Étude des mécanismes impliqués dans la tolérance à l`allogreffe

UNIVERSITÉ DE NANTES
FACULTÉ DE MÉDECINE
École Doctorale : BIOLOGIE SANTÉ
Année 2012 N°attribué par la bibliothèque
Étude des mécanismes impliqués dans la
tolérance à l’allogreffe cardiaque chez le rat
THÈSE DE DOCTORAT
Discipline : BIOLOGIE MÉDECINE SANTÉ
Spécialité : IMMUNOLOGIE
Présentée
et soutenue publiquement par
Laëtitia Le Texier
Le 24 Octobre 2012, devant le jury ci-dessous
Rapporteurs: Dr Nuala MOONEY, Directeur de Recherche, Paris
Dr Claire HIVROZ, Directeur de Recherche, Paris
Examinateur: Dr Laëtitia GAUTREAU, Maître de conférences, Nantes
Directeur de thèse :
Dr Élise CHIFFOLEAU, Chargé de Recherche, Nantes
UMR INSERM U1064 – ITUN
Dirigée par le Dr Anegon

SOMMAIRE
2
Sommaire
Sommaire _________________________________________________________________ 2
Liste des abréviations ________________________________________________________ 5
Liste des figures ____________________________________________________________ 7
Introduction _______________________________________________________________ 8
A. La transplantation ___________________________________________________________ 8
I- Généralités ________________________________________________________________________ 8
II- Enjeux et limites ___________________________________________________________________ 8
1. Pénurie d’organes _________________________________________________________________ 8
2. Rejet de Greffe ___________________________________________________________________ 9
2.1. Le rejet hyper aigu ____________________________________________________________ 9
2.2. Le rejet aigu ________________________________________________________________ 10
2.3. Le rejet chronique ____________________________________________________________ 10
3. Traitements immunosuppresseurs ___________________________________________________ 11
B. La réponse immunitaire en transplantation ______________________________________ 14
I- La réponse immunitaire innée_________________________________________________________ 14
II- La réponse immunitaire adaptative ____________________________________________________ 15
1. Les antigènes reconnus en transplantation _____________________________________________ 15
2. Les cellules dendritiques: des APC professionnelles. ____________________________________ 16
2.1. Généralités _________________________________________________________________ 16
2.2. Activation et maturation des cellules dendritiques ___________________________________ 17
3. Activation des APC du donneur et du receveur _________________________________________ 19
4. Phase effectrice de la réponse immunitaire adaptative ___________________________________ 22
4.1. La réponse lymphocytaire T ____________________________________________________ 22
(a). Activation de la réponse lymphocytaire T _______________________________________ 22
(b). Polarisation de la réponse lymphocytaire T ______________________________________ 23
4.2. La réponse lymphocytaire B ____________________________________________________ 26
(a). Activation et différenciation des lymphocytes B ___________________________________ 26
(b). Phase effectrice de la réponse lymphocytaire B ___________________________________ 29
C. La Tolérance _______________________________________________________________ 32
I- La tolérance centrale ________________________________________________________________ 32
1. Sélection des lymphocytes T _______________________________________________________ 33
2. Sélection des lymphocytes B _______________________________________________________ 35
II- La tolérance périphérique ___________________________________________________________ 36
1. La délétion clonale/l’apoptose ______________________________________________________ 37
2. L’anergie ______________________________________________________________________ 37
3. La régulation/suppression _________________________________________________________ 38
III- Les cellules régulatrices ____________________________________________________________ 38
1. Les lymphocytes T régulateurs _____________________________________________________ 39
1.1. Les lymphocytes T régulateurs naturels ___________________________________________ 39
(a). CD4+CD25+ ______________________________________________________________ 39
(b). CD8+ ____________________________________________________________________ 40
1.2. Les lymphocytes T régulateurs induits ____________________________________________ 40
1.3. Mécanismes de régulation des lymphocytes T régulateurs _____________________________ 42

