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Développement du système immunitaire – IMMUNODEV

Développement du système immunitaire

On ne sait toujours pas comment les ganglions lymphatiques et lymphatiques sont initiés à des endroits spécifiques. Sur la base de mes résultats et de données pilotes, les fibres nerveuses et les bifurcations des vaisseaux sanguins pourraient jouer un rôle. Mon objectif global est de caractériser tous les acteurs impliqués dans le développement du système immunitaire, en particulier en ce qui concerne la formation des ganglions lymphatiques et du système vasculaire lymphatique.

Caractériser tous les acteurs impliqués dans le développement du système immunitaire, en particulier en ce qui concerne la formation des ganglions lymphatiques et du système vasculaire lymphatique.

Les ganglions lymphatiques et la vascularisation lymphatique sont une partie essentielle du système immunitaire adaptatif. Les vaisseaux lymphatiques et les ganglions lymphatiques correctement placés sont cruciaux pour une réponse immunitaire adéquate et rapide. Il n'est donc pas surprenant que les vaisseaux lymphatiques et les ganglions lymphatiques soient formés de manière coordonnée, car les vaisseaux lymphatiques et les ganglions lymphatiques se forment dans le même laps de temps, tout en partageant des signaux de différenciation essentiels. <br />Les ganglions lymphatiques sont formés au cours de l'embryogenèse, sous l'influence de l'acide rétinoïque à des endroits spécifiques dans tout le corps. Fait intéressant, la source d'acide rétinoïque, ou l'endroit où la vitamine A est convertie en acide rétinoïque près des ganglions lymphatiques embryonnaires ou des sacs lymphatiques jugulaires, n'est pas encore connue. La découverte que les fibres nerveuses sont toujours situées près des sites de formation de ganglions lymphatiques et de sac lymphatique jugulaire, et qu'elles expriment des niveaux élevés de l'enzyme synthétisant l'acide rétinoïque implique qu'elles pourraient être impliquées dans le développement des ganglions lymphatiques et du système vasculaire lymphatique. Il est très intéressant de supposer que les neurones sont impliqués dans la formation du système immunitaire, et il a déjà été démontré qu'ils jouent un rôle dans la régulation de l'immunité intestinale et dans la libération de cellules souches dans la moelle osseuse. <br />Mes objectifs clés spécifiques sont: <br />1. Qu'est-ce qui détermine l'emplacement de l'initiation des ganglions lymphatiques? <br />2. Qu'est-ce qui détermine l'emplacement de l'initiation de la vascularisation lymphatique? <br />3. Comment les cellules endothéliales lymphatiques sont-elles attirées vers et connectées aux ganglions lymphatiques embryonnaires?

La notion que les neurones pourraient être impliqués dans ce processus est très nouvelle. Cela pose également un défi difficile, car il n'est pas possible d'étudier des modèles de mammifères dépourvus de neurones. De plus, il n'y a pas de pilotes neuronaux spécifiques disponibles, car de nombreux gènes sont également exprimés dans d'autres types de cellules. Enfin, les faisceaux de nerfs périphériques dans des modèles de souris présentant une excroissance neuronale déficiente comme le modèle de Frizzled - / - ont légèrement changé d'emplacement, ce qui est difficile à quantifier. Par conséquent, il est essentiel de générer
modèles 3D haute résolution et précis, dans lesquels la localisation des faisceaux nerveux par rapport aux ganglions lymphatiques peut être cartographiée. Le développement des techniques de microscopie à la feuille mince permet l'acquisition et le rendu de grands tissus colorés par fluorescence 3D, comme les embryons de souris E13.5 et E14.5, dans lesquels les ganglions lymphatiques sont présents. J'ai imaginé avec succès des souris E13.5 et E14.5 teintées entières embryons au cours d'une étude pilote. Dans ce projet, je souhaite poursuivre sur ce sujet et étudier en détail l'emplacement des types de cellules impliqués en 3D, en utilisant un microscope à lumière. Le projet utilisera différents modèles de souris reporter et knock-out pour établir les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués. L'approche interdisciplinaire de ce projet contribuera considérablement à la compréhension de la façon dont les neurones sont impliqués, soit au cours du développement normal du système immunitaire embryonnaire, mais probablement aussi pendant la phase chronique inflammation lorsque des structures ectopiques sont formées.

Des collaborations avec les groupes prof.dr.Kiefer (MaxPlanck Institute Münster), prof.dr.Nibbs (Université Glasgow) et prof.dr.Stumm (Jena University) m'ont permis de contribuer aux manuscrits et qui ont été soumis et / ou publiés. . Nous sommes en train de terminer certains des projets pour publication.
Nous pourrions montrer que la chimiokine est exprimée près et dans le ganglion lymphatique anlagen et qu’elle est importante pour la quantité de cellules inductrices du tissu lymphoïde dans le ganglion lymphatique. Nous avons généré des souris knock-out spécifiques à un tissu pour étudier le rôle de la chimiokine et de son récepteur. Elles sont plus détaillées et pourraient montrer que l'inactivation complète de la chimiokine entraîne la formation d'un plus petit ganglion lymphatique anlagen. En outre, l'inhibition du récepteur sur les cellules inductrices du tissu lymphoïde montre une réduction, mais pas aussi forte que l'inhibition de la chimiokine. La délétion de la chimiokine des cellules endothéliales n'a montré aucune différence, nous pouvons donc en conclure que le rôle de la chimiokine des cellules inductrices du tissu lymphoïde provient probablement de l'intérieur du ganglion lymphatique anlagen. Nous avons acquis un modèle de souris pour supprimer la chimiokine de ces cellules dans le ganglion lymphatique anlagen et nous prévoyons de terminer les expériences avant la fin du projet.
Nous étudions l'ontogenèse des cellules inductrices de tissu lymphoïde à l'aide de 2 modèles de traçage de lignage, configurés en partie par une association avec prof.dr.Stumm. Avec ces modèles, nous pourrions montrer la contribution spécifique de l’une des deux régions embryonnaires d’origine des cellules hématopoïétiques. En outre, nous pourrions maintenant montrer que la différenciation vers les cellules inductrices du tissu lymphoïde mature se produit le plus probablement à la périphérie et non dans le foie du fœtus, ce qui répond à une question de longue date.

