Innate Lymphoid Cells under Neuronal Control in the Small Intestine : vasoactive Intestinal Peptide potentiates ILC2 and ILC3 functions
Institution:
Sorbonne universitéDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The intestine represents an extremely wide interface constantly exposed to substances that we ingest and to numerous micro-organisms that colonize its mucosae. Several mechanisms of recognition and defense involving both immune cells and neurons exist to ensure protection of the gut, setting the gut as a paradigm for neuroimmune interactions. However, how the nervous and immune systems coordinate and synchronize their action in the gut remain unclear. In this thesis, I aimed to elucidate the mechanisms underlying one type of neuroimmune communication occurring in the gut, during a physiological process: feeding. In this context, I demonstrated that the food-induced release of the Vasoactive Intestinal Peptide (VIP) impacts the function of the recently discovered “gatekeepers” of the gut immune system, Innate Lymphoid Cells (ILCs). For the first time, I showed that a neuropeptide induces an anticipatory priming of both ILC2 and ILC3, which could potentiate the effect of the canonical type 2 and type 3 inducer cytokines to lead a rapid and strong activation of ILCs. This work provides new insights in the highly complex regulatory network of ILCs and uncovers a new role for VIP in maintaining gut homeostasis through its ability to prime and eventually boost immune responses in an integrated and context dependent manner. The understanding of the neuroimmune interplay involving VIP in the small intestine opens the path toward the development of new therapeutic strategies based on VIP properties to treat infectious and inflammatory diseases of the gastrointestinal tract.
Abstract FR:
L’intestin est une vaste surface de l’organisme constamment exposée aux substances ingérées et aux nombreux micro-organismes qui colonisent sa muqueuse. Afin d’assurer le maintien de son intégrité, plusieurs dispositifs de reconnaissance et de défense impliquent cellules immunitaires et neurones, faisant de lui un organe de choix pour l’étude des interactions neuroimmunes. La compréhension des éléments assurant un fonctionnement coordonné des Systèmes immunitaire (SI) et Nerveux (SN) dans l’intestin reste cependant partielle. Ce travail a porté sur l’étude des mécanismes régissant le fonctionnement intégré des SN et SI de l’intestin suite à une prise alimentaire. Nous démontrons que la libération de Peptide Intestinal Vasoactif (VIP) suite à une prise alimentaire impacte la fonction de cellules clés dans l’organisation de l’immunité intestinale, les cellules lymphoïde innées (ILC). Pour la première fois, on démontre qu’un neuropeptide modifie de manière anticipée la biologie des ILC2 et des ILC3 pour potentialiser l’effet de cytokines inductrices caractéristiques des immunités de type 2 ou de type 3, permettant une activation rapide et conséquente des ILC. Ce travail complexifie le réseau de régulation du fonctionnement des ILC et dévoile un nouveau rôle du VIP dans le maintien de l’homéostasie intestinale via sa capacité à anticiper et potentialiser les réponses immune de manière intégrée. La compréhension de ce nouveau mécanisme d’interactions neuroimmunes dans l’intestin ouvre la voie vers le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur les propriétés du VIP pour prévenir et traiter des maladies infectieuses et inflammatoires de l’intestin.