stimulation de l`immunité innée pulmonaire avec

CLAUDIA MATHIEU
STIMULATION DE L’IMMUNITÉ INNÉE
PULMONAIRE AVEC DES NANOPARTICULES
DU VIRUS DE LA MOSAÏQUE DE LA PAPAYE
Mémoire présenté
à la Faculté des études supérieures et postdoctorales de l’Université Laval
dans le cadre du programme de maîtrise en Microbiologie-Immunologie
pour l’obtention du grade de Maître ès sciences (M. Sc.)
MICROBIOLOGIE-IMMUNOLOGIE
FACULTÉ DE MÉDECINE
UNIVERSITÉ LAVAL
QUÉBEC
2012
© Claudia Mathieu, 2012

ii
Résumé
La stimulation de la réponse immunitaire dans les poumons est d’intérêt majeur pour
la prévention des infections respiratoires. Nous avons démontré précédemment que
les nanoparticules du virus de la mosaïque papaye (PapMV) augmentent les réponses
immunitaires spécifiques contre des antigènes et induisent une activation systémique
de l’immunité innée. Dans cette étude, l’accumulation d’IL-6, TNF-α, KC, MIP-1α,
MIP-1β, MIP-2, IL-9 et IP-10 et le recrutement de neutrophiles, de
monocytes/macrophages et de lymphocytes dans les poumons de souris a permis de
démontrer la capacité des nanoparticules du PapMV à stimuler l'immunité innée
pulmonaire. De plus, cette stimulation est suffisante pour protéger des souris contre
une infection létale au virus influenza en absence d’antigènes spécifiques du virus.
Ces résultats suggèrent que les nanoparticules du PapMV stimulent efficacement
l'immunité innée des muqueuses en établissant un état antimicrobien, et renforcent
leur potentiel comme adjuvant mucosal.

iii
Abstract
Stimulation of immune responses in the lungs is one of the most effective ways to
prevent respiratory infections. We previously demonstrated that papaya mosaic virus
(PapMV) nanoparticles can increase specific immune responses towards antigens and
can induce systemic activation of the innate immunity. In this study, the accumulation
of IL-6, TNF-α, KC, MIP-1α, MIP-1β, MIP-2, IL-9 and IP-10 followed by the
recruitment of neutrophils, monocytes/macrophages and lymphocytes in the lungs of
mice demonstrated the ability of PapMV nanoparticles to stimulate lung innate
immunity. In addition, this stimulation was sufficient to protect mice against a lethal
influenza virus challenge in the absence of specific antigens. These results suggest
that PapMV nanoparticles efficiently stimulate mucosal innate immunity and
therefore are promising candidates to establish a non-specific antimicrobial state at
mucosal surfaces. Moreover, these data strengthen the potential of PapMV
nanoparticles as a mucosal adjuvant.

iv
Avant-Propos
Ce mémoire contient un article qui sera soumis sous peu pour publication dans un
journal scientifique. Cet article est le produit de mon travail de recherche durant mes
deux années de maîtrise, et ayant dirigé entièrement les projets, j’en suis l’auteure
principale.
J’ai participé à tous les processus de réflexion et de décision quant à l’orientation
qu’a pris le projet durant ma maîtrise. J’ai également rédigé ou modifié l’ensemble
des protocoles utilisés dans les expériences présentées dans ce document. J’ai
effectué toutes les expériences seule, ou avec l’aide précieuse d’Annie Guérin et de
Gervais Rioux. Je remercie également ces derniers pour leurs capacités techniques
irréprochables. Leur aide m’a permis d’obtenir des résultats clairs et concis. Gervais
Rioux, en plus d’avoir participé aux expériences, a également contribué
intellectuellement à l’avancement du projet et a apporté des modifications pertinentes
à l’article ci-joint, et mérite donc le titre de co-auteur de cet article. Le Dr. Denis
Leclerc a supervisé et a participé aux décisions de toutes les expériences de mon
projet de maîtrise et a co-écrit l’article inséré dans ce mémoire.
Un immense merci à Marilène Bolduc et à Marie-Ève Laliberté-Gagné, qui ont
produit, purifié, dosé et assuré la qualité des protéines que j’ai utilisées durant mes
expériences.
Un merci tout spécial à Marie-Christine Dumas pour ses conseils, à Nathalie Majeau
pour son regard critique ainsi qu’à Audrey Filion et à Cindy Babin pour leur aide et
leur patience.
Je tiens à remercier mon directeur Denis Leclerc pour sa supervision, pour la
confiance dont il a fait preuve envers moi et pour m’avoir permis de réaliser mon
projet de maîtrise dans son laboratoire.

v
Au Dr F. Mambé