Résumé:

Le diabète de type 1 (T1D) est une maladie auto-immune caractérisée par la destruction des cellules β du pancréas, productrices de l’insuline, conduisant à une hyperglycémie chronique. La pathologie est associée à des altérations du microbiote intestinal, apparaissant avant même les symptômes du T1D. Les cellules T invariantes associées aux muqueuses (MAIT) sont des lymphocytes T innés restreints à la molécule du CMH non conventionnel MR1. Ces cellules sont activées par des dérivés bactériens issus du métabolisme de la vitamine B2, ainsi que par des cytokines pro-inflammatoires comme l'IL-18. Dans l’intestin de souris NOD, un modèle proche de la pathologie humaine, les cellules MAIT jouent un rôle bénéfique dans la protection du T1D par leur profil Th17. 

A partir d’une cohorte de jeunes enfants atteints d’un T1D, présentant les formes les plus sévères au diagnostic, nous avons caractérisé les altérations des cellules MAIT sanguines par cytométrie et transcriptomique. Au-delà d’une diminution de leur fréquence, nous montrons une activation polyfonctionnelle marquée par la production d’IFNg, de granzyme B et de TNFa, en lien avec la sévérité de la maladie. Les analyses en cellule unique révèlent par ailleurs des populations distinctes de cellules MAIT cytotoxiques, proches des MAIT1 murines, ainsi que des cellules de type MAIT17. Cette dichotomie, observée chez de jeunes enfants, souligne la diversité des cellules MAIT dès le plus jeune âge. En accord avec nos observations fonctionnelles, ces sous-populations différenciées sont d’autant plus abondantes chez les enfants vivant avec un T1D. Enfin, les altérations des cellules MAIT sanguines chez les patients s’associent à une maturation réduite des cellules MAIT en culture, lorsqu’elles sont exposées aux ligands du microbiote intestinal provenant d’enfants atteints de T1D.

Afin d’étudier l'impact du microbiote intestinal humain sur les cellules MAIT dans le développement du T1D, nous avons réalisé des transplantations de microbiote fécal, provenant de patients, chez des souris NOD âgées de quatre semaines. En prenant comme référence des souris transférées avec un microbiote d’enfants contrôles, nous observons une réduction de l’abondance des cellules MAIT matures dans l’iléon de souris transplantées avec le microbiote de patients ayant un T1D. Les cellules MAIT étant plus naïves, leur profil de cellules matures Th17 est également altéré. Ces altérations immunitaires sont associées à un défaut du renouvellement des cellules épithéliales entraînant ainsi une accumulation de cellules caliciformes. La translocation d’ADN bactérien 16S vers les ganglions lymphatiques pancréatiques est accrue, corrélant avec le défaut de maturation des cellules MAIT. De plus, une forte activation des lymphocytes T est observée dans le foie des souris NOD transférées avec du microbiote d’enfants T1D. Ces données suggèrent que l'activation des cellules MAIT dans le sang des patients reflète également une translocation accrue liée à une dysbiose intestinale. Nos données de transcriptomique sur cellule unique de l'iléon des souris NOD transplantées indiquent une perte des signaux CD80/86 et IL-23 favorables à la maturation des cellules MAIT17 provenant des cellules myéloïdes. Ces signaux laissent place à des interactions plus délétères, marquées par la production de TNFa par les macrophages et les neutrophiles. Ensemble, ces altérations entraînent une apparition plus précoce et une incidence plus élevée du diabète chez les souris NOD. Cependant, un transfert de selles chez la souris NOD MR1-/-, dépourvue de cellules MAIT, n’affecte pas l’incidence du diabète, soulignant le rôle des cellules MAIT dans le développement du T1D, dans lequel le microbiote intestinal joue un rôle actif. L’ensemble de nos travaux mettent en avant le rôle des cellules MAIT et du microbiote intestinal dans le développement du T1D chez les enfants.