IL-23 receptor and IL-12 receptor expression is restricted to distinct cell types in the IL-23R-GFP reporter mouse

Abstract

Les maladies inflammatoires de l'intestin (MII) sont caractérisées par des réponses immunitaires incontrôlées dans l'intestin. Des études génétiques ont associé un polymorphisme dans le gène de l'IL23R à la résistance aux MII. IL23R code pour la protéine de l’IL-23r, une sous-unité du récepteur à l’IL-23 (IL-23R). Ce récepteur appartient à la famille de l’IL-12R, contenant plusieurs récepteurs hétérodimériques. D’ailleurs, IL-12R et IL-23R partagent la sous-unité IL12Rb1. Néanmoins, ces deux récepteurs favorisent des réponses immunitaires distinctes (Th1 vs Th17).

Ce mémoire caractérise les dynamiques d’expression cellulaires de l’IL-23R et l’IL-12R, afin d’élucider leurs rôles dans l’inflammation. Nous avons établi qu’IL-23R et IL-12R ne sont jamais co-exprimés, malgré qu’ils partagent la sous-unité IL-12Rβ1. Parmi les cellules de rates de souris, la protéine IL-23r est trouvée dans certaines cellules T TCRγδ ou T CD4+, quelques cellules B et des cellules Lti-like. La protéine IL-12Rβ2 est exprimée par quelques cellules B.

L’analyse de l’expression de l’IL-23R et l’IL-12R dans différents organes révéla que la plus grande proportion de cellules exprimant l’IL-23R se retrouve dans la lamina propria de l'intestin grêle, alors que les cellules exprimant l’IL-12Rβ2 ont été retrouvées en proportion équivalente dans tous les organes lymphoïdes. Ces observations appuient les études génétiques suggérant un rôle prédominant de l’IL23R dans les intestins.

Finalement, des cultures in vitro suggèrent que l’IL-23R ou l’IL-12R avaient des réactions croisées à l’IL-12 ou l’IL-23. L’étude de l’IL-23R dans les MII devrait donc être complémentée par l’étude de l’IL-12R, car les deux récepteurs pourraient avoir des rôles complémentaires.

Inflammatory bowel diseases (IBD) are characterised by uncontrolled immune responses in the gut. Genome-wide association studies (GWAS) have identified a protective polymorphism for IBD in the IL23R gene. IL23R codes for the IL-23r protein, one of the two subunits of IL-23R. IL-23R belongs to the IL-12R family, which contains many heterodimeric receptors. For example, both IL-12R and IL-23R share the IL-12Rβ1 subunit. Nevertheless, IL-12R and IL-23R are associated with different immune processes (Th1 vs. Th17).

This thesis characterizes the cellular patterns of expression of both IL-23R and IL-12R, to further elucidate their roles in inflammation. We established that IL-23R and IL-12R were never co-expressed together, even though they share the IL-12Rβ2 subunit. Analysis of murine splenocytes revealed that IL-23R is expressed by some TCRγδ T-cells, a few B-cells, CD4+ T-cells and several Lti-like cells. IL-12R protein was found in a few B-cells.

The analysis of IL-23R and IL-12R expression in different organs revealed that the lamina propria of the small intestine was the organ containing the largest proportion of IL-23r+ cells. IL-12R+ cells were found in constant numbers throughout the organs.

Finally, in vitro cultures showed that IL-23R and IL-12R had crossed reaction to IL-12 and IL-23. Study of IL-23R in IBD should always be accompanied by IL-12R analysis, because both receptors could have complementary roles.