Polarisation à la synapse immunologique de la machinerie sécrétoire des lymphocytes T : mécanismes moléculaires et impact sur la cellule présentatrice d'antigène
Institution:
Toulouse 3Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The encounter between a T lymphocyte and an antigen-presenting cell (APC) induces the formation of an immunological synapse (IS) and the polarization of T cells secretory machinery towards the APC. The molecular mechanism and its impact on the activation of the CPA are still largely unknown and are the aim of this thesis work. First, we demonstrated that protein kinase C zeta (PKC zeta), an ancestral regulator of cellular polarity, is rapidly ans selectively activated at the IS in CD4+ T cells interacting with cognate dendritic cells (DC) and that PKC zeta function is required for the polarization of the T cell secretory machinery. Concerning the second question, we showed that although up-regulation of co-stimulatory molecules (CD40, CD54 and CD80) on DC doesn't require the dedicated polarization of TH cells, the synaptic delivery of CD40L and IFN-gamma is required for the activation of cognate DC to IL-12 production. PKC zeta is a key component of TH cell polarization machinery and provide a molecular basis for dedicated activation of cognate DC. In a second study, we observed that in CD8+ T lymphocytes (CTL), PKC zeta is involved in the polarization of the secretory machinery but is dispensable for CTL-mediated cytotoxicity. These results suggest the existence of two secretory pathways: a first corresponding to the PKC zeta-dependant polarization of the main stock of MTOC-associated lytic granules and a second based on the secretion of few lytic granules independently of MTOC polarization. This results are ongoing to confirm and better define the molecular mechanisms and the functional role of the intriguing lytic granule dual secretion pathway observed in human CTL.
Abstract FR:
La rencontre entre un lymphocyte T (LT) et une cellule présentatrice d'antigène (CPA) induit la formation d'une aire spécialisée, à l'interface cellulaire, appelée synapse immunologique (SI) ainsi que la polarisation de la machinerie sécrétoire (MTOC et appareil de Golgi) du LT vers la CPA. Si ce phénomène de polarisation est bien caractérisé, ses mécanismes moléculaires et son impact sur l'activation de la CPA sont encore largement inconnus. Mon travail de thèse a contribué à fournir des réponses à ces deux questions. Tout d'abord, nous avons démontré que la protéine kinase C zeta (PKC zeta), une protéine ancestrale de polarisation, est rapidement activée au niveau de la SI dans des LT CD4+ interagissant avec des cellules dendritiques (DC) et que la fonctionnalité de la PKC zeta est requise pour la polarisation de la machinerie sécrétoire des LT. Cette activation synaptique de la PKC zeta se produit avec un faible seuil de stimulation. De plus, dans un LT interagissant avec plusieurs DC, elle a lieu à la SI formée avec la DC lui offrant la plus forte stimulation antigénique et recevant sa polarisation. Nous avons également établi que, bien que l'augmentation d'expression des molécules de maturation (CD40, CD54 et CD80) par les DC, ne nécessite pas la polarisation des LT, la sécrétion synaptique de CD40L et d'IFN-gamma est requise pour la production spécifique d'IL-12 par les DC. Nos résultats identifient la PKC zeta comme un élément clé de la polarisation de la machinerie sécrétoire des LT et apportent une base moléculaire pour l'activation dédiée des CPA. Dans une seconde étude préliminaire, nous avons pu montrer que, dans les LT CD8+ aussi, la PKC zeta est impliquée dans la polarisation à la SI de la machinerie sécrétoire et des stocks principaux de molécules lytiques vers les cellules cibles. Cependant, la fonctionnalité de la PKC zeta n'est pas requise pour leur capacité cytotoxique. Ces résultats sont surprenants et nous ont amené à l'hypothèse de la coexistence dans les CTL de deux voies de sécrétion : une majeure correspondant à la polarisation du stock principal de granules associés au MTOC et dépendante de la PKC zeta et une mineure basée sur la sécrétion de molécules lytiques de manière polarisée mais indépendamment de la polarisation du MTOC et de la PKC zeta. Cette étude est à approfondir dans le but de mieux définir les mécanismes moléculaires et le rôle fonctionnel de cette double voie de sécrétion des granules lytiques par les CTL humains.