Academic literature on the topic 'Présentation de peptides'

La présentation sur ribosome (en anglais, ribosome display) est une méthode d’évolution moléculaire et de sélection de banques peptidiques et protéiques. Le ribosome display est réalisé in vitro dans un milieu acellulaire et repose sur la formation d’un complexe ternaire ribonucléoprotéique entre l’ARN, le ribosome et la protéine. Le ribosome display est devenu de nos jours l’une des méthodes de présentation les plus utilisées. Elle a notamment permis le criblage et la sélection de peptides, de protéines, d’échafaudages moléculaires afin d’améliorer leur affinité, leur spécificité, leur activité catalytique ou même leur stabilité. Cette revue présente la mise en œuvre du ribosome display et les applications qui découlent de l’utilisation de cette technologie.

L’insuffisance cardiaque (IC) est une maladie fréquente dont l'incidence croît dans tous les pays développés et dont la morbimortalité est effroyable. Devant une dyspnée aiguë, maître symptôme de la décompensation, le diagnostic d’insuffisance cardiaque aiguë (ICA) reste difficile aux urgences. En effet, les connaissances ayant permis de comprendre les mécanismes physiopathologiques, le concept nosologique d’une seule entité clinique a évolué vers la notion de syndromes d’ICA (SICA) intégrant plusieurs cadres nosographiques de la décompensation d’une IC chronique au tableau de détresse respiratoire aiguë dans l’œdème aigu du poumon cardiogénique, voire au choc cardiogénique. Afin de poser le diagnostic devant ces différentes formes de décompensations aiguës, l'urgentiste a recours à des examens complémentaires qui permettent de déterminer l'étiologie de l'épisode d'IC. Si la réalisation de l'électrocardiogramme et celle de la radiographie thoracique restent indispensables, l’utilisation de biomarqueurs cardiaques, au premier rang desquels les peptides natriurétiques se sont imposés, fait aujourd'hui partie intégrante des outils nécessaires à l'élaboration de la démarche diagnostique. Par ailleurs, la généralisation progressive de l'échographie clinique au sein des services d'urgences permet aujourd'hui d'améliorer la démarche diagnostique et de proposer une approche thérapeutique plus rapide. Ainsi, le concept moderne de « Time-to-therapy » prend-il tout son sens aux urgences où l'utilisation optimisée des différents traitements médicamenteux doit s'associer aux supports d'oxygénothérapie souvent nécessaires à la prise en charge de la dyspnée aiguë. Cet article se propose de faire une revue de la littérature et des recommandations actuelles afin d'assurer une prise en charge optimale des SICA aux urgences et en extrahospitalier.

Le lait n’est pas tout à fait un aliment comme les autres puisqu’il est aussi produit par l’Homme. Cet aliment est indispensable à l’alimentation de l’enfant, car sa richesse nutritionnelle combinée à sa forme liquide en font une ration « tout en un » du jeune pendant ses premières semaines de vie. L’homme a très tôt domestiqué d’autres mammifères pour produire cet aliment nécessaire pour le jeune et l’a aussi intégré dans l’alimentation de l’adulte sous forme native ou après transformation. De fait, le lait est un des rares produits animaux avec l’oeuf qui est produit régulièrement et qu’il est possible d’obtenir sans tuer l’animal. Sa production fait pleinement partie de la fonction de reproduction et son prélèvement doit être géré pour ne pas handicaper le développement du jeune animal qui est également un élément d’avenir dans l’élevage. Les vaches laitières ont longtemps bénéficié de noms très personnalisés, voire de prénoms, jusqu’à ce que la traçabilité ne vienne proposer des identifiants plus proches du matricule de la sécurité sociale que des petits noms affectueux utilisés jusqu’alors. La traite est un moment particulier où l’éleveur se substitue au jeune pour prélever le lait plusieurs fois par jour. Tout ceci fait traditionnellement de l’élevage laitier un élevage qui associe étroitement l’homme et l’animal. Au commencement de la domestication et pendant longtemps, le principal défaut du lait a résidé dans sa faible aptitude à la conservation, nécessitant une consommation plutôt locale, le temps entre production et consommation devant rester le plus court possible. De fait, le développement de sa consommation dans les villes est récent et ne s’est pas fait sans quelques soucis (Fanica 2008). Bien entendu, les évolutions de l’industrie laitière et des transports ont permis de franchir ce double cap de la conservation et des distances, faisant en quelques décennies d’un produit local du peuple d’un terroir, riche d’identité, d’histoire et de culture (Faye et al 2010), un produit générique du commerce mondial qui s’échange entre continents suivant les règles de l’organisation mondiale du commerce et dont la demande augmente régulièrement. Ce passage du local au mondial ne s’effectue pas sans des changements radicaux des modes de production et de l’organisation des filières, avec des conséquences parfois importantes sur les territoires. La production de lait en France, pays traditionnel d’élevage bovin laitier, illustre parfaitement cette évolution et se trouve aujourd’hui à une période charnière. Riche d’une grande diversité de terroirs et de produits, la production française présente un profil original dont on ne sait pas aujourd’hui si c’est une force ou une faiblesse dans cette évolution. Depuis 1984, le système des quotas laitiers liés à la terre et non commercialisables en France a ralenti, comparativement aux pays voisins, l’évolution vers une spécialisation et une intensification des systèmes de production laitiers, mais il disparaîtra en 2015. Le contexte économique des prix des matières premières et du prix du lait devient beaucoup plus instable que par le passé. Le métier d’éleveur laitier, avec sa complexité, sa charge de travail importante, ses astreintes et la diminution de sa rémunération, devient moins attractif. La nécessaire prise en compte de l’impact de l’élevage sur l’environnement et plus globalement de la durabilité, constitue un nouveau défi qui est souvent vécu comme une contrainte supplémentaire. Cependant, les connaissances scientifiques et technologiques ont beaucoup progressé et offrent de nouveaux outils à l’élevage laitier pour