Effects of different stress models on lymphocyte development
Effets de différents modèles de stress sur le développement lymphocytaire
Résumé
Spaceflight is a source of various stresses leading to the weakening of the immune system. The efficiency of this system relies, notably, on the diversity of antigen receptor repertoires present on B (BCR) and T (TCR) cells, allowing the recognition of a vast array of antigens. During this thesis, I studied the diversity of antigen receptors in three different animal models: the amphibian Pleurodeles waltl, the murine anti‐orthostatic suspension model (simulated microgravity) and the CUMS (for "Chronic Unpredictable Mild Socio‐environmental stressors") murine model involving exposure to chronic social and environmental stressors similar to those encountered during spaceflights. Analyses of P. waltl IgM and IgY heavy chain repertoires have shown that they are highly diverse, making this species a nice animal model for studying the effects of spaceflight on the humoral immune system. We have also shown that 21 days of anti‐orthostatic suspension decrease murine B lymphopoiesis and moderately affect IgM heavy chain repertoire diversity. These results were compared with those obtained with old mice to determine if anti‐orthostatic suspension induces an accelerated aging of the immune system. Although we noted interesting similarities between these two groups of mice, we found that the effect of aging on IgM repertoire is stronger than that of the anti‐orthostatic suspension, suggesting that anti‐orthostatic duration should be extended to increase the effects of this model on antibody repertoire. Finally, regarding the CUMS model, we have shown that, when applied during gestation it does not affect T lymphopoiesis in newborn mice but affects 25% of their TCRβ heavy chain repertoire. These results suggest that low‐intensity chronic socio‐environmental stressors may alter antigen recognition capabilities of the host
Les vols spatiaux sont source de nombreux stress conduisant à un affaiblissement du système immunitaire. L’efficacité de ce système repose notamment sur la diversité des répertoires de récepteurs aux antigènes présents à la surface des lymphocytes B (BCR) et T (TCR) permettant de reconnaitre un grand nombre d’antigènes différents. Au cours de cette thèse, j’ai étudié la diversité des récepteurs à l’antigène dans trois modèles animaux différents : l’amphibien Pleurodeles waltl, le modèle murin de suspension anti‐orthostatique (micropesanteur simulée) et le modèle murin CUMS (pour « Chronic Unpredictable Mild Socio‐environmental stressors ») qui fait appel à des stress sociaux et environnementaux chroniques similaires à ceux rencontrés lors des vols spatiaux. L’étude des répertoires de chaînes lourdes d’anticorps IgM et IgY de P. waltl a montré que ceux‐ci présentent une diversité importante, faisant de cet animal un bon modèle pour étudier les effets d’un vol spatial sur le système immunitaire humoral. Nous avons aussi montré que l’exposition à la suspension anti‐orthostatique durant 21 jours diminue la lymphopoïèse B mais n’affecte que modérément la diversité du répertoire de chaînes lourdes d’IgM. Ces résultats ont été comparés à ceux obtenus avec des souris âgées afin de savoir si la suspension anti‐orthostatique induit un vieillissement accéléré du système immunitaire. Même si nous avons noté des similitudes intéressantes entre ces deux groupes de souris, nous avons constaté que l’effet du vieillissement sur le répertoire d’IgM est plus important que celui de la suspension anti‐orthostatique, suggérant que le temps d’exposition au modèle anti‐orthostatique devrait être augmenté pour accentuer ses effets sur le répertoire d’anticorps. Quant au modèle CUMS, nous avons montré que son application durant la gestation n’impacte pas la lymphopoïèse T chez les souriceaux nouveau‐nés mais affecte 25% de leur répertoire de chaînes lourdes β du TCR. Ces résultats suggèrent que des stress socio‐environnementaux chroniques, même de faibles intensités, pourraient modifier les capacités de reconnaissance antigénique de l’hôte
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