Soutenance de thèse de Sandra MADARIAGA ZARZA

Les infections constituent une menace majeure durant la grossesse pouvant entraîner des complications pour la mère et le fetus. Les infections chez la femme enceinte peuvent être transmises verticalement au fœtus entraînant une infection congénitale et des complications fœtales. Le tissu placentaire est un organe fœtal avec un interface materno-fœtal , ayant un rôle clef dans la défense microbienne. Les principaux composants cellulaires de l’interface materno-fœtal sont les trophoblastes et les cellules immunitaires maternal et fœtal. Les cellules immunitaires maternal incluant le natural killer, macrophages, T/B lymphocytes, mastocytes, les neutrophiles et les cellules dendritiques decidual. Les cellules immunitaires fœtales comprennent uniquement des macrophages placentaires ou Hofbauer. À l'interface materno-fœtale, il existe deux types de macrophages, les macrophages déciduaux et les Hofbauer, qui sont présents au cours des trois trimestres de la grossesse et ont un rôle important lors des infections. Au cours de ma thèse je me suis intéressée au rôle clef des macrophages placentaires et des trophoblastes aux cours des infections par Coxiella burnetii (l'agent causal de la fièvre Q) ou par le SARS-CoV-2 (l'agent causal de la COVID-19). Dans un premier temps, je me suis intéressée à l'infection par C. burnetii, une bactérie gram-négative, dont la présence dans le placenta a précédemment été rapportée chez les femmes enceintes souffrant de la fièvre Q. J'ai étudié la pathogénicité de 5 isolats cliniques placentaires de C. burnetii en comparaison à la souche de référence Nine Mile I dans des modèles in vitro, in vivo et in silico. En utilisant un modèle murin, nous avons pu identifier la souche E qui a un pouvoir pathogène distinct des autres souches. In vitro, cette souche est moins phagocytée par les macrophages dérivés de monocytes en comparaison avec NM1 renforçant l’idée de virulence. De manière similaire aux trophoblastes, les macrophages à l'interface materno-fœtale dans le placenta (PMs) sont très résistants et pourraient contribuer à limiter la réponse placentaire. Pour mieux comprendre la pathogénicité de la souche E, nous avons infecté des explants silico-placentaires mettant en évidence un tropisme de cette souche pour le tissu placentaire. Dans une deuxième partie de ma thèse, j’ai étudié le rôle des PMs (decidual et foetal) dans la pathophysiologie de la COVID-19 pendant la grossesse. Premièrement, nous avons montré que le SARS-CoV-2 était capable d’infecter les PMs de façon abortive d’une manière qui est dépendante de l’expression de ACE2 et d’induire un programme inflammatoire. Deuxièmement, nous avons montré que les PMs de femmes qui ont contracté la COVID-19 pendant la grossesse ont une expression accrue de l’ACE2 et ont acquis un phénotype inflammatoire. Les PMs de femmes infectées au cours des 2e et 3e trimestres restaient activés à terme mais n’étaient plus en mesure de produire une réponse inflammatoire en réponse au SARS-CoV-2. Enfin, nous avons montrés que le fœtus mâle augmentait l’activation des PMs incluant les marqueurs M1 et particulièrement l’IFN. Pris ensemble, ces résultats montrent que les PMs sont ciblés par C. burnetii et SRAS-CoV-2 qui les reprogramment vers un profil inflammatoire mettant en avant leur rôle clef aux cours des infections placentaires

Infections are a major threat during pregnancy and can lead to complications for mother and fetus. Infections in pregnant women can be transmitted vertically to the fetus resulting in congenital infection and fetal complications. Placental tissue is a fetal organ with a maternal-fetal interface, having a key role in microbial defence. The main cellular components of the maternal-fetal interface are trophoblasts and maternal and fetal immune cells. Maternal immune cells include natural killers, macrophages, T/B lymphocytes, mast cells, neutrophils and decidual dendritic cells. Fetal immune cells, including placental macrophages or Hofbauer. In the maternal-fetal interface, two types of macrophages, the decidual macrophages and the Hofbauer, present during the three trimesters of pregnancy, which have a major role during infections. During my thesis, I studied the key role of macrophages from placenta tissue (dM and Hofbauer) and trophoblasts during infections with Coxiella burnetii (the causative agent of Q fever) or SARS-CoV-2 (the causative agent of COVID-19). I first focused on infection with C. burnetii, a gram-negative bacterium, which has previously been reported in the placenta of pregnant women with Q fever. I explored the pathogenicity of 5 placental clinical isolates of C. burnetii compared to the reference strain Nine Mile I by in vitro, in vivo and in silico models. Using a mouse model, we identified the E strain, which has a distinct pathogenicity from the other strains. In vitro, this strain is less phagocytised by monocyte-derived macrophages in comparison to NM1, supporting the idea of virulence. Similar to trophoblasts, placental maternal-fetal interface macrophages (PMs) are highly resistant and may contribute to limiting the placental response. To better understand the pathogenicity of the E strain, we infected silico-placental explants showing a tropism of this strain for the placental tissue. In the second part of my thesis, I studied the role of maternal-fetal interface macrophages (decidual and fetal) in the pathophysiology of COVID-19 during pregnancy. Firstly, we showed that SARS-CoV-2 was able to infect PMs in an abortive manner in a way that was dependent on ACE2 expression and induced an inflammatory programme. Secondly, we showed that PMs from women who contracted COVID-19 during pregnancy have increased expression of ACE2 and have acquired an inflammatory phenotype. PMs from women infected in the 2nd and 3rd trimesters remained activated at term but were no longer able to produce an inflammatory response to SARS-CoV-2. Finally, we showed that the male fetus enhances the activation of PMs, including M1 markers and particularly IFN. Taken together, these results show that PMs are targeted by C. burnetii and SARS-CoV-2 which reprograms them towards an inflammatory profile emphasizing their key role during placental infections.