construire une trajectoire originale dans cette évolution. Ce numéro spécial d’INRA Productions Animales se propose donc en quelques articles de faire un état des lieux des connaissances concernant la production laitière, ainsi que des nouveaux défis et des nouveaux outils qui s’offrent à la filière pour construire son avenir. Ce panorama n’est volontairement pas exhaustif et traitera prioritairement des vaches laitières avec cependant, lorsqu’il est apparu nécessaire, quelques exemples tirés de travaux réalisés chez les caprins. De même, il ne s’agit pas ici d’aborder la transformation du lait et les évolutions des nombreux produits transformés. Mais nous avons cherché à présenter un point sur un certain nombre de sujets en mettant en avant les avancées récentes et les défis scientifiques, techniques, économiques et organisationnels qui concernent la production laitière, en quatre grandes parties. La première plantera tout d’abord le décor du secteur laitier français. La deuxième présentera les nouvelles avancées des travaux sur la femelle laitière, la lactation et le lait. La troisième analysera les différents leviers que constituent la sélection génétique, la gestion de la santé, l’alimentation et la traite, pour mieux maîtriser la production de lait en élevage. Enfin, la dernière partie abordera des questions plus spécifiques concernant les systèmes d’élevage et leur futur. Le premier article de V. Chatellier et al fournit une analyse à la fois du bilan et des perspectives du secteur laitier français. Après une analyse du marché des produits laitiers au travers de la demande et de l’offre et des grandes stratégies des acteurs de la filière, cet article présente les spécificités françaises des exploitations laitières liées en particulier à la diversité des systèmes de production et des territoires. Cette double diversité se traduit également dans les écarts de productivité et des résultats économiques des exploitations dont la main-d’oeuvre reste majoritairement familiale, avec la question de son renouvellement qui se pose différemment selon les territoires. Enfin, à l’aune des changements importants de contexte qui se préparent avec la fin des quotas et les nouvelles relations qui se mettent en place entre producteurs et transformateurs, les auteurs étudient les différents scénarios qui en découlent et qui conduiront à l’écriture du futur du secteur laitier français dans les territoires et le marché mondial. La série d’articles sur l’animal et le lait débute par une approche systémique de l’animal laitier. La vache laitière est d’abord perçue au travers de sa fonction de production, et les modèles de prévision de la lactation se sont longtemps focalisés sur cette seule fonction. La notion d’animaux plus robustes et d’élevages plus durables (cf. Dossier « Robustesse... », Sauvant et Perez 2010) amène à revisiter cet angle d’approche pour l’élargir à ensemble des fonctions physiologiques en prenant mieux en compte les interactions entre les génotypes animaux et leurs environnements. La modélisation aborde cette complexité de deux façons contrastées, l’une plutôt ascendante en partant des mécanismes élémentaires et en les agrégeant, l’autre plutôt descendante, en partant de grandes propriétés émergeantes des principales fonctions et de leurs interactions, voire de leur compétition dans l’accès aux ressources nutritionnelles. La revue de Friggens et al aborde ainsi la question de la dynamique de partition des nutriments entre fonction physiologiques chez les vaches laitières en fonction du génotype en présentant plusieurs approches de modélisation. Cette revue s’attache à montrer l’intérêt de partir des propriétés émergeantes pour arriver à modéliser les réponses complexes (production, reproduction, composition du lait, état corporel…) d’une vache soumise à différentes conduites d’élevage au cours de sa carrière. Les outils de demain qui permettront d’optimiser la conduited’élevage face aux aléas économiques et climatiques dépendront de l’avancée de ces modèles et des connaissances scientifiques qui les sous-tendent. La fonction de lactation est la conséquence de nombreux mécanismes à l’échelle de l’animal, tout particulièrement au niveau de la glande mammaire. Le développement et le fonctionnement de cet organe caractérisé par sa cyclicité ont fait l’objet de nombreux travaux à l’Inra et dans de nombreuses équipes de recherches internationales. Il ne s’agissait pas ici de relater l’ensemble de ces travaux mais de consacrer un article aux dernières connaissances acquises sur les mécanismes de biosynthèse et de sécrétion des constituants du lait. L’article de Leroux et al présente les travaux sur la régulation de l’expression génique dans la glande mammaire avec un intérêt particulier pour les données acquises avec les nouveaux outils d’études globales de génomique expressionnelle. Ceux-ci apportent de nouvelles connaissances sur les effets des facteurs génétiques sur la biosynthèse et la sécrétion du lait, sur leur régulation nutritionnelle et sur l’interaction de ces facteurs. Ce dernier point constitue un champ d’investigation supplémentaire pour décrypter les secrets du fonctionnement mammaire avec notamment l’intervention de nouveaux acteurs que sont les petits ARN non codants (ou microARN) qui vient encore accroître la complexité du fonctionnement mammaire dans son rôle prépondérant lors de la lactation. Après avoir fait cet état des lieux des connaissances sur la biosynthèse et la sécrétion des constituants du lait au niveau de la glande mammaire, l’article de Léonil et al présente la complexité des fractions protéique et lipidique du lait et de leur assemblage en structures supramoléculaires. Ces structures finales sont sous la dépendance de la nature et de la variabilité des constituants, ellesmêmes dues aux polymorphismes des gènes responsables de leur synthèse. Ainsi, les auteurs font un état des lieux des connaissances sur la structure et le polymorphisme des gènes spécifiant les protéines coagulables du lait que sont les caséines pour arriver à l’organisation de ces dernières en micelles. Le rôle nutritionnel de ces protéines majeures du lait et leur fonction biologique sont revisitées à la lumière des connaissances croissantes sur les peptides bioactifs qu’elles contiennent. La fraction lipidique