Rôle du métabolisme de la cystéine dans la tolérance en

UNIVERSITÉ DE NANTES
FACULTÉ DE MÉDECINE
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ÉCOLE DOCTORALE BIOLOGIE-SANTÉ
Année 2011 N° attribué par la bibliothèque
Rôle du métabolisme de la cystéine dans la tolérance en
transplantation et dans les réponses immunes de type Th1
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THÈSE DE DOCTORAT
Discipline : Sciences de la vie et de la santé
Spécialité : Immunologie
Présentée
et soutenue publiquement par
Romain VUILLEFROY de SILLY
Le 21 octobre 2011, devant le jury ci-dessous
Président du jury : Sophie BROUARD, Directeur de Recherches, Nantes
Rapporteurs : Michel BRAUN, Professeur, Bruxelles
Nathalie JANEL, Professeur, Paris
Directeur de thèse :
Bernard VANHOVE, Directeur de Recherches, Nantes

« Pour infime qu'il soit, un acte est sacré si,
à l'image d'une roue dentée dans le mécanisme d'une montre,
il aide à faire en sorte que les choses tournent rond. »
Laurent GRENIER, « Fleurs d’encre, pensées choisies », L’acte utile

A BBR É VIATIONS
Abbréviations
Ac: Anticorps
ADN: Acide DésoxyriboNucléique
ARN: Acide RiboNucléique
ATP: Adenosine-5’-TriPhosphate
CPA: Cellule présentatrice d’antigène
BCR: B Cell Receptor
BDCA-: Blood Dendritic Cell Antigen-
CBS: Cystathionine-β-synthase
CCR: C-C chemokine Receptor
CD: Cluster of Differentiation
CMH: Complexe Majeur d’Histocompatibilité
CO: Monoxyde de carbone
CSE: Cystathionase ou Cystathionine-γ-lyase
CTL: Cytotoxic T Lymphocyte
CTLA-4: Cytotoxic T-Lymphocyte Antigen-4
CXCR: C-X-C chemokine Receptor
Cys/Cys
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: Cystéine/Cystine (réducteur/oxydant)
DAMP: Danger-Associated Molecular Pattern
DC: Cellule dendritique
DTH: Delayed-type hypersensitivity
EAE: Encéphalite Autoimmune Expérimentale
Fc: Fragment crystallizable
FoxP3: Forkhead box P3
GM-CSF: Granulocyte Macrophage-Colony-Stimulating Factor
GSH: Glutathion
GSSG: Glutathion oxydé
GVHD: Graft-Versus-Host Disease
HIV: Human Immunodeficiency Virus
HLA: Human Leukocyte Antigen

A BBR É VIATIONS
HO-1: Heme oxygenase-1
H
2
S: Sulfure d’hydrogène
Hsp: Heat shock protein
ICAM-: Inter-Cellular Adhesion Molecule-
IDO: Indoléamine 2,3-DiOxygénase
IgG2a: ImmunoGlobuline d’isotype G et d’allotype 2a
IFN-: InterFeroN
iNOS: inducible Nitric Oxide Synthase
I/R: Ischémie/Reperfusion
IL-: Interleukine-
LAG-3: Lymphocyte-Activation Gene-3
LPS : LipoPolySaccharide (si non précisé, ligand du TLR-4)
mDC: myeloid Dendritic Cell
MDSC: Myeloid-Derived Suppressor Cells
MoDC: Monocyte-derived Dendritic Cell
NF-κB: Nuclear Factor-κB
MLR: Mixed Leukocyte Reaction
NK: Natural Killer
NO: Protoxyde d’azote
PAMP: Pathogen-Associated Molecular Pattern
pDC: plasmacytoid DC
PPG: Propargylglycine
PRR: Pattern Recognition Receptor
ROS: Reactive Oxygen Species
STAT: Signal Transducer and Activator of Transcription
TCR: T Cell Receptor
TGF-β: Transforming Growth Factor-β
Th1: T helper type 1
TLR: Toll-Like Receptor
TNF: Tumor Necrosis Factor
Treg: Lymphocyte T régulateur

A VANT - PROPOS
Avant-propos
Le système immunitaire est un élément clé dans le maintien de notre intégrité et de
notre survie puisque sa fonction est centrale dans l’élimination des pathogènes, mais aussi
dans l’allergie, l’autoimmunité, le cancer et le rejet en transplantation.
La transplantation est devenue une thérapeutique de choix après défaillance terminale
d’un organe depuis la découverte des diverses drogues immunosuppressives. En dépit de leur
intérêt, les immunosuppresseurs actuels ne semblent pas pouvoir pallier à tous les rejets et
sont très souvent associés à de nombreux effets secondaires (i.e. cancers, autoimmunité,
infections, néphrotoxicité). En effet, l’administration chronique de ces molécules induit une
toxicité rénale et une dépression non-spécifique et persistante du système immunitaire. La
découverte de cellules régulatrices (e.g. lymphocytes T régulateurs) limitant la réponse
immune de manière spécifique contre certains antigènes a ouvert une nouvelle perspective : il
serait possible d’induire, chez le receveur, un état de tolérance spécifique vis-à-vis du
transplant sans avoir à utiliser des immunosuppresseurs de façon chronique, et donc sans
interférer avec l’intégrité du système immunitaire et du rein. Notre équipe recherche les divers
mécanismes impliqués dans la tolérance en transplantation, afin d’élaborer de nouvelles
molécules immunosuppressives spécifiques.
L’induction de réponses immunogènes ou tolérogènes dépend, en grande partie, du
statut d’activation des cellules présentatrices d’antigènes, et en particulier des cellules
dendritiques. Preuve en est que la plupart des modèles de tolérance en transplantation
développés au laboratoire sont dépendants de l’action des cellules dendritiques. Cependant,
les facteurs contrôlant l’activation de ces cellules ne sont pas tous connus, ni compris.
Récemment, un nouveau gasotransmetteur a été identifié : le sulfure d’hydrogène. Ce
gaz, produit de manière endogène et enzymatique, joue plusieurs rôles physiologiques dans le
système cardio-vasculaire, dans le système nerveux mais aussi dans l’inflammation. Malgré
les différents rôles des deux autres membres de la famille des gasotransmetteurs (i.e. le
protoxyde d’azote et le monoxyde de carbone) dans la réponse immune, celui du sulfure
d’hydrogène n’est pas encore établi. Hors du système nerveux, il semble que ce soit la
cystathionine-γ-lyase qui produise majoritairement ce gaz. Cette enzyme est aussi impliquée
dans la production de cystéine, un acide aminé soufré, dont la présence est limitante dans la
formation du glutathion. Or, le glutathion est une molécule antioxydante majeure dans