Ecole doctorale "LOGIQUE DU VIVANT

Ecole Doctorale COMPLEXITE DU VIVANT – Fiche Projet CONCOURS
Nom et prénom du directeur de thèse : DOYEN Noëlle
Coordonnées Tel : 01 44 38 95 07
e-mail : [email protected]
Nom et prénom du co-directeur de thèse (s’il y a lieu) :
Coordonnées Tel :
e-mail :
Nom et prénom du responsable de l’équipe : DOYEN Noelle
Nombre de chercheurs et enseignants-chercheurs statutaires de l’équipe, titulaires d’une HDR :
Un
Nom et prénom du directeur du laboratoire : Cavaillon Jean Marc
Intitulé du laboratoire et N° d’unité : Cytokines et Inflammation , Institut Pasteur
Titre du projet de thèse :
Rôle protecteur du TLR9 dans l’infection par Leishmania major: mécanismes d’activation des
cellules dentritiques par l’ADN parasitair
Le directeur de thèse a-t-il déjà un/une candidate pressenti(e) pour réaliser ce projet ?
NON Financement DIM MALINF pour 3 ans
Résumé du projet de thèse (en anglais ou en français, dans le cadre ci-dessous)
Dans un modèle de souris C57Bl/6 résistantes à l’infection par Leishmania major, nous avons montré que le récepteur TLR9
est impliqué dans la résistance étant donné la plus grande sensibilité des souris TLR9-/-. Des différences au niveau de
l’expression des cytokines entre les lignées C57BL/6 et TLR9 -/- dans les ganglions drainants le site d’infection indiquent que
l’établissement d’une réponse Th1 est retardé dans la lignée TLR9 -/-. L’hypothèse d’un rôle précoce du TLR9 dans la
réponse immunitaire nous a amené à comparer les propriétés des cellules dendritiques (DCs) de souris TLR9 -/- et C57BL/6.
La stimulation in vitro par L.major induit l’expression de molécules de co-stimulation et de cytokines pro-inflammatoires
dans les DCs de C57BL/6 mais pas dans celles de TLR9-/-. Nous avons montré que le composant du parasite capable
d’interagir avec ce récepteur était l’ADN génomique de L.major. Il produit un effet semblable à celui du parasite en
stimulant les DCs de façon dépendante de TLR9. De plus, cette activation s’est révélée très spécifique de l’ADN du parasite
puisque les ADNs de vertébrés sont incapables de stimuler les DCs. Ce point soulève une importante question sur la nature
de l’ADN parasitaire et son mode de pénétration dans la cellule.
L’L’objectif de ce projet est de comprendre des mécanismes qui soustendent le rôle protecteur de l’ADN de L.major dans
l’infection. Nous étudierons les bases de l’activation spécifique du TLR9 par l’ADN de L.major en vérifiant deux
hypothèses: la première est que l’activation spécifique peut être liée à la composition de l’ADN de parasite , la seconde
qu’elle peut être dépendante de la pénétration de l’ADN dans la cellule.
Il est admis que le TLR9 interagit avec les séquences CpG non méthylées de l’ADN bactérien. Cependant la charpente
déoxyribose du DNA est déterminante pour l’interaction TLR9-DNA et son affinité pour TLR9 est augmentée non
seulement par les motifs CpG mais par d’autres motifs. Dans ce contexte, il a été précédemment observé que les ADNs
d’autres protozoaires (B. bovis, T. cruzi, and T. brucei) sont capables d’activer les macrophages, même s’ils ont été
méthylés. Une partie de ce projet sera consacré à rechercher si l’ADN d’autres protozoaires (P. falciparum, T. cruzi, T.
vivax ,T. africain partagent les mêmes propriétés que l’ADN de L.major. On sait par exemple que L.major et autres
protozoaires ont un ADN circulaire d’environ 20 kb, le kinétoplasme qui peut comporter quelques thymidine convertis en
base j (D- glucosyl HOMeDU). Les motifs ou des éléments de séquence présents et caractéristiques de différents génomes
de protozoaires pouvant être à l’origine de structure particulière seront recherchés par des méthodes d’analyse
bioinformatique. La capacité de ces différentes séquences à activer TLR9 présents sur les DCs ou des macrophages in vitro
seront évaluée. Si les ADN de protozoaire s’avéraient partager tous la même capacité à activer spécifiquement les cellules
présentatrices d’antigène via TLR9, cette propriété pourrait être prise en compte dans des stratégies d’activation de la
réponse immunitaire.
L’activation du TLR9 n’est pas conditionnée uniquement par la reconnaissance du ligand mais par sa localisation cellulaire.