n’est pas en reste avec la présentation de sa complexité et de son organisation sous forme de globule gras ainsi que de son impact nutritionnel sur le consommateur. Enfin, la découverte récente, dans le lait, de petites particules (ou exosomes) véhiculant des protéines et des ARN ouvre de nouvelle voies d’investigation de l’impact du lait sur la santé du consommateur. La série d’articles consacrée aux leviers d’action dont disposent les éleveurs pour moduler la production laitière ainsi que la composition du lait débute par l’article de Brochard et al, qui retrace l’impact de la sélection génétique pour arriver aux apports de la sélection génomique des races bovines laitières. Un bref historique de la sélection génétique présente les progrès réalisés sur les caractères de production laitière mais aussi sur des caractères de robustesse (fertilité, mammites…) et permet ainsi de dresser le décor génétique des élevages français. L’avènement des outils de génomique grâce au séquençage du génome bovin a conduit à renouveler les perspectives de sélection des bovins laitiers (cf. Numéro spécial, «amélioration génétique" Mulsant et al 2011). La présentation brève de ces outils permet de mieux appréhender les retombées attendues. Les opportunités offertes par la sélection génomique sur les caractères laitiers sensu stricto se complètent et permettent également de proposer une sélection sur de nouveaux caractères. En effet, la prise en compte progressive d’autres caractères oriente la sélection vers une complexité accrue notamment grâce à l’établissement de nouvelles mesures phénotypiques. L’évolution vers une meilleure robustesse, une efficacité alimentaire optimisée mais aussi une empreinte environnementale réduite, sera d’autant plus envisageable que la sélection pourra s’appuyer sur des capacités de phénotypage de plus en plus fin et à grande échelle. Un autre facteur prépondérant dans l’élevage laitier concerne la gestion de la santé animale qui affecte, notamment, la durabilité des élevages sous l’angle socio-économique. Cette gestion complexe doit prendre en compte de nombreux paramètres tel que le nombre des traitements nécessaires, le temps passé, les pertes économiques directes à court et long terme, etc. Les infections ne touchent pas toutes directement la glande mammaire, mais en affectant l’animal, elles impactent la lactation, l’efficacité de production du troupeau et donc l’élevage. L’article de Seegers et al passe en revue sept maladies majeures classées en trois groupes affectant les bovins laitiers. Il présente les connaissances récentes acquises sur ces maladies et les perspectives qu’elles ouvrent pour mieux les maîtriser. Ces maladies ont bien souvent un impact économique fort sur les élevages et/ou sont transmissibles à l’Homme constituant ainsi des questionnements de recherche forts et pour lesquels les moyens d’actions sont aussi multiples que variés. De plus, les attentes sociétales visent à diminuer, autant que faire se peut, les intrants médicamenteux. L’alimentation est un levier de maîtrise de la production et de la composition du lait qui présente l’avantage d’avoir des effets rapides et réversibles. Bien que ce levier puisse également moduler la composition protéique du lait, l’impact prépondérant de l’alimentation sur la composition en acides gras du lait, dans le but de fournir aux consommateurs une qualité nutritionnelle du lait la plus favorable possible, a été mis en exergue par de nombreuses études. La détermination de la composition en acides gras des laits est de plus en plus précise, notamment du fait des nouvelles techniques qui permettent une meilleure caractérisation de ces profils. Outre l’impact de l’alimentation, les effets des apports nutritionnels chez le ruminant sur les teneurs en composés vitaminiques du lait sont également à prendre en compte dans la perspective de l’utilisation du lait comme source complémentaire naturelle de vitamines chez les sujets présentant une efficacité d’absorption réduite (tel que les jeunes ou à l’inverse les personnes âgées). L’article de Ferlay et al recense les principaux facteurs alimentaires (nature de la ration de base, supplémentation oléagineuse, différents types de suppléments lipidiques et leurs interactions) influençant la composition en acides gras et en vitamines du lait de vache. Enfin, la traite constitue un outil supplémentaire de pilotage des troupeaux en termes de production laitière mais aussi de qualité sanitaire, technologique et nutritionnelle du lait. De plus, une meilleure connaissance des effets des différentes pratiques de traite est cruciale dans le contexte actuel de gestion du travail dans les exploitations laitières (cf. Numéro spécial, « Travail en élevage », Hostiou et al 2012). Les moyens mis en oeuvre se situent à différents niveaux allant de la fréquence de traite aux systèmes de stockage des laits en passant par les réglages possibles ou les types de machines à traire. L’article de Guinard-Flament et al fait le point des connaissances actuelles sur les effets et les conséquences de modifications de la conduite des animaux à la traite. Il présente les effets de la fréquence de traite sur le niveau de production laitière et sur la composition du lait. Le contexte de la traite, avec les effets mécaniques de la machine à traire et celui du système de stockage, est également présenté dans ses multiples facettes pour souligner leur rôle prépondérant sur la qualité microbienne des laits. La conduite des vaches à la traite est également un moyen de gestion de la carrière d’une vache laitière à travers le pilotage de certaines phases du cycle de production (effets sur la reproduction et sur la durée de la lactation et leurs conséquences sur la santé de l’animal...). La dimension des systèmes d’élevage est dominée ces dernières années par la question environnementale, notamment depuis la parution du rapport de la FAO « Livestock’s long shadow » (Steinfeld et al 2006). L’élevage laitier, très consommateur de ressources de qualité, est concerné au premier rang par ce défi environnemental. Mais ces enjeux, peu perceptibles à l’échelle de l’élevage pourtant à l’origine de ces risques, sont difficiles à intégrer dans les objectifs des systèmes de production. L’article de Dollé et al sur les impacts environnementaux des systèmes