Physiology of immune response and tolerance in the murine epididymis
Physiologie de la réponse et de la tolérance immunes dans l'épididyme murin
Résumé
The epididymis, a key organ of male fertility, is the place of maturation and storage of sperm. However, the massive and late arrival of these cells at puberty, long after the setting of self-tolerance, makes them potential targets for the immune system which risks to destroy them. At the same time, the male genital tract, in contact with the external environment, is frequently challenged by ascending pathogens, which, if not controlled, impair fertility. Therefore, the epididymis must develop an efficient immune response against pathogens while establishing effective tolerance towards sperm. Alteration of this equilibrium is involved in 10 to 15% of male infertility cases. Nevertheless, the immune system of the epididymis has long been neglected compared to that of the testis, due to the common and admittedly mistaken idea that the testis conferred their immune protection to the whole genital tract. The work carried out during this PhD. aimed to strengthen the available knowledge on cellular and molecular actors involved in the maintenance of the immune balance in the murine epididymis. My first objective was to identify and quantify the mononuclear phagocyte and lymphocyte populations present, at steady state, in the tissue. I identified and located three lymphocyte populations never described in the murine epididymis. The rest of my work focused on Transforming growth factor-beta (TGF-β), whose signaling pathway is involved in sperm tolerance in mice, but, its receptors had not been fully described in the organ. We have shown that the three TGF-β isoforms and their receptors are differently expressed throughout the organ, suggesting various roles in epididymal physiology, in addition to sperm tolerance.These studies have shown the diverse potential mechanisms involved in epididymal immune balance and offer many avenues for research to improve treatments of male infertility of immunological origin.
L’épididyme, organe clé de la fertilité masculine, est le lieu de maturation et de stockage des spermatozoïdes. Cependant, l’arrivée massive et tardive de ces cellules à la puberté, longtemps après la mise en place du répertoire du soi, en fait des cibles potentielles pour le système immunitaire qui risque de les détruire. Dans le même temps, l’épididyme est fréquemment la cible d’infections rétrogrades qui, non contrôlées, altèrent la fertilité. Par conséquent, l’épididyme doit mettre en place une réponse immunitaire efficace contre les agents pathogènes tout en établissant une tolérance envers les spermatozoïdes. Une altération de cet équilibre est impliquée dans 10 à 15% des cas d’infertilité masculine. Le testicule a longtemps été considéré, à tort, comme le seul organe possédant une immunité dans le tractus génital mâle, induisant un retard dans l’étude des autres organes, dont l’épididyme.Les travaux menés au cours de cette thèse visaient à compléter les connaissances disponibles sur les acteurs cellulaires et moléculaires potentiellement impliqués dans les mécanismes de maintien de l’équilibre immun dans l’épididyme murin. Mon premier objectif était d’identifier et de quantifier les populations de phagocytes mononucléaires et de lymphocytes, présents dans le tissu en contexte physiologique. J’ai ainsi identifié et localisé trois populations lymphocytaires jamais décrites dans l’épididyme murin. La suite de mes travaux a porté sur l’étude du Transforming growth factor-beta (TGF-β), dont la voie de signalisation est impliquée dans la tolérance aux spermatozoïdes chez la souris, sans que la molécule ou ses récepteurs y soient totalement décrits. Nous avons ainsi montré que les 3 isoformes du TGF-β et de ses récepteurs sont exprimées de manière différentielle tout au long de l’organe, suggérant des rôles variés dans la physiologie épididymaire, en plus de la tolérance aux spermatozoïdes.Ces études ont montré la richesse des mécanismes potentiellement impliqués dans l’équilibre immun épididymaire et offrent de nombreuses pistes de recherche qui viseraient à améliorer les traitements de l’infertilité masculine d’origine immunologique.
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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