Soutenance de thèse de DESSARD Marie
Titre de thèse
Rôle du cholestérol et des phospholipides dans la régulation de la mécanosensitibité précoce des lymphocytes T.
How cholesterol and phospholipids fine tune T cell early mechanosensitivity?
Résumé de la thèse
La dyslipidémie, impliquée dans des maladies cardiovasculaires comme l'athérosclérose, est intimement liée à des troubles auto-immuns tels que le psoriasis, la polyarthrite rhumatoïde et le lupus érythémateux.
Ces maladies sont souvent associées à un déséquilibre lipidique des lymphocytes T (LT). Une augmentation du cholestérol libre dans les LT induit une plus forte activation et une réponse immunitaire plus importante. L'activation provient de l'engagement du récepteur des cellules T (TCR) dans la membrane plasmique (MP). S'il est établi que le TCR interagit directement avec les lipides de la PM, les ressorts de cette interaction demeurent encore flous. Nous explorons, à l'échelle de la molécule unique, de la cellule et du tissu, les mécanismes précis par lesquels les lipides contrôlent l'engagement du TCR et la transmission du signal d'activation. Nous utilisons des LT naïfs issus de souris et déficients en abcA1 et abcG1, les deux exportateurs de cholestérol les plus exprimés dans ces cellules. Nous observons un stockage lipidique plus important dans ces LT dits DKO en comparaison à des LT classiques, dits wild type. Le cholestérol libre et les sphingomyélines sont également plus présents dans la MP des DKO, et la translocation des phosphatidylsérines vers le feuillet externe de la MP est altérée.
Notre projet montre que les modalités de diffusion du TCR à la MP sont altérées par ce déséquilibre lipidique. Le TCR n'est plus confiné dans des nano domaines qui le verrouilleraient en conformation fermée. Il en résulte une phosphorylation accrue des éléments phosphorylables des chaînes CD3 du TCR à l'état basal et en conditions activatrices, ainsi que de plus fortes signalisation par la cascade d'activation et signalisation calcique. Cela s'accompagne d'une perturbation de la dynamique du cytosquelette et la mécanique de la cellule associées à l'activation. Ensemble, cela décrit une plus forte réponse inflammatoire de ces lymphocytes T enrichis en lipides.
Thesis resume
Dyslipidaemia, implicated in cardiovascular diseases such as atherosclerosis, is also linked to autoimmune disorders such as psoriasis, rheumatoid arthritis and systemic lupus erythematosus (SLE), and appears often associated with lipid imbalance in T cells.
This project aims to elucidate the mechanisms by which cholesterol and phospholipids regulate T cell activation. An increase in free cholesterol in these cells induces greater activation and a stronger immune response. Aside, activation results from TCR engagement with the plasma membrane (PM). Although it has been established that the TCR interacts directly with the lipids in the PM, the mechanisms behind this interaction remain unclear. We are exploring, at the single molecule, cell and tissue levels, the precise mechanisms by which lipids control TCR engagement and transmission of the activation signal. We have built and are using naive T lymphocytes derived from mice and deficient in abcA1 and abcG1, the two cholesterol exporters most commonly expressed in these cells. The lipid storage of these so-called DKO lymphocytes compared with conventional T lymphocytes, known as WT. Free cholesterol and sphingomyelins are more present in the MP of DKOs, and the translocation of phosphatidylserine to the outer leaflet of the MP is altered.
Our project currently shows that TCR diffusion to the PM is altered by this lipid imbalance. The TCR might no longer be confined to nanodomains that would lock it in a closed conformation. This leads to increased phosphorylation of the CD3 chains of the TCR in the basal state and under activating conditions, finally leading to a stronger signaling by the activation cascade and increased calcium signaling. Lipid imbalance also affects cytoskeletal dynamics and cell mechanics associated with activation. In the end, the results described a stronger inflammatory response from these lipid-enriched T lymphocytes.