bovins laitiers français apporte de nombreux éléments quantifiés sur les émissions des éléments à risque pour l’environnement par les élevages laitiers. Ces risques concernent bien entendu la qualité de l’eau, notamment via les excrétions d’azote et de phosphore, ce qui est connu depuis longtemps avec leurs impacts sur l’eutrophisation des cours d’eau et des côtes. Les risques liés à la qualité de l’air ont été pris en compte beaucoup plus récemment et concernent principalement les émissions d’ammoniac pouvant affecter la santé humaine et des gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique (cf. Dossier, « Gaz à effet de serre en élevage bovin : le méthane », Doreau et al 2011). Ensuite, l’article aborde la question de la biodiversité, auxiliaire de l’agriculture et des paysages, où l’élevage joue un rôle central au sein des territoires agricoles. L’article aborde pour finir la question de la quantification de ces impacts afin d’améliorer objectivement les performances environnementales des élevages et montre que performances environnementales et économiques en élevage laitier ne sont pas antinomiques. En guise de conclusion de ce numéro, J.L. Peyraud et K. Duhem se sont prêtés à un exercice d’analyse prospective des élevages laitiers et du lait de demain en reprenant certains des constats de l’article introductif, notamment sur la diversité des systèmes et des territoires, la restructuration rapide de la filière et la reconstruction du métier d’éleveur. La filière devra demain affronter la tension entre l’amélioration de la compétitivité et celle de la durabilité de l’élevage en tirant profit des innovations. La meilleure prise en compte des qualités nutritionnelles des produits et de l’évolution des demandes tout en améliorant l’intégration de l’élevage au sein des territoires constitue un double défi pour résoudre cette tension. L’analyse des auteurs prône cependant un maintien de la diversité et la complémentarité des systèmes dans une diversité de territoires pour mieux répondre aux enjeux de la société et des éleveurs. Ce numéro spécial montre combien la filière laitière est aujourd’hui plus que jamais à la croisée des chemins avec des défis économiques et sociétaux difficiles à relever dans un climat de plus en plus incertain. Entre diversité d'une part, et spécialisation et standardisation d'autre part, le chemin de la filière française reste complexe à définir. Les nombreuses évolutions des connaissances scientifiques permettent de disposer à court ou moyen terme de nouveaux outils pour relever ces défis. La sélection génomique pour disposer des animaux les plus adaptés à leur système, les modèles de prévision pour anticiper les aléas et leurs conséquences, les outils d’évaluation environnementale pour maîtriser les risques, les outils de monitoring et d’information des troupeaux d’élevage pour améliorer les conditions de travail et l’efficience des troupeaux, les possibilités de piloter la qualité des produits par les conduites d’élevage et en particulier l’alimentation, une meilleure connaissance des mécanismes de régulation de la lactation, la découverte de la richesse des constituants du lait et de leurs propriétés nutritionnelles et fonctionnelles sont autant d’atouts pour la filière pour affronter ces défis. A travers les articles de ce numéro, nous avons voulu illustrer quelques un de ces défis et des perspectives offertes par la recherche. L’enjeu sera de les mobiliser à bon escient dans le cadre de stratégies cohérentes. Cela nécessitera la collaboration de tous les acteurs de la recherche, de la formation, du développement et de la filière. A leur niveau, les articles de ce numéro, par les nombreuses signatures communes entre chercheurs, enseignants-chercheurs et ingénieurs de recherche-développement, témoignent de la vitalité des unités mixtes de recherche et des unités mixtes thématiques impliquées dans l’élevage laitier. De même, bon nombre de travaux relatés dans les articles de ce numéro sont le fruit de programmes de recherche co-financés et menés en collaboration étroite entre la recherche, les instituts technique et la filière. Nous y voyons un fort signe positif pour l'avenir de l'élevage laitier en France Cet avant-propos ne saurait s’achever sans remercier René Baumont et le comité de rédaction d’Inra Productions Animales pour l’initiative judicieuse de ce numéro spécial, mais aussi pour nous avoir aidés à mener à bien ce projet comprenant de nombreux auteurs, qui ont bien voulu se prêter à l’exercice difficile de la rédaction d’un article de synthèse qui conjugue la rigueur de l’information scientifique avec l’exigence de la rendre accessible à un large public. Ce numéro doit beaucoup aussi aux relectures constructives de nombreux collègues que nous remercions ici anonymement. Enfin, cet ouvrage doit aussi sa qualité à un travail remarquable d’édition technique assuré par Pascale Béraudque nous associons à ces remerciements. Nous avons eu la primeur de ces articles et nous espérons que vous partagerez l’intérêt que nous avons eu à leur lecture à la fois instructive, enrichissante et propice à nourrir notre réflexion pour le futur de la recherche-développement dans le domaine de l’élevage bovin laitier.Philippe FAVERDIN, Christine LEROUX RéférencesDoreau M., Baumont R., Perez J.M., (Eds) 2011. Dossier, Gaz à effet de serre en élevage bovin : le méthane. INRA Prod. Anim., 24, 411-474. Fanica P.O., 2008. Le lait, la vache et le citadin. Du XVIIe au XXe siècle. Editions Quae, Paris, France,520p. Faye B., Bonnet P., Corniaux C., Duteurtre G., 2010. Peuples du lait. Editions Quae, Paris France, 160p. Hostiou N., Dedieu B., Baumont R., (Eds) 2012. Numéro spécial, Travail en élevage. INRA Prod. Anim., 25, 83-220. Mulsant P., Bodin L., Coudurier B., Deretz S., Le Roy P., Quillet E., Perez J.M., (Eds) 2011. Numéro spécial, Amélioration génétique. INRA Prod. Anim., 24, 283-404. Sauvant D., Perez J.M., (Eds) 2010. Dossier, Robustesse, rusticité, flexibilité, plasticité, résilience… les nouveaux critères de qualité des animaux et des systèmes d'élevage. INRA Prod. Anim., 23, 1-102. Steinfeld H., Gerber P., Wassenaar T., Castel V., Rosales M., de Haan C., 2006. Livestock's long shadow: environmental issues and options. Food and Agriculture Organization of the United Nations,414p.