En raison de notre expertise en microscopie optique, nous collaborons avec plusieurs groupes nationaux et internationaux. Cela nous a valu de nombreuses subventions de collaboration (ANR-PRC et ARC-INCA Pair) pour étudier des cancers ou des organes immunitaires entiers. De plus, nous avons contribué à des articles (Journal of Immunology, 2018; Glia 2018; Journal Cell Science 2018) au sein de ces collaborations.

- 1 manuscrit soumis pour publication en tant que collaborateur
- 2 manuscrits de synthèse sur ILC3
- ANR PRCI «ATTRACT« 2017, grâce à la collaboration sur la migration cellulaire
- Paire ARC / INCA en tant que collaborateur
- ANR

Au cours d’une infection, les antigènes sont transportés par les vaisseaux lymphatiques depuis la zone infectée vers le ganglion lymphatique le plus proche. Dans ce ganglion lymphatique hautement organisé, dans le compartiment approprié, une réaction immunitaire acquise à même de combattre l’infection est induite. Ainsi, l’organisation intrinsèque des ganglions et vaisseaux lymphatiques ainsi que leur localisation et (inter)-connexions anatomiques sont cruciales pour permettre l’induction de réponses immunitaires appropriées, très rapidement en réponse à une infection ou au développement d’un cancer.
Les ganglions lymphatiques se forment dans l'embryon. Les premières étapes de ce processus impliquent l'interaction de cellules mésenchymateuses organisatrices avec les cellules lymphoïdes innées de type 3 à des endroits bien spécifiques mais répartis dans la totalité du volume de l’embryon. Le développement de la vascularisation lymphatique est lui-aussi initié à des endroits bien spécifiques dans l'embryon. À ces endroits-là, les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins se différencient en cellules endothéliales lymphatiques, qui bourgeonnent des vaisseaux sanguins pour former à proximité de plus grandes structures lymphatiques. Ensuite, des vaisseaux lymphatiques superficiels se forment, croissent en générant un réseau dense à travers l’ensemble du volume de l’embryon, et se connectent aux ganglions lymphatiques. Ainsi, au cours de l’embryogenèse, l’induction et le développement des vaisseaux et ganglions lymphatiques sont coordonnés ensemble de façon extrêmement précise à la fois dans le temps et dans l’espace. Bien qu’ils se forment initialement indépendamment, les vaisseaux et ganglions lymphatiques se connectent rapidement les uns aux autres. On ne connait pratiquement rien des mécanismes cellulaires et moléculaires qui permettent l’attraction des vaisseaux lymphatiques aux ganglions lymphatiques, puis leur connexion.
Mon objectif général est de caractériser au cours du développement du système immunitaire tous les acteurs impliqués dans la formation des ganglions et vaisseaux lymphatiques et leur interconnexion. Qu’est ce qui détermine le lieu où le processus est initié? Quels sont les évènements initiateurs précoces qui se produisent à ces endroits? Pour pouvoir étudier ces régions, des reconstructions de l’architecture tridimensionnelle de ces endroits seront générées grâce à des approches de microscopie spécifiques et innovantes. Cela permettra de déterminer très précisément à différentes échelles spatiales les relations anatomiques entre les acteurs clés. Spécifiquement, nous marquerons les cellules lymphoïdes innées de type 3, la vascularisation lymphatique, les vaisseaux sanguins et les faisceaux nerveux afin d’en suivre très précisément le développement coordonné et les interactions. Des modèles de souris reportrices ou mutantes pour ces acteurs clés seront utilisées afin de décrire leurs rôles dans le développement du système immunitaire et d’en disséquer le contrôle moléculaire.
Ce projet a pour but de permettre la compréhension fondamentale des mécanismes qui contrôlent la formation coordonnée des vaisseaux et ganglions lymphatiques à des endroits spécifiques de l'embryon. Cette connaissance sera extrêmement utile pour concevoir de nouvelles stratégies thérapeutiques chez des patients atteints de maladies dont le traitement nécessite soit d’inhiber la formation de nouveaux ganglions et de vaisseaux lymphatiques de façon précisément contrôlée dans le temps et l’espace, comme dans certaines inflammations chroniques, soit au contraire de la promouvoir par exemple pour résoudre les lymphœdèmes dans le syndrome lymphœdème-distichiasis ou chez 30% des patientes atteintes d’un cancer du sein et ayant subi une excision chirurgicale du système lymphatique drainant.

Coordinateur du projet

Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale délégation PACA et Corse_Centre d'Immunologie de Marseille Luminy (Laboratoire public)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale délégation PACA et Corse_Centre d'Immunologie de Marseille Luminy

Aide de l'ANR 325 000 euros
Début et durée du projet scientifique : juin 2016 - 48 Mois

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