En effet le récepteur TLR9 dans l’endosome ne peut être stimulé par l’ADN de vertébré alors qu’un TLR9 chimérique
exprimé à la surface cellulaire peut l’être. Au cours de son interaction avec de l’ADN, le récepteur TLR9 migre du
réticulum endoplasmique vers l’endosome ou il est clivé et devient alors capable alors d’interagir avec les molécules
nécessaires à la signalisation. IL a été montré que l’asparagine endopeptidase (AEP) est responsable du clivage de TLR9
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dans les DCs et la catepsine L dans les macrophages. Aussi le second objectif de ce projet est d’établir si c’est le processus
de pénétration de l’ADN dans la cellule, ou sa capacité à induire la maturation duTLR9 qui diffère entre un ADN de
protozoaire et un ADN de vertébré non activateur. .
On sait que l’association d’un peptide cationique à l’ADN de vertébré permet sa translocation dans l’endosome avec TLR9 ;
De même l’association avec la protéine HMGB1 favorise l’activation de TLR9 par l’ADN. HMGB1 est une protéine
nucléaire associée à l’ADN libérée par les cellules en nécrose. Elle est aussi secrétée et joue un rôle dans la réponse
inflammatoire lors d’une infection. L’ensemble de ses caractéristiques en font un premier candidat capable de s’associer à
l’ADN de L.major. L’impact d’autres peptides cationiques libérés lors de l’infection par un pathogène seront aussi étudié(
SLP1, Elafine ). Expérimentalement L’activation via le récepteur TLR9 des DCs peut être suivi soit par la production des
cytokines dans les cellules soit par l’analyse de la maturation du TLR9 qui sous sa forme activée a été clivé par des
protéases présentes dans les lysosomes. De plus grâce aux mutants de protéase qui bloque la maturation du TLR9 on pourra
discriminer entre la capacité qu’a un ADN à pénétrer dans la cellule et la capacité qu il a à induire la maturation TLR9.
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Thèses actuellement en cours dans l’équipe
Nom et Prénom du doctorant
Nom du directeur de thèse
Année de 1ere
inscription
Financement pendant la thèse
Trois publications récentes du directeur de thèse (et du co-directeur s’il y a lieu).Mettre en gras le nom du directeur de thèse.
1.
Abou Fakher FH, Rachinel N, Klimczak M, Louis J, Doyen N. TLR9-dependent activation of dendritic
cells by DNA from Leishmania major favors Th1 cell development and the
resolution of lesions . J Immunol. 2009 Feb 1;182(3):1386-96.
2
M. Cherrier, M. Fanton d’Andon, F. Rougeon and N. Doyen. Identification of a new cis-regulatory
element of the terminal deoxynucleotidyl transferase gene in the 5’ region of the murine locus. 2007 in
press Molecularimmunology 10.1016/j.molimm.2007.07.027
3
Gumy. A.,Aseffa,. A., Rachinel, N., Breton. M., Otten. L., Tacchini-Cottier. F., Röcken. M., Doyen.N.,
Acha-Orbea. H., Locksley. R. M., MacDonald. H. Launois. P., Louis.J. 2006. LACK reactive CD4+ T
cells require autocrine IL-2 to mediate susceptibility to Leishmania major. Eur. J. Immunol. 36 ; 14651473
3
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Docteurs encadrés par le directeur de thèse (et le co-directeur s’il y a lieu) ayant soutenu après septembre 2004 et publications
relatives à leur sujet de thèse. Mettre en gras le nom du directeur de thèse et celui du docteur.
Nom Prénom : Abou Fakher Faihaa Date de soutenance : Septembre 2008 Directeur de Thèse : Noelle Doyen
Publications : Abou Fakher FH, Rachinel N, Klimczak M, Louis J, Doyen N. TLR9-dependent activation
of dendritic cells by DNA from Leishmania major favors Th1 cell development and the
resolution of lesions . J Immunol. 2009 Feb 1;182(3):1386-96.
Nom Prénom : Cherrier Marie, Date de soutenance : Septembre 2004, Directeur de Thèse : Noelle Doyen
Publications :
Cherrier, M. and Doyen, N. (2002) Substantial N diversity is generated in T cell receptor
genes at birth
despite low levels of Terminal Deoxynucleotidyl transferase expression in mouse thymus. (2002) Eur j of
Immunol, 32 , 3651- 3656
M. Cherrier, M. Fanton d’Andon, F. Rougeon and N. Doyen. Identification of a new cis-regulatory element
of the terminal deoxynucleotidyl transferase gene in the 5’ region of the murine locus. 2007 in press
Molecularimmunology 10.1016/j.molimm.2007.07.027
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