En aquaculture, l’apparition d’une maladie infectieuse, qu’elle soit émergente ou non, est associée à des conditions zootechniques et environnementales données. En outre, l’épidémiologie d’une telle maladie, est souvent difficile à appréhender, notamment en matière d’espèces sensibles, de vecteurs animaux ou d’effets environnementaux. Ce numéro spécial de la Revue INRA Productions Animales rassemble au travers d’articles synthétiques, les informations les plus récentes en terme d’outils de diagnostic, d’émergence, d’épidémiologie et de modélisation des maladies infectieuses aquacoles. Par ailleurs, il fait le point sur les principales mesures de gestion du risque d’apparition de ces maladies, principalement la vaccination, la sélection génétique et l’usage de prébiotiques, probiotiques et peptides antimicrobiens. Ce numéro est en vente (16 €) auprès des Editions Quae Editions Quae, c/o INRA, RD 10, 78026 Versailles cedex, France

Les cellules dendritiques (DCs) sont des cellules spécialisées dans la présentation de l'antigène aux lymphocytes (CPAs), capables d'initier des réponses immunitaires adaptatives et ce sont également les acteurs majeurs de la présentation croisée des antigènes exogènes par le complexe majeur d’histocompatibilité de classe I (CMH-I). Les mécanismes moléculaires et cellulaires de la présentation croisée ont beaucoup été étudiés, mais des questions importantes restent à élucider. Notre laboratoire a précédemment montré que la pré-incubation à basse température des DCs déficientes pour TAP (transporter associated with antigen processing) normalise l’expression de molécules du CMH-I à la surface et la présentation croisée des antigènes phagocytés par une voie dépendante du protéasome, suggérant que les phagosomes pourraient être dotés d’un transporteur alternatif pour importer les peptides générés dans le cytosol par le protéasome. Comme la source de CMH-I chargés par cette voie reste incertaine, il est possible que le rôle de TAP dans la présentation croisée des antigènes phagocytés soit indirect et limité à fournir les molécules de CMH-I disponibles pour un chargement pendant leur recyclage. Ainsi, notre objectif était de déterminer le rôle exact de TAP dans le transport de peptides à l'intérieur du phagosome et d'évaluer le rôle de TAP-L (TAP-like), un transporteur lysosomal ATP-dépendant avec une fonction putative dans la présentation antigénique. Nous avons mis au point une technique de transport des peptides par cytométrie en flux (phagoFACS) et montré que TAP est présent dans les phagosomes des DCs et est capable de transporter des peptides ayant une forte affinité pour TAP d'une manière ATP-dépendante. Cette technique permet l'exclusion des phagosomes ayant un défaut d’intégrité membranaire, obtenus lors de la préparation des phagosomes, et apporte une preuve directe de l'accumulation du peptide à l'intérieur des phagosomes. Les paramètres affectant cette accumulation sont la maturation phagosomale et la présence de molécules CMH-I liant le peptide. De façon surprenante, en l'absence de TAP, le peptide SIINFEKL dérivé de l’ovalbumine ayant une affinité intermédiaire pour TAP est transporté de manière ATP-dépendante dans le phagosome. Ceci est cohérent avec l’hypothèse suggérant la présence d'un autre transporteur de peptide dans les phagosomes des DCs. Nous avons utilisé la même technique pour évaluer la fonction physiologique de TAP-L dans le transport de peptides et montré que TAP-L est présent dans les phagosomes et serait responsable de l’import de peptides dans ces vésicules. Nos résultats suggèrent aussi que TAP-L semble jouer un rôle dans la présentation croisée des antigènes phagocytés à basse température. Ceci a été observé dans des DCs déficientes pour TAP et TAP-L, indiquant que les deux transporteurs pourraient coopérer pour assurer l’import des peptides dans les phagosomes. Nous avons également pu démontrer un rôle de TAP-L dans la présentation de l’antigène par CMH-II. Ces résultats nous encouragent à explorer les mécanismes sous-jacents à ces fonctions pour comprendre la contribution relative de chaque transporteur de peptides dans la présentation antigénique
Dendritic cells (DCs) are potent antigen-presenting cells, capable of activating resting T cells and of initiating primary and stimulating memory immune responses. DCs can efficiently use internalized antigens for presentation by major histocompatibility class I (MHC-I) molecules: a phenomenon referred to as “cross-presentation.” Cross-presentation is important in priming of CD8+ T-cell responses to a variety of pathogens and to tumors as well as in immune tolerance to self and in autoimmunity. The molecular and cell biological mechanisms underlying cross-presentation have been studied intensively but important issues remain unclear. Our laboratory has previously shown that the pre-incubation of TAP-deficient DCs at low temperature normalized surface MHC-I expression and cross-presentation of phagocytosed antigens in a proteasome-dependent pathway. This suggested that phagosomes might harbor an alternative peptide transporter to import peptides generated by cytosolic proteasome complexes. As the source of MHC-I loaded in this pathway remains unclear, it is possible that the principal or partial role of TAP in proteasome-dependent cross-presentation of phagocytosed antigens is to provide recycling cell surface class I molecules. Our aim was to assess the exact role of TAP in peptide transport into phagosomes and to examine the role of the transporter associated with antigen processing-like (TAP-L), a lysosomal transporter with a putative function in antigen presentation. We have developed an assay of peptide transport using flow cytometry (phagoFACS) and shown that TAP is present in DC phagosomes and capable of transporting at least peptides with high affinity to TAP in an ATP-dependant manner. Using this assay, which allowed for eliminating background due to leaky vesicles, we were able to provide direct evidence of peptide accumulation inside phagosomes. ATP-dependant peptide accumulation inside phagosomes was affected by phagosomal maturation and by the presence of a peptide-binding MHC class I-molecule. Surprisingly, in the absence of TAP, another peptide transporter may be able to transport a peptide with intermediate affinity to TAP, namely the ovalbumin peptide SIINFEKL, in an ATP-dependant manner. We used the same technique to assess the function of TAP-L in peptide transport and found that TAP-L may be involved in peptide import into phagosomes. Additional results suggest that TAP-L plays a role in MHC-II presentation and cross-presentation of phagocytosed antigens at low temperature. The latter was shown in DCs lacking both transporters, suggesting that TAP and TAP-L might cooperate to ensure peptide import into phagosomes. The mechanisms underlying these functions should be explored to understand the relative contribution of each peptide transporter to antigen presentation

