Signature multi-omique des lymphocytes T régulateurs tissulaires humains et rôle de l'IL-33 dans la régénération tissulaire.

Multi-OMIC signature of human tissue regulatory T cells and IL-33 role in tissue regeneration.

• Auteur / Autrice : Clara Cretet rodeschini
• Direction : Makoto Miyara
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie moléculaire et cellulaire
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2022
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physiologie, Physiopathologie et Thérapeutique (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre d'immunologie et des maladies infectieuses (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Etude et manipulation de la tolérance en immunopathologie humaine

Mots clés

Mots clés libres

Lymphocytes T régulateurs

Multi-OMIC

Régénération tissulaire

Transplantation

Il-33

Treg cells

Multi-OMIC

Tissue regeneration

Il-33

Organ transplant

Résumé

La transplantation d'organe et les greffes ont permis, depuis ses premières réussites dans les années 1950, d'allonger l'espérance de vie de milliers de patients tout en améliorant leur qualité de vie. Les techniques chirurgicales associées à ces opérations ne cessent de s'améliorer et permettent une meilleure prise en charge des patients. Notamment en 2018 où l'équipe du Pr Emmanuel Martinod (Hôpital Avicenne, Bobigny) a réalisé avec succès une greffe de trachée à partir d'un greffon aortique rigidifié avec un stent. En plus de la restauration de voies respiratoires fonctionnelles, une régénération trachéale et cartilagineuse a été observé, phénomènes qui n'avait jamais été rapporté avec d'autres substituts. Néanmoins, la majorité des transplantations d'organes ne présentent pas une telle régénération et elles peuvent être suivies de complications graves comme le phénomène de rejet aigu, dû à l'activation du système immunitaire de l'hôte contre le greffon. L'acceptation du greffon par l'hôte dépend en grande partie de la régénération tissulaire post-greffe et d'importantes variabilité interpatients existent au niveau de cette durée de régénération. Afin d'éviter ces complications, des immunosuppresseurs sont prescrits mais ils peuvent induire des effets secondaires plus ou moins graves. Avec l'émergence des thérapies cellulaires, les populations immunorégulatrices sont apparues comme une alternative potentielle au traitement post-opératoire conventionnel. Parmi elles, les lymphocytes T régulateurs (Tregs), qui représentent 1 à 6% des lymphocytes T CD4+, possèdent une fonction immunosuppressive et sont essentielles au maintien de l'homéostasie dans de nombreux tissus. De plus, il existe une sous-population impliquée dans la régénération tissulaire de nombreux tissus (muscles, intestin, cerveau…) appelée Tregs tissulaires. Des études ont montré que ces Tregs présents dans les tissus endommagés sont en parti recruté par l'alarmine IL-33 via leur récepteur ST2. La concentration d'IL-33 apparait également décisive puisque de faibles concentrations permettent la régénération mais une concentration trop élevée est associée à des phénomènes allergiques. Des premiers résultats ont montré d'une part que le nombre Tregs dans des néotrachées après transplantation est significativement plus élevé que dans des trachées natives. Et d'autre part, l'analyse du sécrétome de greffons cryopréservés a révélé une libération d'IL-33 au premier jour de culture. Dans ce contexte, nous émettons l'hypothèse que l'hétérogénéité de la réponse immunitaire locale, en particulier le contrôle de l'inflammation par les Treg tissulaires sensibles à l'IL-33, explique l'hétérogénéité de la régénération tissulaire des patients. Cette thèse a donc pour objectif d'établir une analyse approfondie des Tregs tissulaires au niveau phénotypique, transcriptomique et du sécrétome à partir d'échantillons humains (patients et donneurs sains). Cette analyse approfondie sera élargie à quasiment tous les tissus du corps humain afin d'établir une cartographie de cette population dans des tissus où ils pourraient avoir un impact thérapeutique. Nous nous intéresserons également à l'axe Il- 33/Treg afin de déterminer plus précisément l'influence de l'IL-33 sur la régénération tissulaire, ainsi que sa concentration optimale pour la favoriser.

Since its first successes in the 1950s, organ transplant allowed to extend the life expectancy of thousands of patients while improving their quality of life. The surgical techniques associated with these operations continue to be improved every day. Notably in 2018 when the Prof. Emmanuel Martinod's team (Avicenne Hospital, Bobigny) successfully performed a tracheal transplant with an aortic graft rigidified with a stent. Besides the restoration of a functional airway, tracheal and cartilaginous regeneration was observed, and this phenomenon had never been reported with other substitutes. Nevertheless, the majority of organ transplants do not show such regeneration and they can be followed by serious complications like acute rejection, due to the host immune system activation against the graft. The graft acceptance by the host almost depends on the post-transplant tissue regeneration and there is significant inter-patient variability in this regeneration time. In order to avoid these complications, immunosuppressive drugs are prescribed but they can induce serious side effects. With the emergence of cellular therapies, immunoregulatory populations have emerged as a potential alternative to conventional postoperative treatment. Among them, regulatory T cells (Tregs), which represent 1-6% of CD4+ T cells, have an immunosuppressive function and are essential for maintaining homeostasis in many tissues. In addition, there is a subpopulation involved in tissue regeneration called tissue Tregs. Studies have shown that the Tregs present in damaged tissues are partly recruited by the alarmin IL-33 via their ST2 receptor. The IL-33 concentration also appears to be decisive because low concentrations allow regeneration and high concentrations are associated to allergic phenomena. First results have shown that the Tregs number in neotrachea after transplantation is significantly higher than in native trachea. And on the other hand, the secretome analysis of cryopreserved grafts revealed an IL-33 release on the first day of culture. In this context, we hypothesize that the heterogeneity of the local immune response, in particular the inflammation control by IL-33-sensitive tissue Tregs, explains the heterogeneity of tissue regeneration in patients. The aim of this thesis is therefore to establish a complete tissue Tregs analysis : phenotypic, transcriptomic and secretome levels from human samples (patients and healthy donors). This analysis will be extended to every human tissues in order to map this population in the whole body. We will also focus on the Il-33/Treg axis in order to determine more precisely the IL-33 influence on tissue regeneration, as well as its optimal concentration to promote it.