Cellular and molecular dissection of spontaneous healing process during M. ulcerans infection

L’ulcère de Buruli ou infection à Mycobacterium ulcerans est la troisième mycobactériose au monde après la tuberculose et la lèpre. L’évolution des lésions vers une cicatrisation spontanée est un phénomène rare qui est peu décrit. Ce phénomène souligne la capacité de l’hôte à développer une stratégie, pour contrôler M. ulcerans et promouvoir la réparation tissulaire. Devant la difficulté d’accès aux échantillons des patients, le modèle murin de cicatrisation spontanée de souche FVB/N a été développé au laboratoire. Dans ce modèle, la cicatrisation est associée à l’absence de mycolactone bien que la charge bactérienne reste stable et viable, ainsi qu’à une activation de la réponse immunitaire locale. L’objectif de cette thèse était de contribuer à la compréhension des mécanismes développés par le système immunitaire dans le processus de guérison spontanée. Le premier axe de notre travail a consisté à étudier le rôle de la réponse humorale locale dans les différentes phases de l’infection. Pour la première fois, nous avons proposé une signature de la réponse humorale locale associée à la cicatrisation spontanée, où les IgG2a neutralisent l’activité immunomodulatrice de la mycolactone. Le deuxième axe de notre étude a porté sur le rôle des macrophages dans la cicatrisation spontanée et l’effet du bacille sur la polarisation des macrophages. Nos résultats ont montré l’implication de M. ulcerans non producteur de mycolactone dans la persistance d’un phénotype M2-like des macrophages M2 FVB/N dans un environnement pro-inflammatoire. Finalement, les résultats obtenus lors de ces travaux sont prometteurs pour le développement de nouveaux outils diagnostiques et thérapeutiques.Buruli ulcer disease is the third most common mycobacterial disease in the world, after tuberculosis and leprosy. The evolution of lesions towards spontaneous healing is a rarely described. This phenomenon underlines a cross-talk between the host and the bacilli, to control M. ulcerans and promote tissue repair. Human sampling being difficult, a mouse model, namely FVB/N, able to display a spontaneous healing stage and recapitulating all clinical features of the disease was used. Within FVB/N models, cultivable bacilli’ load was found to be both stable throughout the infection and advanced stages promoting healing appear to be associated with the inhibition of mycolactone in healed tissues. Interestingly, an active local immune response is also surrounding the lesion throughout the infection. The objective of this thesis was to understand the mechanisms developed by the immune system in the spontaneous healing process. The first part of our work concerns the role of the local humoral response throughout the infection. For the first time, we were able to target a signature of the local humoral response associated with spontaneous healing and identified IgG2a able to neutralize the immunomodulatory activity of mycolactone. The second part of our study focused on the role of macrophages in spontaneous healing with M. ulcerans and the effect of the bacillus on macrophage polarization. Our results showed the involvement of M. ulcerans not producing mycolactone in the persistence of an M2-like phenotype of M2 FVB/N macrophages in a pro-inflammatory environment. Finally, the results obtained from this work are promising for the development of new diagnostic and therapeutic tools