Nous avons etudie le role des acides amines polymorphes de la troisieme region variable des molecules hla-dr lors de la stimulation des lymphocytes t en alloreaction et dans la presentation d'antigenes viraux. Les alleles hla-dr101 et hla-dr103 different par 3 acides amines groupes aux positions bdr67, 70 et 71. Nous avons construit par mutagenese dirigee des adnc intermediaires entre les molecules drb1*0101 et drb1*0103. Ces adnc ont ete transfectes dans des fibroblastes murins qui nous ont servi de cellules presentatrices d'antigene. Nous avons etabli des lignees et des clones t humains alloreactifs et specifiques de peptides restreints par dr101 ou dr103. Nous avons pu ainsi comparer les reponses t proliferatives vis a vis de la serie d'apc construites. Les substitutions en 70 (asp/gln) et 71 (glu/arg) modifient fortement la reponse t alors que la modification en 67 (ile/leu) joue un role mineur. Cette derniere modification etant conservee, nous avons produit de nouveaux mutants portant une phenylalanine en 67: cette mutation supprime toute stimulation dans le cas d'une reponse t restreinte par dr101. Les cellules t restreintes par dr103 sont moins affectees par cette mutation. Dans le contexte de dr101, le repertoire t est polyclonal a la difference de dr103 pour lequel il est oligoclonal. Ceci est discute en terme d'affinite. Les bases moleculaires des interactions hla-peptide ont ete analysees par modelisation moleculaire, qui demontre une influence determinante de la position 67 dans l'accessibilite au solvant des complexes hla-peptide

La comprehension des mecanismes regissant la presentation des peptides antigeniques par les molecules du complexe majeur d'histocompatibilite (cmh) de classe ii est essentielle pour la caracterisation d'epitopes t en vue du developpement de vaccins peptidiques. La conformation adoptee par les molecules de cmh de classe ii constitue un des parametres importants susceptibles d'influencer la presentation d'antigenes et par consequent la reactivite des cellules t. Dans un premier temps, nous avons analyse l'influence des ligands peptidiques sur la conformation des molecules du cmh ii, en utilisant comme modele la molecule recombinante hla-dr1 (1*0101) soluble, produite en cellules d'insectes. Par une approche moleculaire, nous avons montre que la liaison de differents epitopes peptidiques induit de multiples conformations des complexes hla-dr1. La nature du peptide ligant apparait directement impliquee dans la modulation de la conformation du dimere de classe ii, non seulement par le biais des residus ancres dans le sillon de fixation des peptides, mais egalement via ses extremites n- et c-terminales. L'influence des residus flanquants n- et c-terminaux nous a amene a supposer l'existence de sites de fixation sur la molecule de cmh ii distincts du sillon principal de liaison des peptides et capables de gouverner certaines transitions structurales
Sur la base de cette hypothese, nous avons construit un peptide chimerique susceptible d'imposer une conformation differente de celle generee par le peptide natif. Nous avons ainsi revele que ces deux peptides generaient deux isoformes distinctes qui, bien que presentant le meme epitope, induisent in vivo des reponses cellulaires differentes. Par ailleurs, l'influence de la partie n-terminale sur la determination d'un motif d'ancrage du peptide clip naturel a ete evaluee. Nous avons ainsi identifie trois motifs potentiels d'interaction avec le sillon de fixation de dr1. D'autre part, nous avons tente de mettre au point un procede d'expertise biologique, base sur un protocole d'immunisation in vitro, permettant de valider des peptides a potentialite vaccinale. Dans son ensemble, ce travail contribue a une meilleure comprehension des mecanismes gouvernant l'interaction entre des peptides synthetiques et des molecules de cmh de classe ii

Les cellules du système immunitaire sont capables de reconnaître et d'éliminer les cellules cancéreuses prévenant ainsi l'apparition de cancers. Parmi celles-ci, l'activité antitumorale est principalement attribuée aux lymphocytes T CD4 helper de type 1 (Thl). Les lymphocytes CD4 sont activés lors de la reconnaissance d'un antigène (Ag) de tumeur présenté par le complexe majeur d'histocompatibilité de classe II (CMH-II). Ils possèdent des propriétés cytotoxiques propres et activent les autres cellules immunitaires. Dans un premier temps, nous nous somme intéressés au mécanisme de présentation sur le CMH-II de la télomérase (hTERT). La protéine hTERT est capable d'interagir avec les HSPGs facilitant ainsi son internalisation par les DC. Elle emprunte ensuite les voies endolysosomale et cytosolique pour générer des peptides nommés UCP présentés dans le contexte HLA-DR. Cette découverte soutient son utilisation en immunothérapie associée aux chimiothérapies. Nous avons ensuite identifié quatre peptides dérivés de hTERT restreints HLA-DP4 puis comparé leur immunogénicité avec les UCP. Cette analyse a mis en évidence la supériorité des UCP en termes d'immunoprévalence et d'immunodominance. Enfin, nous avons étudié l'impact de l'acquisition d'une résistance à l'oxaliplatine sur le profil antigénique de lignées tumorales de cancers colorectaux (CCR). L'évaluation des réponses immunitaires de patients atteints de CCR nous a permis d'identifier des peptides immunogènes dérivés d'Ag surexprimés après une exposition à l'oxaliplatine. En conclusion, ces travaux pourront participer à l'amélioration des stratégies d'immunothérapie et d'immunomonitoring ciblant les lymphocytes CD4 Thl
