La tuberculose (TB), causée par Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis), demeure l’une des principales causes de mortalité infectieuse dans le monde. Si le rôle essentiel des lymphocytes T CD4+ dans le contrôle de l’infection est bien établi, la contribution des lymphocytes T CD8+ et les mécanismes régulant leur maintien dans les lésions pulmonaires restent encore mal compris. Cette thèse explore l’impact de l’environnement inflammatoire pulmonaire sur le maintien, la diversité fonctionnelle et le comportement dynamique des lymphocytes T, notamment CD8+, au cours de la tuberculose, en comparant des souris Sp140+/+ résistantes à des souris Sp140-/- fortement susceptibles à l’infection par M. tuberculosis. Ces souris partageant le même fond génétique C57BL/6 et le même haplotype de CMH, ce modèle permet d’attribuer plus directement les différences observées à la perte de Sp140, un régulateur négatif des voies IFN-I, et à l’environnement inflammatoire qui en résulte.
Grâce à des approches complémentaires combinant cytométrie spectrale multiparamétrique, transcriptomique unicellulaire (scRNA-seq), microscopie intravitale pulmonaire et analyses histologiques, nous montrons que les souris résistantes développent une réponse CD8+ diversifiée composée de sous-populations effectrices et mémoires capables de produire de l’IFNg et du TNFa, deux cytokines associées à la protection contre M. tuberculosis, et d’exprimer des effecteurs de la cytotoxicité. À l’inverse, les souris Sp140-/- présentent une diminution progressive puis un effondrement numéraire des lymphocytes T CD8+ pulmonaires, accompagné d’une perte de diversité phénotypique et fonctionnelle. L’analyse transcriptomique révèle que ces cellules acquièrent des signatures transcriptionnelles associées à l’activation des voies IFN-I et à l’épuisement lymphocytaire.
Nous démontrons que cette altération dépend directement de la signalisation IFN-I. Le blocage du récepteur des IFN-I (IFNAR) restaure le nombre, la diversité et les fonctions effectrices des lymphocytes T CD8+, réduit la charge bactérienne et limite considérablement la pathologie pulmonaire. Des effets similaires sont observés pour les lymphocytes T CD4+ et B, indiquant que l’excès d’IFN-I compromet de façon plus générale l’immunité adaptative.
Nos travaux montrent également que l’environnement inflammatoire induit par les IFN-I modifie profondément l’organisation des lésions tuberculeuses. Les souris Sp140-/- développent une accumulation importante de neutrophiles et de pièges extracellulaires neutrophiliques (NETs), associée à une exclusion des lymphocytes T des foyers infectieux. La microscopie intravitale révèle que les lymphocytes T transférés dans ces poumons présentent une motilité fortement réduite au sein des lésions. Cette restriction est levée après blocage d’IFNAR, permettant aux lymphocytes T de retrouver un comportement migratoire proche de celui observé dans un environnement résistant.
Dans leur ensemble, ces résultats identifient Sp140 comme un régulateur majeur de l’immunité antituberculeuse, agissant indirectement sur les lymphocytes T en limitant la pathologie dépendante des IFN-I. Ils mettent en évidence un mécanisme jusque-là sous-estimé par lequel un environnement pulmonaire dominé par les IFN-I restreint non seulement l’accumulation des lymphocytes T dans les lésions, mais également leur capacité à s’y déplacer efficacement. Cette étude souligne ainsi l’importance des interactions entre immunité innée, organisation tissulaire et réponses adaptatives dans le contrôle de la tuberculose et suggère l’intérêt thérapeutique du ciblage des voies IFN-I dans les formes sévères de la maladie. |
Tuberculosis (TB), caused by Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis), remains one of the leading causes of infectious mortality worldwide. While the essential role of CD4+ T cells in controlling infection is well established, the contribution of CD8+ T cells and the mechanisms regulating their maintenance within pulmonary lesions remain poorly understood. This thesis investigates how the pulmonary inflammatory environment influences the maintenance, functional diversity, and dynamic behavior of T cells, particularly CD8+ T cells, during tuberculosis by comparing resistant Sp140+/+ mice with Sp140-/- mice, which are highly susceptible to M. tuberculosis infection. Because these mice share the same C57BL/6 genetic background and MHC haplotype, this model allows the observed differences to be attributed more directly to the loss of Sp140, a negative regulator of type I interferon (IFN-I) pathways, and to the resulting inflammatory environment. Using complementary approaches combining multiparametric spectral cytometry, single-cell transcriptomics (scRNA-seq), intravital lung microscopy, and histological analyses, we show that resistant mice develop a diverse CD8+ T cell response composed of effector and memory-like subsets capable of producing IFNg and TNFa, two cytokines associated with protection against M. tuberculosis, and expressing cytotoxic effectors. Conversely, Sp140-/- mice exhibit a progressive decrease followed by a numerical collapse of pulmonary CD8+ T cells, accompanied by a loss of phenotypic and functional diversity. Transcriptomic analysis reveals that these cells acquire transcriptional signatures associated with activation of IFN-I pathways and T cell exhaustion. We demonstrate that this alteration depends on IFN-I signaling. Blockade of the IFN-I receptor (IFNAR) restores the number, diversity, and effector functions of CD8+ T cells, reduces bacterial burden, and markedly limits lung pathology. Similar effects are observed for CD4+ T cells and B cells, indicating that excessive IFN-I more broadly compromises adaptive immunity. Our work also shows that the inflammatory environment induced by IFN-I profoundly alters the organization of tuberculous lesions. Sp140-/- mice develop marked accumulation of neutrophils and neutrophil extracellular traps (NETs), associated with the exclusion of T cells from infectious foci. Intravital microscopy reveals that T cells transferred into these lungs display strongly reduced motility within lesions. This restriction is relieved after IFNAR blockade, allowing T cells to recover a migratory behavior close to that observed in a resistant environment. Overall, these results identify Sp140 as a major regulator of anti-tuberculosis immunity, acting indirectly on T cells by limiting IFN-I-dependent pathology. They reveal a previously underestimated mechanism by which an IFN-I-dominated pulmonary environment restricts not only T cell accumulation within lesions, but also their ability to move efficiently within them. This study therefore highlights the importance of interactions between innate immunity, tissue organization, and adaptive responses in the control of tuberculosis, and suggests the therapeutic interest of targeting IFN-I pathways in severe forms of the disease. |