Study of lympho-epithelial interactions and their modulation as a therapeutic strategy in Crohn's disease
Etude des interactions lympho-épithéliales et de leur modulation comme stratégie thérapeutique au cours de la maladie de Crohn
par Nassim HAMMOUDI sous la direction de Matthieu ALLEZ
Thèse de doctorat en Biothérapies et biotechnologies
ED 561 Hématologie, oncogenèse et biothérapies

Soutenue le mercredi 24 novembre 2021 à Université Paris Cité

Sujets
  • Épithélium intestinal
  • Lymphocytes T
  • Maladie de Crohn
  • Maladies inflammatoires chroniques de l'intestin
  • Muqueuse intestinale
  • Physiopathologie
  • Thérapeutique
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Mots clés
Immunologie muqueuse, Lymphocytes T, Epithélium intestinal, Maladies inflammatoires Chroniques de l'Intestin, Maladie de Crohn, CD103, NKG2D
Resumé
INTRODUCTION: La physiopathologie des maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) fait intervenir à divers degrés des facteurs environnementaux, une prédisposition génétique et des facteurs microbiens qui interagissent avec un système immunitaire dysrégulé, entraînant des réponses aberrantes responsables d'une inflammation intestinale chronique. Le grand nombre de lymphocytes T présents dans la muqueuse iléale, leur importante diversité et leur interrelation avec le reste du système immunitaire, le microbiote et la barrière intestinale en font des acteurs majeurs de l'homéostasie intestinale avec un rôle certain dans la physiopathologie des MICI. Cependant, leurs fonctions, bien que partiellement découvertes, restent largement inconnues. OBJECTIF: L'objectif était donc d'étudier la muqueuse intestinale et en particulier les lymphocytes T et l'épithélium afin de préciser le rôle de ces sous-populations au cours des MICI. Ce travail s'est particulièrement intéressé à deux voies impliquées dans les interactions lympho-épithéliales : CD103 et NKG2D. MÉTHODES: Pour atteindre cet objectif, nous avons réalisé trois études consécutives : une analyse histologique des marges iléales provenant de pièces de résections iléo-coliques de patients subissant une résection iléale pour le traitement de la MC. Une étude phénotypique des lymphocytes de la muqueuse de patients atteints de MICI active inclus dans deux cohortes indépendantes : la cohorte REMIND et une cohorte de patients atteints de maladie active chez qui un traitement par biothérapie a été initié (cohorte ELYP). Nous avons ensuite développé un modèle de co-culture ex vivo entre cellules T de la muqueuse et organoïdes autologues pour étudier les interactions lympho-épithéliales et leur impact chez les patients atteints de MICI. Après le développement de ce modèle, nous avons étudié la modulation des 2 voies d'intérêt présentées (CD103 et NKG2D) et leur pertinence comme cibles thérapeutiques potentielles. RÉSULTATS: L'étude histologique des marges de résection iléale de patients opérés de MC iléale a mis en évidence que les lésions transmurales sont associées à une récidive postopératoire avec un impact potentiel sur la prise en charge des patients. Ce travail a également mis en évidence l'intérêt d'une étude approfondie des lymphocytes de la muqueuse. Via l'analyse phénotypique de deux cohortes indépendantes, nous avons trouvé des différences significatives dans la distribution des sous-types de cellules T de la muqueuse et mis en évidence l'importance de l'association des récepteurs CD103 et NKG2D à l'inflammation au cours des MICI. Nous avons démontré que les cellules T de la muqueuse de patients atteints de MC ont un potentiel cytotoxique accru dans des conditions allogéniques par rapport aux cellules T muqueuses de témoins. Le développement d'un modèle de co-culture entre des lymphocytes de la muqueuse et des organoïdes générés dans des conditions autologues nous a permis de démontrer une augmentation de la mort par apoptose des cellules épithéliales de patients atteints de MC dans ce modèle. Cet effet a été potentialisé par l'ajout de LPS, censé mimer, de façon simplifiée, les produits bactériens potentiellement présents in vivo dans l'intestin. L'utilisation d'anticorps bloquant les voies d'intérêt CD103 et NKG2D a permis l'inhibition de cet effet confirmant l'intérêt thérapeutique potentiel de ces voies. CONCLUSION: Nous avons ainsi pu démontrer que les interactions lympho-épithéliales jouent un rôle majeur dans la physiopathologie des MICI et plus particulièrement de la MC, avec un rôle délétère de certaines populations immunitaires dont les cellules T exprimant CD103 et NKG2D. Ce travail ouvre la voie à de multiples perspectives, notamment grâce à la complexification de ce modèle de co-culture autologue qui permettra dans un futur proche de récapituler ex vivo toute la complexité de la muqueuse intestinale.