Lymphocytes T régulateurs induits par Faecalibacterium prausnitzii : modalités de leur induction et signification fonctionnelle

Comprendre les mécanismes impliqués dans l’homéostasie des muqueuses est un enjeu majeur pour prévenir ou traiter les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI). Mon équipe d’accueil a montré la présence dans la muqueuse colique et le sang de lymphocytes T régulateurs (Treg) CD4CD8α (DP8a) sécréteurs d’IL-10 induits par la bactérie commensale Faecalibacterium prausnitzii (F prau). De plus, ces Treg sont diminués dans la muqueuse colique et le sang des patients atteints de MICI. Ces données, et la diminution de F prau observée dans ces pathologies, suggèrent l’existence d’un lien entre la diminution de F prau et celle des Treg spécifiques et un rôle de ces cellules dans la prévention de l’inflammation. Mon projet de thèse a consisté à rechercher comment F prau induit des Treg et à mieux caractériser et quantifier les PBL DP8α spécifiques de F prau, afin de questionner leur signification fonctionnelle. Nous montrons que l’exposition des cellules dendritiques (DC) à F prau pendant leur différenciation induit la sécrétion d’IL-10 et d’IDO-1, une résistance à la maturation, la non sécrétion de TNFα et IL-12 en réponse au LPS et favorisent le priming de lymphocytes sécréteurs d’IL-10 par ces cellules. Ces effets de F prau ne sont pas ou peu partagés par des bactéries proches de F prau testées en parallèle, suggérant que l’effet dominant de F prau dans l’induction des Treg DP8α dépend de sa capacité unique à tolériser les DC via l’induction de molécules immunomodulatrices dont plusieurs ont été identifiées par PCR quantitative et puces affymétrix comparant des DC exposées ou non à F prau et à une bactérie proche. Par ailleurs, nous montrons que plusieurs récepteurs de chimiokines et l’intégrine a4b7 marquent les PBL DP8α spécifiques de F prau et que ces lymphocytes représentent une fraction variables des PBL DP8α, eux-mêmes en proportion très variable, et augmentant avec l’âge, entre les individus. Malgré cela, la fréquence des DP8α totaux semble diminuée dans la spondylarthrite, les MICI et les cancers coliques. La quantification plus précise des Treg DP8α originaires du colon dans le sang des patients grâce aux marqueurs identifiés, permettra de rechercher la valeur prognostiqe de cette fréquence et sa corrélation avec le niveau de F prau dans le microbiote fécal.Understanding mechanisms underlying mucosalhomeostasis represent a critical step towards prevention andtreatment of inflammatory bowel diseases (IBD). My hostlaboratory has shown the presence, in colonic mucosa, of IL-10-producing regulatory T cells (Treg) CD4CD8α (DP8α) induced bythe commensal bacteria F prau. Moreover, these Treg are lessfrequent in the colonic mucosa as well as in the blood of IBDpatients. These data, together with the fact that F prau is reducedin these diseases, suggest a link between the decrease of F prauand of specific Treg as well as a role for these cells in containinginflammation. My thesis project consisted in understanding how Fprau induces Treg and in further characterizing and quantifying Fprau specific PBL to define their function. Here we show that Fprau exposure during dendritic cell (DC) differentiation induces IL-10 and IDO-1 production, and a poor maturation including a lack ofTNFα and IL-12 secretion in response to LPS. We also show thatF prau-conditioned DC prime CD4 T cells towards an IL-10-producing phenotype. These F prau-mediated effects are not allshared by other close bacteria, suggesting that the critical role forF prau in inducing DP8α Treg depends on its unique ability totolerize DC. This tolerization could happen via induction ofimmunoregulatory molecules identified by qPCR and affymetrixgene array. Also, we show that several chemokine receptors aswell as α4β7 identify F prau-specific PBL-derived DP8α cells.Indeed, these lymphocytes represent a variable fraction of DP8αcells, the inter-individual frequency of which considerably fluctuateand increases with age. Nonetheless, frequency of total DP8αcells seems diminished in spondyloarthritis, IBD and colorectalcancers. Accurate quantification of DP8α Treg originating from thecolon in patients’ blood, using identified markers, should allow tostudy their prognosis value as well as their correlation with F praulevels within fecal microbiota