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Axisa, Pierre-Paul. Facteurs génétiques et post-génétiques associés au développement de la sclérose en plaques

Axisa, Pierre-Paul (2017). Facteurs génétiques et post-génétiques associés au développement de la sclérose en plaques.

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Résumé en francais

La Sclérose en plaques (SEP) est une maladie démyélinisante multifocale avec une neurodégénération progressive causée par une réponse auto-immune à un antigène du soi. Les symptômes varient en fonction du site de la lésion neurologique et corrèlent souvent avec une infiltration inflammatoire de cellules qui traversent la barrière hémato-encéphalique provoquant une démyélinisation et un œdème. Le développement de la SEP est le résultat de prédispositions génétiques, modifications post-génomiques et de facteurs environnementaux. Les cibles antigéniques impliquées dans la pathogénèse de la SEP sont inconnues, bien qu'un mimétisme moléculaire entre des antigènes viraux et neuraux ait été décrits. Le façonnage du répertoire TCR au cours de la sélection thymique peut être une étape précoce et majeure déterminant la susceptibilité à la SEP. Le paradigme selon lequel chaque lymphocyte T peut reconnaître un continuum de ligands apparentés, défini en tant que polyspécificité, implique que de multiple antigènes peuvent tolérer des lymphocytes T spécifiques pour un antigène donné. Nous avons montré que dans les souris C57BL/6 une partie du répertoire lymphocytaire T CD4 spécifique pour l'antigène myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) 35-55 reconnait aussi l'antigène neuronal neurofilament medium (NF-M) 15-35. Ces lymphocytes T CD4 autoréactifs bispécifiques sont fréquents, produisent des cytokines inflammatoires après stimulation et sont essentiels pour la progression de l'encéphalomyélite auto-immune expérimentale (EAE), un modèle animal de SEP. Des lymphocytes T reconnaissant deux auto-antigènes ayant deux fois plus de chances d'être tolérisés, comment la tolérance est-elle imposée à des lymphocytes bispécifiques ? De la même manière que MOG, NF-M est exprimé dans le thymus par les cellules épithéliales thymiques médullaires, i.e. dans une configuration potentiellement tolérogénique. Nous avons mis en évidence que la fréquence, le phénotype pro-inflammatoire et la capacité à transférer l'EAE des lymphocytes T CD4 spécifiques de MOG35-55 était augmentée chez les animaux déficients pour MOG mais pas pour NF-M. Cette observation nous a amené à investiguer l'éfficacité de presentation de NF-M15-35 par les cellules présentatrices d'antigènes ; que nous avons trouvé de faible durée suggérant une liaison instable au CMH de classe II. En accord avec cette hypothèse, l'introduction d'un résidu d'ancrage pour le CMH dans NF-M15-35 (NF-M15-35 T20Y) augmente son immunogénicité et active une population capable d'induire une EAE. Nos résultats montrent que dans les souris C57BL/6 l'expression de MOG, mais pas NF-M, restreint le répertoire lymphocytaire T CD4 bispécifique autoréactif, mais n'est pas suffisant pour prévenir l'induction de l'EAE. Par ailleurs, Nous avons investigué la contribution de facteurs génétiques impliqués dans la physiopathologie de la SEP. Des études d'association pangénomiques (GWAS) ont identifié plus de 200 variants contrôlant la susceptibilité à la SEP. Chaque variant est responsable pour une part du risque mais il est possible de rassembler différents variants en fonction de leur rôles biologiques notamment dans une cascade de signalisation. Plusieurs variants sont localisés dans la voie de l'IL12/23 (IL12B, IL23R, STAT3, JAK3, and TYK2) et l'accumulation de plusieurs variants dans une même voie pourrait aboutir à un dysfonctionnement de la voie. Afin d'étudier l'effet fonctionnel d'une telle accumulation nous avons biobanqué des PBMCs de donneurs sains porteurs d'un ou plusieurs de ces polymorphismes et avons voulu effectuer un immunophénotypage des différentes populations immunitaire par cytométrie en masse (CyTOF). Nous avons développé un panel d'immunophénotypage par CyTOF et testé deux méthodes permettant de barcoder les échantillons avant acquisition sur le CyTOF. Enfin, les GWAS ne caractérisant que les variants ayant une fréquence supérieure à 5%, nous avons effectué une étude d'association focalisée sur les variants basse fréquence (fréquence < 5%) codants et avons identifié un variant protecteur pour la SEP dans le locus de HDAC7, un régulateur épigénétique majeur des lymphocytes T CD4. Le variant protecteur HDAC7 R166H a un impact sur le fonctionnement des Tregs en augmentant notamment l'expression de Foxp3 et de l'IL-10. Afin d'explorer les mécanismes sous-jacents de ces changements fonctionnels, nous avons effectué une analyse transcriptomique des Tregs exprimant le variant à risque et le variant protecteur d'HDAC7. Nous avons notamment observé que l'expression du gène MYO6 est réduite dans les Tregs exprimant le variant protecteur. Des expériences complémentaires sont nécessaires pour confirmer les résultats du RNAseq et identifier les mécanismes moléculaires associés au changement de fonction des Tregs. Nous avons identifié des faceurs génétiques et post-génétiques associés à la susceptibilité à la SEP. De futurs travaux devront s'atteler à caractériser les interactions entre ces différents facteurs, afin d'identifier précisément les fonctions biologiques déterminantes dans le développement de la SEP.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Liblau, Roland
Brassat, David
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Centre de Physiopathologie de Toulouse-Purpan (CPTP), UMR 1043
Mots-clés libres :Sclérose en plaques - Auto-immunité - Polyspécificité - Epigénétique - Génétique - EAE
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :31 Jan 2020 18:20