Origin and regulation of intraepithelial CD4+CD8a+ T-cells induction by Segmented Filamentous Bacteria

Abstract

SFB bakterie jsou součástí myšího střevního mikrobiomu a vynikají unikátní životní strategií, která spočívá v těsné interakci se střevním epitelem hostitele. Tato asociace s epiteliálmními buňkami střeva indukuje silnou imunitní odpověď charakterizovanou indukcí Th17 lymfocytů. Nicméně, v nedávné době se ukázalo, že SFB indukují také obrovskou akumulaci CD4+ intraepiteliálních lymfocytů (IEL) pomocí indukce MHCII na epiteliálních buňkách, která je závislá na cytokinu IFN. Kromě toho bylo ukázáno, že Lactobacillus reuteri má podobnou schopnost indukovat IEL, podobně jako SFB. Na rozdíl od SFB však L.reuteri indukuje IEL přes aktivaci AhR pomocí jeho ligandu, který vzniká metabolismem tryptofanu. L.reuteri však neumí indukovat IEL sám a potřebuje k tomu širší kompozici mikrobiomu. Jestli tyto dvě bakterie spolupracují v indukci IEL však není známé. Tato diplomová práce se zabývá interakcí mezi SFB a L.reuteri v kontextu indukce IEL a podílem těchto bakterií na vzniku IEL. Předložená data naznačují, že SFB indukují akumulaci IEL, avšak společná interakce SFB a L.reuteri vyvolává plnou aktivaci a vezikulární sekreci efektorových molekul z indukovaných IEL. Další část mé diplomové práce se zabývá vlivem IFN a aktivace AhR na SFB-specifické IEL. Předložená data dále naznačují na základě vyšší akumulace...

Segmented filamentous bacteria (SFB) are member of mice intestinal microbiota with very unique life strategy involving tight interaction with the host's intestinal epithelium. This association with intestinal epithelial cells (IECs) induces strong immune response characterized by Th17-mediated immune response. However, recent findings revealed that SFB induce also huge accumulation of CD4+ intraepithelial lymphocytes (IELs) by the upregulation of MHCII expression on IECs in an IFN-dependent manner. Likewise to SFB, Lactobacillus reuteri was recently found to have a similar capacity of IELs induction. In contrast to SFB, L.reuteri induces IELs through the activation of the Aryl hydrocarbon receptor (AhR) by its ligands, which originate from the metabolism of tryptophan amino acid. Moreover, L.reuteri cannot induce IELs by itself and needs a complex microbiota for this induction. However, if these two bacteria can cooperate in the induction of IELs remains unknown. This thesis focuses on the interaction of SFB and L.reuteri in the context of IELs induction and investigates the contribution of each bacteria to the IELs phenotype. Data presented in my thesis indicate that SFB induce accumulation of IELs, however, interaction of SFB and L.reuteri induce full cytotoxic activation and vesicle secretion...