Expression du CMH de classe I par les cellules épithéliales thymiques et extrathymiques : implication dans la tolérance au soi

Le complexe majeur d’histocompatibilité de type I (CMH I) est une glycoprotéine dont le rôle est de présenter des peptides endogènes au récepteur de cellules T (TCR) des cellules T CD8. La régulation de l’expression du CMH I a été exclusivement étudiée chez les cellules hématolymphoïdes. Cependant, ce processus reste peu élucidé chez les cellules épithéliales (ECs) malgré leur rôle important dans la défense de l’hôte contre divers pathogènes. Dans ce présent travail, nous avons effectué une analyse approfondie de l’expression du CMH I dans les ECs primaires fraîchement prélevées du thymus, de la peau, du colon et des poumons. Nos analyses de cytométrie en flux révèlent une grande variabilité de l’expression du CMH I à la surface des ECs primaires. Nous avons démontré que l’expression du CMH I est 10 à 100 fois plus élevée à la surface des ECs thymiques (TECs) que les ECs extrathymiques. Nous avons également observé aussi que l’expression élevée du CMH I à la surface des TECs est principalement due à l’interféron lambda (IFN-λ), produit en conditions physiologiques dans le thymus. Nous avons révélé aussi que l’absence de la voie d’IFN-λ induit de l’auto-immunité chez la souris. En effet notre étude ouvre la voie vers une exploration plus approfondie de l’impact de l’IFN-λ dans les fonctions thymiques. D’autre part, les ECs subissent continuellement de l’apoptose afin d’éliminer les cellules endommagées et restaurer l’intégrité de l’épithélium. Cependant, les ECs apoptotiques représentent une source majeure d’auto-antigènes (AAg) ce qui en fait une cible indéniable des maladies auto-immunes. Dans ce présent travail, nous avons évalué dans quelle mesure les cellules présentatrices d’antigènes (APCs) thymiques (TEC médullaires (mTECs) et les cellules dendritiques thymiques (tDCs)) contribuent dans la tolérance centrale à l’égard des antigènes exprimés par les ECs extrathymiques. Nous avons trouvé que les APCs thymiques expriment environ 93% des gènes exprimés dans les ECs extrathymiques. Cependant, nous avons révélé une fraction des gènes (environ 7%) dans le transcriptome des ECs extrathymiques qui n’est pas exprimé par les APCs thymiques. Ces gènes sont capables de générer des peptides associés au CMH I (MAPs) quoique dans une moindre mesure que les gènes partagés avec les APCs thymiques. Dans l’ensemble, cette étude fournit la première tentative de caractérisation du transcriptome des ECs extrathymiques et les APCs thymiques, capables de générer des MAPs.The major histocompatibility complex class I (MHC I) is a cell surface glycoprotein involved in the presentation of endogenously derived peptides, to the T-cell receptor TCR of CD8 T cells. However, the regulation of the MHC I expression has been studied almost exclusively in hematolymphoid cells and very little is known about this process in epithelial cells (ECs). In the present work, we performed a deep analysis of MHC I expression in primary ECs freshly harvested from the thymus, skin, gut, and lung. In fact, we found that the superior MHC I expression in TECs is driven mainly by interferon lambda (IFN-λ) produced under steady-state conditions in the thymus. Moreover, Ifnlr1−/− mice present autoimmune manifestations. Our study paves the way for a more detailed exploration of the impact of IFN-λ signaling in thymic functions. On the other hand, ECs continually undergo apoptosis to delete damaged cells while restoring the epithelium integrity. However, apoptotic ECs are a major source of autoantigens (AAgs) which makes them an undeniable target for autoimmune attacks. In the present study, we evaluated the extent to which thymic antigen presenting cells APCs (medullary TECs (mTEC) and thymic dendritic cells (tDCs)) contribute to central tolerance against extrathymic ECs-antigens. We report that thymic APCs express about 93.5% of genes expressed in extrathymic ECs whereas 7 % of genes expressed in extrathymic ECs are silent in thymic APCs. We found that these extrathymic ECs- unique genes are efficiently able to produce MHC I-associated peptides (MAPs), albeit to a lower extent than the genes expressed by thymic APCs. In summary, this study provides the first characterization of the self-transcriptome expressed by extrathymic ECs and thymic APCs (mTECs and tDCs), and able to generate MAPs

Évaluation de l'efficacité des nanoparticules chitosane-siARN à inhiber, in vitro, l'expression du gène MDR1 responsable de la résistance à la chimiothérapie

