Interactions between the immune system and the microbiome play a crucial role on the human health. These interactions start in the prenatal period and are critical for the maturation of the immune system in newborns and infants. Several factors influence the composition of the infant’s microbiota and subsequently the development of the immune system. They include maternal infection, antibiotic treatment, environmental exposure, mode of delivery, breastfeeding, and food introduction. In this review, we focus on the ontogeny of the immune system and its association to microbial colonization from conception to food diversification. In this context, we give an overview of the mother–fetus interactions during pregnancy, the impact of the time of birth and the mode of delivery, the neonate gastrointestinal colonization and the role of breastfeeding, weaning, and food diversification. We further review the impact of the vaccination on the infant’s microbiota and the reciprocal case. Finally, we discuss several potential therapeutic interventions that might help to improve the newborn and infant’s health and their responses to vaccination. Throughout the review, we underline the main scientific questions that are left to be answered and how the non-human primate model could help enlighten the path.

Au niveau des muqueuses du tractus reproducteur féminin (TRF), de nombreux facteurs de l'environnement déterminent la susceptibilité aux infections sexuellement transmissibles (IST). Ces facteurs incluent le liquide séminal (LS), les coinfections, ou encore la composition du microbiote vaginal (MV) qui peuvent moduler l'inflammation. L'inflammation génitale est peu étudiée dans le cadre de coinfections. En particulier, le phénotype et les fonctions des neutrophiles sont très peu décrits au niveau du TRF. L'objectif de ce projet de thèse était d'étudier l'impact de ces facteurs sur l'inflammation génitale, en analysant le rôle du MV, des populations de neutrophiles et des profils de cytokines sur la susceptibilité aux IST incluant les coinfections Chlamydia trachomatis (CT)/VIH-1 et sur les réponses immunitaires associées. Deux approches complémentaires ont été développées, in vitro et in vivo. In vitro, des cellules épithéliales endocervicales humaines (A2EN) ont été exposées ou non à CT en présence ou non de facteurs de l'environnement du TRF (LS ou bactéries du MV). Le profil cytokinique des surnageants (SN) des différentes conditions a été caractérisé puis l'impact des SN a été testé sur l'infection VIH-1. En parallèle, nous avons étudié l'impact de ces SN sur le phénotype et les fonctions (survie, phagocytose, production de ROS) de neutrophiles humains isolés du sang périphérique. In vivo, les neutrophiles ont été suivis en longitudinal chez 9 femelles macaques cynomolgus, dans le sang et en vaginal au cours de 3 cycles menstruels en parallèle aux profils de cytokines et à la composition du microbiote. Dans une 2nde étude, 12 femelles macaques cynomolgus ont été exposées à CT après modification de leur microbiote vaginal. Ces 2 études ont servi de base pour une 3ème étude dans laquelle 9 femelles macaques cynomolgus ont reçu 1 puis 4 doses de LS en intravaginal, puis elles ont été exposées ou non à CT, en présence ou non de LS. A chaque étape, nous avons analysé différents marqueurs de l'inflammation: neutrophiles et profils de cytokines. Les réponses immunitaires innées et spécifiques ont été étudiées à l'euthanasie en systémique et dans les différents compartiments muqueux du TRF.Résultats in vitro: La présence de bactéries du MV modifie le profil de cytokines induites par l'infection CT des cellules A2EN. La présence de LS inhibe l'infection CT des cellules A2EN. Le profil cytokinique des cellules A2EN infectées par CT dépend de la dilution du LS. Dans les conditions expérimentales testées, les SN des différentes conditions n'ont pas d'impact sur la susceptibilité au VIH-1. En revanche, les SN ont un impact sur l'activation des neutrophiles et l'expression de CD62L. Les SN des différentes conditions ont également un impact sur la survie et la fonction de phagocytose des neutrophiles. Des différences sont observées en terme de survie entre certaines conditions expérimentales et peu de différences en terme de phagocytose. Résultats in vivo: Le cycle menstruel affecte la composition du MV, des profils de cytokines et des populations de neutrophiles au niveau vaginal. Les menstruations induisent un fort niveau d'inflammation. L'exposition des femelles macaques à une faible dose répétée de CT n'entraine pas une infection persistante. L'exposition CT a un impact sur le MV, les profils de cytokines au niveau vaginal, et sur les sous-populations de neutrophiles au niveau sanguin. Une inoculation intravaginale de LS induit une forte inflammation génitale, mais pas des doses répétées de LS. Le LS augmente la présente de NET dans les fluides vaginaux. Le LS modifie la réponse immunitaire à l'infection CT en terme de production de cytokines. En présence de LS, CT induit un recrutement de lymphocytes au niveau vaginal. Conclusion : L'ensemble de ces résultats permet de mieux comprendre le rôle de l'environnement sur l'inflammation au niveau du TRF et les conséquences sur l'acquisition des IST.