Rôle de la toxine pertussique dans l'induction des lymphocytes T résidents mémoires

Bordetella pertussis, une bactérie Gram négative, est l’agent étiologique de la coqueluche. Aujourd’hui nous assistons à une résurgence de la coqueluche dans les pays occidentaux. Le consensus actuel pour expliquer cette résurgence, est le remplacement à la fin des années 90 d’un vaccin à germe entier inactivé (wP) par un vaccin acellulaire (aP). Si le vaccin aP atténue les effets délétères de la maladie, il n’empêche ni la colonisation pulmonaire ni la transmission, contrairement au vaccin wP. Cette moindre efficacité peut s’expliquer par des différences dans les réponses immunitaires et mémoires induites par ces 2 vaccins. Les vaccins wP génèrent une population particulière de lymphocytes T mémoires, dite résidente des tissus : les TRM (que l’on sait être efficaces pour empêcher l’infection), à l’inverse du vaccin aP. Pourtant, tous 2 contiennent de la toxine pertussique (PTX), facteur de virulence majeur produit uniquement par Bordetella pertussis, active dans le vaccin Wp mais au contraire inactivée dans le vaccin aP.La PTX est une toxine de type AB. Sa sous-unité A (SUA) porte une activité catalytique d’ADP-ribosyltranférase qui inhibe sur la protéine Gαi liée aux Récepteurs couplés aux protéines G (GPCR). L’un de ses principaux effets, est la perturbation de la migration des cellules immunitaires médiée par les GPCR et les intégrines. Dans nos travaux précédents, nous avions montré le rôle essentiel de la PTX, dans la formation de ces TRMMes travaux de thèse ont pour but de déterminer les mécanismes mis en place par la PTX dans la formation de cette mémoire mucosale reposant principalement sur la présence de TRM dans les poumons.En infectant des souris C57BL/6 par voie intranasale avec une souche de Bordetella pertussis mutée uniquement sur son activité catalytique ; et à l’aide d’expériences de complémentation avec la SUA, nous avons montré que l’activité catalytique de la PTX est nécessaire à la formation de TRM.Avec l’étude du profil des intégrines sur les lymphocytes T (LT) CD4+ dans les poumons, le sang, et les ganglions médiastinaux, nous avons identifié une population de LT activés CD4+ présente uniquement chez les souris infectées par la souche WT. Cette population exprime principalement 2 intégrines, CD51 (Itgav) et CD49b (Itgb2). Elle apparait dans le sang et les ganglions avant la formation des TRM pulmonaires. Nous avons émis l’hypothèse que ces LT activés CD49b+ CD51+ soient les précurseurs de nos TRM. En effet, le transfert adoptif de LT activés CD51+ CD49b+ sanguins et ganglionnaires, nous confirme qu’ils sont capables de se différencier en TRM contrairement aux LT activés CD49b- CD51-.Dans un modèle de vaccination chez la souris par voie intrapéritonéale, le vaccin aP+PTX est plus protecteur que le vaccin aP. Le vaccin complémenté induit des LT activés CD51+ CD49+, CD4+ et CD8+, dans le sang et les ganglions et induit des TRM pulmonaires expliquant cette meilleure protection.Pour tester le rôle adjuvant de la PTX nous l’avons testé dans un autre modèle de vaccination. Les vaccins grippe commerciaux actuels, injectés par voie intra-musculaire, n’induisent pas de TRM.15 jours après l’injection de vaccins complémentés par la PTX, nous avons observé l’apparition de LT activés CD4+ et CD8+ exprimant nos marqueurs de précurseurs, CD51+ et CD49b+, dans le sang des souris. A J35 des TRM CD4+ et CD8+ sont présents dans les poumons. Cette présence de TRM expliquerait la meilleure protection, face à une infection grippe, induite par le vaccin complémenté avec la PTX par rapport au vaccin seul.En conclusion, mon projet de thèse a permis de déterminer que l’activité catalytique de la SUA de la PTX est nécessaire à la formation de TRM, d’identifier une population de LT exprimant CD49b+ CD51+ qui semble être une population de précurseur de TRM, et démontrer la possibilité d’utiliser une PTX active dans des modèles vaccinaux pour induire des TRM.