Immune cells are able to recognize and eliminate cancer cells to prevent from cancer development. Among them, antitumoral activity is mainly attributed to CD4 T helper 1 (Thl) cells. CD4 Thl cells are activated upon recognition of tumor antigen presented on the Major Histocompatibility Complex class II (MHC-II) molecules. These cells possess their own cytotoxic capacities and activate other immune cells. Firstly, we were interested in the mechanism of presentation of the catalytic subunit of telomerase (hTERT) which is an attractive tumor antigen target for immunotherapies. hTERT protein can interact with cell surface HSPGs facilitating its internalization by DC. Then, hTERT uses thé endo-lysosomal and cytosolic proteolysis pathways to generale immunogenic peptides named UCP (Universal Cancer Peptide) presented in HLA-DR context. This discovery is an additional argument in favor of using hTERT as a target for cancer immunotherapies. Then, we identified four novel hTERT-derived peptides presented by HLA-DP4 and compared their immunogenicity with UCP. This analysis highlighted the superiority of UCP in term of immunoprevalence and immunodominance. This stresses the importance of considering MHC-II locus for immunotherapy strategies stimulating CD4 T cells. Finally, we studied the impact of oxaliplatin treatment and/or oxaliplatin résistance acquisition on CRC antigenome. Evaluation of immune responses in CRC patients permitted the identification of immunogenic peptides derived from antigens upregulated after oxaliplatin exposition. In conclusion, this work could participate in the improvement of cancer immunotherapies and immunomonitoring targeting CD4 Thl cells

Diverses stratégies de fonctionnalisation de surface visent à améliorer la biocompatibilité des matériaux pour les dispositifs implantables, notamment en ingénierie tissulaire. Par exemple, le polydiméthylsiloxane (PDMS), bien qu’utilisé dans de nombreux domaines, présente des propriétés de surface défavorables à l’adhérence cellulaire. La fonctionnalisation par des protéines de la matrice extracellulaire (MEC) ou des peptides synthétiques dérivés de celles-ci permet d’améliorer l'adhérence des cellules. Bien que ces approches offrent certaines solutions, des défis tels que le coût de production et le contrôle de la présentation en 3D entravent leur manipulation. Pour répondre à ces défis, nous avons développé des particules pseudo-virales (VLPs) présentant des peptides bioactifs à leur surface. La protéine d’enveloppe CP3, dérivée du bactériophage à ARN AP205, a été modifiée génétiquement à ses extrémités N- et C-terminales pour produire des VLPs présentant des peptides d’adhésion (RGD et YIGSR) et ostéogéniques (BMP2). La bioactivité des VLPs a été testée sur du PDMS avec des cellules de myoblastes C2C12, montrant une stimulation de l'adhérence, de la migration, de la prolifération et de la différenciation cellulaires. Des VLPs hétéromériques co-exprimant les peptides RGD et YIGSR ou BMP2 ont montré une bioactivité combinée. Des comparaisons entre la fibronectine et les VLP-RGD ont révélé des similarités et des différences dans les interactions cellulaires et la formation des adhésions focales. Ces résultats démontrent que les VLPs d’AP205 peuvent servir de nano-plateformes de signalisation, avec des applications potentielles en nanomédecine et dans les biomatériaux
Scientists have explored various surface functionalization strategies to improve the biocompatibility of materials used in implantable devices, particularly in tissue engineering. For example, polydimethylsiloxane (PDMS), although used in many fields, has surface properties that are unfavorable for cell adhesion. Functionalization with extracellular matrix (ECM) proteins or synthetic peptides derived from ECM components improves cell adhesion. While these approaches offer some solutions, challenges such as production cost and control over 3D presentation limit their use. To overcome these challenges, we developed virus-like particles (VLPs) displaying bioactive peptides on their surface. The coat protein CP3, derived from the RNA bacteriophage AP205, was genetically modified at both its N- and C-termini to produce VLPs displaying adhesion peptides (RGD and YIGSR) and an osteogenic peptide (BMP2). The bioactivity of the VLPs was tested on PDMS with C2C12 myoblast cells, demonstrating enhanced cell adhesion, migration, proliferation, and differentiation. Heteromeric VLPs co-expressing RGD and YIGSR or BMP2 peptides showed combined bioactivity. By comparing focal adhesions formed by RGD VLPs and those formed by fibronectin, we elucidate both the similarities and the differences in cell interactions. These results demonstrate that AP205 VLPs can be used as nanoscale signaling platforms to stimulate multiple cell functions, with promising applications in nanomedicine and biomaterials

L’aminopeptidase IRAP est localisée dans des endosomes du type de stockage dans divers types cellulaires. Dans les cellules dendritiques (CD), IRAP est impliquée dans l’élagage des ligands des molécules du CMH de classe I (CMH-I). L’absence d’IRAP provoque un défaut de la présentation d’antigènes internalisés sur le CMH-I (connue comme la “présentation croisée”). Par contre, IRAP n’est pas nécessaire dans les voies “classiques” de présentation antigéniques. Au vue de la colocalisation et interaction d’IRAP avec les CMH-I, nos observations suggèrent qu’IRAP marque un compartiment spécialisé à la dernière étape d’élagage et associations de peptides sur les CMH-I dans la présentation croisée. Nous avons pu mettre en évidence que ce compartiment, caractérisé par la présence de Rab14 et STX6, est fonctionnel dans les soustypes CD8+ et CD8- des CD. L’internalisation d’antigène est accompagné par le recrutement rapide des endosomes IRAP au phagosome. En l’absence d’IRAP la maturation phagosomale est accélérée, ce qui est manifesté par une acquisition plus rapide des marqueurs des endosomes tardifs et des lysosomes, ainsi qu’une dégradation plus importante de l’antigène. En conclusion, les endosomes d’IRAP ont au moins deux rôles distincts dans la physiologie des CD: l’elagage de peptides antigéniques et le ralentissement de la maturation phagosomale, un mécanisme connu pour être bénéfique pour la présentation croisée. La meilleure caractérisation des stimuli qui interviennent dans la mobilisation d’IRAP pourrait être pertinente pour mieux comprendre la régulation de différentes fonctions des CD, y compris la présentation antigénique
