentes conditions n'ont pas d'impact sur la susceptibilité au VIH-1. En revanche, les SN ont un impact sur l'activation des neutrophiles et l'expression de CD62L. Les SN des différentes conditions ont également un impact sur la survie et la fonction de phagocytose des neutrophiles. Des différences sont observées en terme de survie entre certaines conditions expérimentales et peu de différences en terme de phagocytose. Résultats in vivo: Le cycle menstruel affecte la composition du MV, des profils de cytokines et des populations de neutrophiles au niveau vaginal. Les menstruations induisent un fort niveau d'inflammation. L'exposition des femelles macaques à une faible dose répétée de CT n'entraine pas une infection persistante. L'exposition CT a un impact sur le MV, les profils de cytokines au niveau vaginal, et sur les sous-populations de neutrophiles au niveau sanguin. Une inoculation intravaginale de LS induit une forte inflammation génitale, mais pas des doses répétées de LS. Le LS augmente la présente de NET dans les fluides vaginaux. Le LS modifie la réponse immunitaire à l'infection CT en terme de production de cytokines. En présence de LS, CT induit un recrutement de lymphocytes au niveau vaginal. Conclusion : L'ensemble de ces résultats permet de mieux comprendre le rôle de l'environnement sur l'inflammation au niveau du TRF et les conséquences sur l'acquisition des IST.

In the female reproductive tract (FRT) mucosa, many environmental factors determine the susceptibility to sexually transmitted infections (STI), directly or indirectly, by modulating the inflammation. Such factors include the seminal plasma (SP), coinfections, or even the composition of the vaginal microbiota. However, the role of inflammation at the level of FRT is poorly studied in the context of coinfections. Specifically, the phenotypes and functions of neutrophils have poorly been described at the level of the FRT. The objective of this project was to study the impact of these factors on the inflammation in the FRT, by analyzing the role of the vaginal microbiota, neutrophil populations and cytokine profiles on the susceptibility to STI including Chlamydia trachomatis (CT)/HIV-1 coinfections and on the associated immune responses. Two complementary approaches were developed in vitro and in vivo. In vitro, a human endocervical epithelial cell line (A2EN) was exposed or not to CT in the presence or absence of factors from the FRT environment (SP or bacteria from the microbiota). The supernatants (SN) in the different conditions were recovered, their cytokine profile was characterized and their impact was tested on HIV-1 infection. In parallel, the impact of these same SN was studied on the phenotype and functions (survival, phagocytosis, ROS production) of human neutrophils isolated from the peripheral blood. In vivo, neutrophils were monitored longitudinally in 9 female cynomolgus macaques, in the blood and vaginally during 3 menstrual cycles in parallel to the cytokine profils and the composition of the microbiota. In a 2nd study, 12 female cynomolgus macaques were exposed to CT after modification of the vaginal microbiota composition. These 2 studies served as the basis for a third study in which 9 female cynomolgus macaques received 1 then 4 doses of SP intravaginally. After that, they were exposed or not to CT, in the presence or not of SP. At each step, we analyzed different markers of the inflammation: neutrophils and cytokine profiles. Innate and specific immune responses were studied in the blood and in the different mucosal compartments of the FRT. In vitro results: The presence of bacteria from the microbiota modified the profile of cytokines induced by CT infection of A2EN cells. The presence of SP inhibited CT infection of A2EN cells. The cytokine profile of A2EN cells infected with CT depended on the dilution of SP: at low dilutions, the effect of LS dominated, at high dilutions, the effect of CT dominated. In the tested experimental conditions, the SN had no impact on the susceptibility to HIV-1. On the other hand, SN had an impact on neutrophil activation and CD62L expression. Different levels of expression of phenotypic markers were observed depending on the experimental conditions. The SN in the different conditions also impacted neutrophil survival and phagocytosis function. Differences were observed in terms of survival between certain experimental conditions and few differences in terms of phagocytosis. In vivo results: The menstrual cycle affected the composition of the microbiota, cytokine profiles and neutrophil subpopulations in the vagina. Menses induce a high level of inflammation. A repeated CT low dose exposure of female cynomolgus macaques did not result in a persistent infection. CT exposure impacted the microbiota and cytokine profiles in the vagina, and neutrophil populations in the blood. Intravaginal inoculation of SP induced a strong genital inflammation, but not repeated doses of SP. SP increased the presence of NET in vaginal fluids. SP modified the immune response to CT infection in terms of cytokine production. In the presence of SP, CT induces lymphocyte recruitment in the vaginal. Conclusion : Altogether these results allow to better understand the role of the local environment on the FRT inflammation level and the consequences for STI acquisition.