SOMMAIRE
3
(a). La production de cytokines régulatrices _________________________________________ 43
(b). La lyse cellulaire __________________________________________________________ 44
(c). La perturbation métabolique _________________________________________________ 45
(d). La régulation des cellules dendritiques _________________________________________ 45
1.4. Les lymphocytes T régulateurs en transplantation ___________________________________ 47
2. Les DC tolérogènes ______________________________________________________________ 49
2.1. Les DC immatures ___________________________________________________________ 49
2.2. Les DC matures _____________________________________________________________ 50
2.3. Induction de DC tolérogènes ___________________________________________________ 50
2.4. Molécules associées aux DC tolérogènes __________________________________________ 52
2.5. DC tolérogènes en transplantation _______________________________________________ 52
3. Les lymphocytes B régulateurs _____________________________________________________ 53
3.1. Généralités _________________________________________________________________ 53
3.2. Identification des populations de lymphocytes B régulateurs __________________________ 55
3.3. Mécanismes de régulation des lymphocytes B régulateurs ____________________________ 56
(a). La sécrétion de facteurs solubles ______________________________________________ 56
(b). Le contact cellulaire ________________________________________________________ 57
(c). Les anticorps protecteurs ____________________________________________________ 58
3.4. Induction de lymphocytes B régulateurs___________________________________________ 59
3.5. Les lymphocytes B régulateurs et la tolérance en transplantation _______________________ 60
(a). Des lymphocytes B nécessaires à l’induction de la tolérance ________________________ 61
(b). Des anticorps protecteurs ____________________________________________________ 61
(c). Des lymphocytes B associés à la tolérance chez l’homme ___________________________ 61
D. Stratégies d’induction de tolérance en transplantation ____________________________ 64
I- L’induction de chimérisme hématopoïétique _____________________________________________ 65
II- La déplétion lymphocytaire __________________________________________________________ 65
III- Le blocage de la costimulation _______________________________________________________ 66
IV- L’inhibition de la migration cellulaire _________________________________________________ 68
V- L’induction et le transfert de cellules régulatrices ________________________________________ 69
Résultats _________________________________________________________________ 72
A. Modèles d’allogreffes cardiaques chez le rat _____________________________________ 72
I- Le modèle de tolérance induit par le LF15-0195 __________________________________________ 73
1. Le LF15-0195 __________________________________________________________________ 73
1.1. Propriétés immunosuppressives _________________________________________________ 73
1.2. Mécanismes de suppression ____________________________________________________ 74
(a). Interaction avec l’Hsc70, une molécule de choc thermique __________________________ 74
(b). Induction de la mort cellulaire ________________________________________________ 74
(c). Inhibition de la voie NF-kB et induction de DC tolérogènes _________________________ 74
2. Résultats préalablement obtenus dans le modèle de tolérance à l’allogreffe cardiaque chez le rat
induite par le LF15-0195 ____________________________________________________________ 75
II- Le modèle de rejet chronique (DST) ___________________________________________________ 76
B. Étude de la réponse lymphocytaire B dans la tolérance à l’allogreffe cardiaque chez le rat78
I- Article 1 _________________________________________________________________________ 78
C. Étude d’une nouvelle molécule, LIME, impliquée dans la fonction des DC ____________ 91
I- Article 2 _________________________________________________________________________ 91
Discussion/perspectives ____________________________________________________ 116
Bibliographie ____________________________________________________________ 130
Annexes _________________________________________________________________ 158

SOMMAIRE
4
A. Annexe 1: Immunoregulatory function of IL-27 and TGFβ1 in cardiac allograft
transplantation ______________________________________________________________ 158
B. Annexe 2: Tmem176B and Tmem176A are associated with the immature state of dendritic
cells.________________________________________________________________________ 158
C. Annexe 3: The C-type lectin-like receptor CLEC-1, expressed by myeloid cells and
endothelial cells, is up-regulated by immunoregulatory mediators and moderates T cell
activation. ___________________________________________________________________ 158

LISTE DES ABREVIATIONS
5
Liste des abréviations
Ac Anticorps
ADCC Antibody Dependent Cellular Cytotoxicity
ADN Acide DésoxyriboNucléique
Ag Antigène
AID Activation-Induced cytidine Deaminase
AICD Activation Induced Cell Death
AIRE AutoImmune Regulator
AP-1 Activator Protein-1
APC Cellule Présentatrice d’Antigènes
APRIL A PRoliferation-Inducing Ligand
ARNm Acide RiboNucléique messager
BAFF B cell-Activating Factor
BMDC Bone Marrow derived Dendritic Cells
CD Cluster de Différenciation
CMH Complexe Majeur d’Histocompatibilité
cTEC cortical Thymic Epithelial Cells
CTL Cytotoxic T Lymphocyte
CTLA-4 Cytotoxic T Lymphocyte Antigen-4
DC Dendritic Cell
DCIR Dendritic Cell immunoReceptor
DN Double Négative
DSG Déoxyspergualine
EAE Encéphalomyélite Autoimmune Expérimentale
EBI3 Epstein-Barr virus induced gene 3
Foxp3 Forkhead box P3
Gal-1 Galectin-1
GITR Glucocorticoid-Induced TNF-related Receptor
GM-CSF Granulocyte Macrophage Colony Stimulating Factor
GVHD Graft Versus Host Disease
HLA Human Leucocyte Antigen
HO-1 Hème Oxygénase-1
HPRT Hypoxanthine Phosphoribosyl Transférase
IDO Indoléamine 2,3- Dioxygénase
IFN-γ Interféron-gamma
Ig Immunoglobuline
IL Interleukine
iNOS inducible Nitric Oxide Synthase
IS ImmunoSuppresseur
ITAM Immunoreceptor Tyrosine-based Activation Motif
ITIM Immunoreceptor Tyrosine-based Inhibition Motif
KO Knock-Out
LB Lymphocytes B
LT Lymphocytes T
LEW Lewis
LFA-1 Leucocyte-Function-Associated molecule 1
LPS Lipopolysaccharide
MAI Maladie Auto-Immune
MLR Mixted Leucocyte Reaction
mTEC medullary Thymic Epithelial Cells
mTOR mammalian Target Of Rapamycin)
NFAT nuclear factor of activated T cells
NFκB nuclear factor-κB