Insulin-regulated aminopeptidase (IRAP) localizes to storage-type endosomes in many non-immune and immune cell types. In dendritic cells (DCs), IRAP functions as trimming peptidase to generate peptide ligands for MHC class I molecules (MHC-I). Absence of IRAP led to a defect in the presentation of internalized antigen on MHC-I (referred to as cross-presentation) in vitro and in vivo. Importantly, IRAP was not required for the “classical” presentation pathways (i. E. Presentation of extracellular antigens on MHC-II as well as presentation of intracellular antigens on MHC-I). Further supported by the colocalization and physical interaction of MHC-I with IRAP, these observations suggest that IRAP marks a cross-presentation compartment in which final trimming and loading on MHC-I can take place. We show that this compartment, marked by STX6 and Rab14, is functional in both CD8+ and CD8- DC subsets. In DCs, upon antigen internalization, IRAP vesicles are rapidly recruited to the phagosome. Additional to its function in antigen trimming, IRAP seems to regulate phagosome dynamics. In IRAP-deficient cells, phagosome maturation was accelerated, as shown by the rapid acquirement of late endosomal and lysosomal markers to the phagosome and increased antigen degradation. Thus, IRAP endosomes have at least two important roles in the DCs physiology: the trimming of antigenic peptides and the delay of phagosome maturation that is beneficial for cross-presentation. Understanding the stimuli that regulate IRAP mobilization, and possibly cross-presentation, could be relevant in order to understand if and how DCs control their different functions, including antigen presentation

L'influence du radical libre oxygene, le radical hydroxyle (oh) et des proteines a activite peptidyl-prolyl cis-trans isomerase sur le traitement de l'antigene toxine tetanique par des cellules presentatrices d'antigenes (lymphocytes b) a ete etudiee. En ce qui concerne le radical hydroxyle, sa production par des cellules de type macrophagique a ete reproduite a l'aide d'un systeme chimique. La toxine tetanique traitee par le radical oh subit un changement de conformation, et des liaisons bityrosine intramoleculaires resistantes a la proteolyse sont formees. La toxine ainsi modifiee est plus resistante a la proteolyse in vitro par des fractions endosomales isolees des cellules presentatrices. Cette diminution de proteolyse est correlee a une meilleure presentation par des cellules presentatrices fixees, a des lymphocytes t lorsque cet antigene est pre-proteolyse in vitro par des fractions endosomales. Ainsi, le radical oh favorise la presentation des epitopes de la toxine en les protegeant contre une proteolyse trop importante. La production du radical oh par un autre systeme chimique a permis de montrer l'existence d'un site de fixation pour le zinc a l'interieur de la chaine legere de la toxine, au niveau d'un epitope t. En ce qui concerne les activites peptidyl-prolyl cis-trans isomerases (ppiase), celles-ci ont pu etre mises en evidence dans les fractions endosomales de cellules presentatrices. L'addition a ces fractions endosomales de proteines a activite ppiase telles que la cyclophiline ou la fkbp augmente la proteolyse de la toxine tetanique. Il reste a tester les consequences de cet effet sur la presentation de cette derniere a des lymphocytes t. Un autre point de ce travail a ete la mise en evidence de la phosphorylation in vitro de la cyclophiline par la proteine kinase c purifiee. L'etude des consequences de cette phosphorylation sur l'activite ppiase de la cyclophiline est en cours

Les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II (CMH II) sont exprimées exclusivement à la surface des cellules présentatrices d'antigènes et servent à stimuler les cellules CD4+ initiant une réponse immunitaire. Le chargement peptidique sur HLA-DR se produit dans les endosomes tardifs et les lysosomes sous l'action de HLA-DM. Cette molécule de classe II non-classique enlève les fragments peptidiques de la chaîne invariante (Ii) restés associés aux molécules de classe II (CLIP) et édite leur répertoire d'antigènes présentés. En utilisant une forme mutante de HLA-DM (HLA-DMy) qui s'accumule à la surface plasmique, nous avons observé que HLA-DMy augmente les chargements de peptides exogènes et aussi la réponse des cellules T en comparaison avec HLA-DM sauvage. Il a été démontré que des molécules chimiques, comme le n-propanol, pouvait avoir le même effet que HLA-DM en remplaçant les peptides associés aux molécules de classe II de la surface cellulaire. De plus, HLA-DMy et le n-propanol ont présenté un effet additif sur la présentation de peptides exogènes. Certaines protéines de la voie endocytique, comme HLA-DR, HLA-DM, HLA-DO et Ii sont ciblés aux compartiments multivésiculaires (MVB) et peuvent être ciblées aux exosomes. Suite à une fusion entre les MVB et la membrane plasmique, les exosomes sont relâchés dans le milieu extracellulaire. Nous avons déterminé que le motif tyrosine de HLA-DMβ et son interaction avec HLA-DR n'affectaient pas le ciblage aux exosomes, sauf la molécule HLA-DO. Cette étude nous a permis de démontrer que HLA-DMy augmente la quantité de peptides exogènes chargés sur les CPA et que HLA-DM et HLA-DMy sont incorporés dans les exosomes.
Major histocompatibility class II (MHC II) molecules are expressed exclusively on the surface of antigen presenting cells and serve to stimulate CD4+ cells to initiate an immune response. Peptide loading on MHC II molecules occurs in late endosomal and lysosomal compartments by the catalytic action of HLA-DM. This non-classical class II molecule removes class-II-associated invariant-chain peptide (CLIP) from class II molecules and edits their repertoire of antigenic peptides loaded. Using a mutant form of HLA-DM (HLA-DMy) that is targeted to the plasma membrane, we observed in the case of HLA-DMy, there is an increase of the loading of exogenous peptides and also significantly increased T cell response in comparison with HLA-DM wild-type. It was found that some chemical molecules, like n-propanol, could mimic the effect of HLA-DM by removing peptides from cell surface class II molecules. Interestingly, HLA-DMy and n-propanol seem to have an additive effect on the exogenous peptide loading. Some proteins of the endosomal pathway, like HLA-DR, HLA-DM, HLA-DO and Ii are targeted to microvesicules-containing compartments called MVB and they can be introduced into exosomes. Following the fusion between MVB and plasma membrane, exosomes are released in extracellular environment. We have determined that tyrosine motif of HLA-DMβ and interaction with HLA-DR does not affect HLA-DM targeting to exosomes, except for the HLA-DO molecule. In conclusion, we showed that HLA-DMy increases the quantity and the quality of exogenous peptides loading on APC and HLA-DM and HLA-DMy are incorporated to exosomes.