RÉSUMÉ Depuis la découverte de la Moutarde azotée, premier agent anticancéreux, la chimiothérapie occupe une place importante dans le traitement de plusieurs types de cancer. Malgré le progrès et l’avènement des médicaments anticancéreux, la chimiothérapie est souvent limitée par des mécanismes de résistance développés par les cellules cancéreuses. Parmi les mécanismes les plus répandus est l’expulsion des médicaments anticancéreux à l’extérieur des cellules. Ceci aboutit à une diminution de la concentration intracellulaire du médicament affectant ainsi son activité anti tumoral. L’expulsion des médicaments anticancéreux est causée par la surexpression des protéines membranaires dont la plus connue est la glycoprotéine P (Pgp). L’hydrolyse de l’ATP par cette protéine fournit de l’énergie nécessaire pour assurer un transport actif à travers la membrane plasmique de plusieurs types de molécules anticancéreuses indépendamment de leur structure. Codée par le gène MDR1, la surexpression de la Pgp est détectée chez plus que 50% des patientes atteintes de cancer du sein. Contrairement aux inhibiteurs chimiques, les petits ARN interférents (MDR1-siRNA) sont capables d’inhiber plus spécifiquement la Pgp et contourner la chimiorésistance. Ces petits ARN doubles brins de 21 nucléotides peuvent lier spécifiquement la séquence d’ARN messager du gène MDR1 et engendrer sa dégradation inhibant ainsi la traduction de la Pgp. Cependant, l’efficacité des MDR1-siRNA est limitée par leur vulnérabilité dans le milieu physiologique et leur incapacité à franchir les barrières cellulaires. D’où la nécessité d’un système de livraison pour assurer le potentiel thérapeutique des MDR1-siRNA. Dans ce présent travail, le système de livraison utilisé est le chitosane, un polymère naturel, biodégradable et non toxique. Le chitosane est caractérisé par son degré de désacétylation (DDA), sa masse moléculaire (MM) et son ratio amine phosphate (N : P). Pour des fins de simplicités, ces paramètres sont décrits de la façon suivante [DDA-MM-N:P]. Étant donné sa charge cationique, le chitosane est capable d’interagir électrostatiquement avec les MDR1-siRNA et former des nanoparticules chitosane/MDR1-siRNA. La taille et la forme de nanoparticules a été évaluées par diffusion dynamique de la lumière et aussi par microscopie électronique à balayage (ESEM). La mesure du potentiel zêta caractérise la charge des nanoparticules chitosane/MDR1-siRNA. La formation des nanoparticules et leur stabilité en fonction du pH a été évaluées avec le recours au réactif RiboGreen et suite à une migration sur gel de polyacrylamide. La capacité des nanoparticules à----------ABSTRACT Since the discovery of nitrogen mustard, the first anticancer agent, chemotherapy has palyed an important role in the treatment of several types of cancer. Despite the progress and the advencement of anti-cancer drugs, chemotherapy is often limited by resistance mechanisms developed by cancer cells. Among the most common mechanisms is the expulsion of anticancer drugs out of the cells, resulting in a decreased intracellular concentration and lowered antitumor activity. The expulsion of anticancer drugs is mediated by the over-expression of the transmembrane transport protein where the best characterized is P glycoprotein (Pgp). This protein utilize the energy of ATP to actively carry out structurally and functionally unrelated anticancer agents across the plasma membrane. Encoded by the MDR1 gene, the predominant role of Pgp is detected in more than 50 % of breast cancer patient. Unlike chemical inhibitors, small interfering RNAs (MDR1-siRNA) provide a more specific downregulation of Pgp and reversion of the drug resistance. These small double-stranded RNA (21 nucleotides) are able to bind to a specific mRNA sequence of the MDR1 gene, causing its degradation and thereby disabling translation of Pgp. However, the efficiency of MDR1-siRNA is limited by their vulnerability in the physiological medium and their inability to cross cell barriers. For this purpose, a delivery system is needed to potentiate the effect of siRNA. In this study, the delivery system used is chitosan, a natural, biodegradable and non-toxic polymer. Chitosan is characterized by its degree of deacetylation (DDA), molecular weight (MM) and amine to phosphate (N: P) ratio. For simplicity, these parameters are described as follows [DDA- MM- N:P]. Chitosan is able to interact electrostatically with the MDR1-siRNA due to its cationic charge, leading to chitosan/MDR1-siRNA nanoparticles. The nanoparticles size and morphology was evaluated by dynamic light diffusions (DLS) and scanning electron microscopy (ESEM). Nanoparticles surface charge was characterized by measuring the zeta potential. Furthermore, the formation of chitosan nanoparticles and their stability under variable pH was evaluated by RiboGreen and polyacrylamide gel electrophoresis. The nanoparticles ability to bypass cellular membrane was analyzed by confocal microscopy and flow cytometry (FACS). The efficacy of nanoparticles in gene silencing was assessed by quantitative RT-PCR, and confirmed at the phenotypic level by western blot analysis. Whereas, the toxicity profile of chitosan nanoparticles was evaluated using Alamar Blue proliferation assay

Evidential-Link-based Approach for Re-ranking XML Retrieval Results

In this paper, we propose a new evidential link-based approach for re-ranking XML retrieval results. The approach, based on Dempster-Shafer theory of evidence, combines, for each retrieved XML element, content relevance evidence, and computed link evidence (score and rank). The use of the Dempster–Shafer theory is motivated by the need to improve retrieval accuracy by incorporating the uncertain nature of both bodies of evidence (content and link relevance). The link score is computed according to a new link analysis algorithm based on weighted links, where relevance is propagated through the two types of links, i.e., hierarchical and navigational. The propagation, i.e. the amount of relevance score received by each retrieved XML element, depends on link weight which is defined according to two parameters: link type and link length. To evaluate our proposal we carried out a set of experiments based on INEX data collectio

Immunoproteasomes Control the Homeostasis of Medullary Thymic Epithelial Cells by Alleviating Proteotoxic Stress

The sole nonredundant role of the thymic medulla is to induce central tolerance, a vital process that depends on promiscuous gene expression (pGE), a unique feature of medullary thymic epithelial cells (mTECs). Although pGE enhances transcription of >3,000 genes in mTECs, its impact on the regulation of protein homeostasis remains unexplored. Here, we report that, because of pGE, mature mTECs synthesize substantially more proteins than other cell types and are exquisitely sensitive to loss of immunoproteasomes (IPs). Indeed, IP deficiency causes proteotoxic stress in mTECs and leads to exhaustion of postnatal mTEC progenitors. Moreover, IP-deficient mice show accelerated thymic involution, which is characterized by a selective loss of mTECs and multiorgan autoimmune manifestations. We conclude that pGE, the quintessential feature of mTECs, is a major burden for the maintenance of proteostasis, which is alleviated by the constitutive expression of IPs in mTECs