• Langue : Français
• Discipline : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Identifiant : 2024ULILS051
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 20/12/2024

Résumé en langue originale

La rectocolite hémorragique (RCH), comme la maladie de Crohn (MC), fait partie des maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI). La RCH est une maladie multifactorielle complexe dont l’étiologie est inconnue. L’inflammation chronique est associée à des modifications majeures et permanentes de l’épithélium, qui à leur tour perturbent à la fois l’homéostasie de la barrière intestinale et la réponse immunitaire. Cependant, bien que les lésions de la muqueuse affectent principalement l’épithélium intestinal, les cellules immunitaires résidentes dans l’épithélium, les lymphocytes intraépithéliaux (LIE), ont été jusqu’alors très peu étudiés dans la RCH. Quelques études suggèrent que l’homéostasie des LIE est perturbée dans la RCH, mais le rôle des LIE dans la physiopathologie de la maladie reste encore à élucider. Les objectifs de cette thèse étaient (i) de caractériser la perturbation de l’homéostasie des LIE, (ii) de comprendre comment le remodelage de l’épithélium impactait l’homéostasie des LIE et enfin (iii) d’évaluer la fonction cytotoxique des LIE résiduels issus de patients atteints de RCH dans un essai fonctionnel.À partir de prélèvements chirurgicaux de patients atteints de RCH et de MC sévères et de patients contrôles non atteints de MICI, nous avons comparé la fréquence et la composition des LIE CD103+, qui définissent classiquement les LIE, par cytométrie en flux et immunohistochimie. En parallèle, certaines anomalies de l’épithélium colique des patients atteints de RCH ont été mises en évidence par RT-qPCR, immunohistochimie et single cell. Pour mieux caractériser le défaut d’homéostasie des LIE dans la RCH et déterminer leurs rôles dans la physiopathologie de la RCH un modèle original de co-culture d’organoïdes intestinaux humains en monocouche avec des LIE autologues a été développé. Enfin, la cytotoxicité des LIE résiduels de RCH a été testée dans ce modèle de co-culture en utilisant la vidéo-microscopie.Ici, nous montrons à la fois une diminution des LIE CD103+ ainsi qu’une diminution des sous-populations de LIE TCRαβ+ CD8+ et des LIE TCRγδ+ dans l’épithélium colique des patients atteints de RCH. Cette diminution est spécifique à la RCH et n’a pas été retrouvée dans la MC. Nos données suggèrent que le recrutement des LIE CD103+ n'est pas altéré dans la RCH. La diminution des LIE CD103+ serait due à un défaut de rétention médié par une perte de l’expression de l’E-cadhérine. Enfin, nous démontrons que l’adhésion des LIE CD103+ résiduels issus de RCH ne dépend que partiellement de CD103 dans notre modèle de co-culture d’organoïdes intestinaux et LIE autologues. Nous montrons également que les LIE CD103+ résiduels de RCH sont plus cytotoxiques vis-à-vis des cellules épithéliales que les LIE CD103+ issus d’individus contrôles dans notre modèle de co-culture. Cependant, d'autres travaux sont maintenant nécessaires pour mieux définir le rôle des sous-populations de LIE CD103+ dans la physiopathologie de la RCH.Ce travail permet une meilleure compréhension des conséquences de l’inflammation chronique sur les interactions entre l’épithélium intestinal et les LIE au cours de la RCH.

Résumé traduit

Ulcerative colitis (UC), like Crohn's disease (CD), is a chronic inflammatory bowel disease (IBD). UC is a complex, multifactorial disease with unknown etiology. Chronic inflammation is associated with major and permanent changes in the epithelium, which in turn disrupt both intestinal barrier homeostasis and the immune response. However, although mucosal damage primarily affects the intestinal epithelium, the immune cells resident in the epithelium, intraepithelial lymphocytes (IELs), have so far been little studied in UC. A few studies suggest that IELs homeostasis is disrupted in UC, but the role of IELs in UC pathophysiology remains to be elucidated. The aims of this thesis were (i) to characterize the disruption of IELs homeostasis, (ii) to understand how epithelial remodeling impacts IELs homeostasis, and (iii) to evaluate the cytotoxic function of residual IELs from UC patients in a functional assay.Using surgical specimens from patients with severe UC and CD and control patients without IBD, we compared the frequency and composition of CD103+ IELs, which classically define IELs by flow cytometry and immunohistochemistry. In parallel, abnormalities in the colonic epithelium of UC patients were highlighted by RT-qPCR, immunohistochemistry and single cell. To better characterize the lack of IELs homeostasis in UC and to determine its impact on colitis, an original model of co-culture of human intestinal organoids in monolayer with autologous IELs was developed. Finally, the cytotoxicity of residual UC LIE was tested in this co-culture model using video-microscopy.Here, we show both a decrease in CD103+ LIE as well as a decrease in TCRαβ+ CD8+ and TCRγδ+ IELs subsets in the colonic epithelium of UC patients. This decrease is specific to UC and was not found in CD. Our data suggest that CD103+ IELs recruitment is not impaired in UC. The decrease in CD103+ IELs is thought to be due to a retention defect mediated by a loss of E-cadherin expression. Finally, we demonstrate that adhesion of residual CD103+ IELs from UC is only partially dependent on CD103 in our co-culture model of intestinal organoids and autologous LIE. We also show that residual CD103+ IELs from UC are more cytotoxic towards epithelial cells than CD103+ LIE from individual controls in our co-culture model. However, further work is now required to better define the role of CD103+ LIE subsets in UC pathophysiology. This work provides a better understanding of the consequences of chronic inflammation on the interactions between intestinal epithelium and IELs during UC.