"Implication des cellules entéroendocrines dans la réponse immunitaire intestinale suite à l’ingestion de bactéries pathogènes"

Président/te du jury :                      

• Christine Coustau

 Rapporteurs/trices :                   

• Pauline Speder
• Cédric Pollesselo                                            

Examinateurs/trices :

• Renata Matos

Directeur/trice de Thèse :

• Armel Gallet
• Dani Osman    

Résumé :

L’intestin suscite un intérêt croissant des chercheurs pour l'étude des mécanismes de régénération tissulaire et de la réponse immunitaire innée. Au cours de ma thèse, j’ai utilisé le modèle Drosophila melanogaster qui s’avère être un formidable outil génétique pour aborder le rôle des hormones entéroendocrines dans la réponse immunitaire innée intestinale. Face à la quantité considérable d'aliments consommée tout au long de la vie, le risque de contamination des denrées par des bactéries pathogènes est élevée.

Dans la première partie de cette thèse, je me suis intéressée à la réponse immunitaire intestinale après l’ingestion de bactéries pathogènes chez la larve de drosophile, stade qui conditionne la vie adulte. Nous avons découvert une structure semblable à un pylore situé entre l'intestin antérieur et l'intestin moyen. Nous avons montré que l'ouverture et la fermeture de ce pylore étaient contrôlées par le peptide entéroendocrine DH31. Nous avons également caractérisé son implication dans la détection et l'élimination des bactéries pathogènes. En effet, nous avons observé que dès 15 minutes après l'ingestion de bactéries pathogènes le pylore se fermait, bloquant les bactéries pathogènes dans la partie antérieure de l'intestin. Nous avons montré que ce blocage était dû à la production, par les entérocytes, d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) qui s'accumulent dans la lumière intestinale en réponse aux bactéries pathogènes. Les ROS se lient ensuite au récepteur du canal ionique TRPA1 à la surface des cellules entéroendocrines exprimant DH31 et situées autour du pylore. Nous avons ensuite démontré que cette liaison déclenchait la libération du neuropeptide DH31, induisant la fermeture du pylore et bloquant par conséquent les bactéries pathogènes dans la partie antérieure de l'intestin. Enfin, nous avons démontré que ce blocage était nécessaire pour permettre à la voie immunitaire IMD d'être activée afin de produire des peptides antimicrobiens. Ceux-ci, à leur tour, tuent les bactéries bloquées dans la partie antérieure de l'intestin, assurant ainsi la survie de l'organisme. Il est intéressant de noter que l'orthologue mammalien du DH31, CGRP (Calcitonin Gene-Related Peptide), a été identifié dans des cellules entéroendocrines situées au niveau du pylore chez rat et le porc, suggérant une conservation des mécanismes. Ainsi, j'ai pu démontrer, que l'ingestion du neuropeptide humain hCGRP par les larves de drosophile était capable d'induire la fermeture du pylore. Par conséquent, nos travaux ont mis en lumière une structure semblable au pylore dans l'intestin larvaire, qui pourrait servir de modèle pour étudier le fonctionnement et les rôles du pylore des mammifères.

Dans une seconde partie de ma thèse, j’ai regardé l’évolution du nombre de cellules entéroendocrines après ingestion de bioinsecticides à base de Bacillus thuringiensis (Bt), alternative aux pesticides chimiques vendue à grand échelle dans le but d’éradiquer les larves de lépidoptères ravageuses de culture. Des travaux antérieurs de mon équipe avaient démontré que les toxines Cry1A de Bt tuant les larves de lépidoptères induisaient un surnombre de cellules entéroendocrines dans l'intestin de drosophile (un diptère non-cible des toxines de Bt). Nous avons montré qu’une ingestion ponctuelle de Bt à dose environnementale est suffisante pour augmenter le nombre de cellules entéroendocrines dans la partie postérieure de l’intestin moyen jusqu’au 7^éme jour post-infection. Un retour à la normale est observé au 10^éme jour post-infection. Par ailleurs, Nous avons observé avec une intoxication chronique une augmentation des EE jusqu’au 14^éme jour PI suivie d’une phase de plateau jusqu’au 31^éme PI. J'ai ensuite identifié que le sous-type de cellules entéroendocrines en surnombre expriment le neuropeptide Allatostatin A, impliqué dans la prise alimentaire et le sommeil. Ainsi, l’ensemble de mes données suggèrent que le Bt pourrait être un perturbateur endocrinien.

Mots Clefs :

Drosophila melanogaster, cellules entéroendocrines, bactéries opportunistes, réponse immunitaire innée, ROS, DH31/CGRP.