Dissertations / Theses on the topic 'Granulocytes neutrophiles – Dissertations universitaires'

L'objet de ce travail était d' étudier le rôle de la cathepsine G lors de l'interaction entre les polynucléaires neutrophiles et les plaquettes chez l'homme. Les résultats obtenus sont décrits dans ce mémoire en trois parties. Le premier chapitre est consacré à l'étude de l'interaction entre ces deux cellules. Nous avons montré qu'il existe une interaction entre les polynucléaires neutrophiles et les plaquettes humaines, qu'elle s'effectue à travers la dégranulation des neutrophiles et que cette interaction est secondaire à la libération d'une protéase et non à travers l'activation d'autres médiateurs inflammatoires. Nous avons montré que de la cathepsine G est présente dans les surnageants des neutrophiles activés, et qu'il existe une corrélation entre les concentrations de cette protéase dans les surnageants et l'activation plaquettaire induite par ces mêmes surnageants. La cathepsine G purifiée à partir des neutrophiles humains est capable d'activer les plaquettes humaines (agrégation et libération de sérotonine) entre 50 et 200 nM. Finalement, nous avons testé l'activité et la spécificité de certaines antiprotéases vis-à-vis de la cathepsine G. Ainsi, le Z-Gly-Leu-Phe-CH2 C1, inhibiteur décrit comme spécifique de la cathepsine G, et l'alpha-1-antitrypsine et l'alpha-1-antichymotrypsine, les antiprotéases les plus importantes chez l'homme, inhibent totalement l'activité de la cathepsine G vis-à-vis des plaquettes. Dans le deuxième chapitres est décrite la capacité de l'égline C à inhiber l'activité plaquettaire induite par la cathepsine G. En effet, l'égline C inhibe complètement l'activité de la cathepsine G sur les plaquettes aussi bien dans le modèle des plaquettes isolées ‘entre 0,2 et 2 ug/ml), que dans le modèle de coopération neutrophiles-plaquettes (entre 0,8 et 20 ug/ml). De même, une inhibition similaire a été montré dans le modèle enzymatique (entre 0,2 et 2 ug/ml). Nous avons aussi montré que la cathepsine G était capable d'activer dans les plaquettes la production des métabolites de l'acide arachidonique. Finalement , nous avons montré que l'élastase, protéase stockée dans les mêmes granules des neutrophiles que la cathepsine G, était incapable d'activer les plaquettes par elle même. Enfin, la troisième partie du mémoire a été consacrée à l'étude de l'influence d'un glycosaminoglycane polysulfaté, l'héparine, présent dans l'organisme et utilisé fréquemment en clinique, sur l'inhibition de la cathepsine G. Une fraction de ce glycosaminoglycane, le CY 216, a été aussi étudié. Les deux types d'héparine sont capables d'inhiber l'activité de la cathepsine G (enzymatique et biologique vis-à-vis des plaquettes) à des concentrations similaires pour les deux modèles (entre 10 et 100 mU/ml pour l'héparine, et entre 10 et 50 mU/ml pour le CY 216). Cette inhibition est reversé par le sylphate de protamine dans le cas de l'héparine , ce qui montre une union électrostatique entre elle et la cathepsine G. Dans le système de coopération l'héparine inhibe l'activation plaquettaire (entre 30 et 300 mu/ml) sans bloquer la dégranulation des neutrophiles. Ces résultats ont été confirmés par une étude de microscopie. Deux phénomènes intéressants ont été observés dans notre travail : le premier est le décalage des concentrations d'antiprotéases nécessaires pour inhiber la cathepsine G dans le modèle de coopération cellulaire et le modèle des plaquettes isolées ; le deuxième est que nous n'arrivons jamais à inhiber l'activation enzymatique de la cathepsine G au delà de 60% pour l'héparine et au delà de 30% pour CY 216. Ces deux phénomènes sont discutés dans ce mémoire. Ces résultats pourraient avoir une importance physiopathologique et thérapeutique dans certains domaines.

La production de formes réactives de l'oxygène (explosion oxydative) par les polynucléaires neutrophiles (PN) stimulés joue un rôle majeur dans la défense de l'organisme contre différents agents pathogènes essentiellement bactériens et fungiques. Cette production est soumise à une régulation fine et précise notamment par les cytokines. Dans la première partie de ce travail, nous avons étudié, par cytométrie en flux, l'effet des cytokines proinflammatoires sur l'explosion oxydative des PN dans le sang total. Nous avons ainsi montré qu'aucune des cytokines étudiées (IL-1a, IL-1ß, TNFa, IL-6, IL-8, GM-CSF) ne déclenche isolément l'explosion oxydative des PN. Par contre, le prétraitement des PN par le TNF, l'IL-8 ou le GM-CSF suivie de l'addiction d'un formyl peptide dérivé des protéines bactériennes, conduit à l'apparition d'une sous-population de PN produisant d'importantes quantités de peroxyde d'hydrogène (H2O2). Cette sous-population se caractérise par une augmentation de la liaison des formyl peptides à la surface des PN. Une augmentation de la liaison de formyl peptides à la surface des PN. Une dysrégulation des interactions entre cytokines et PN peut contribuer à l'établissement de lésions entre cytokines et PN peut contribuer à l'établissement de lésions tissulaires sévères lors de certaines situations pathologiques. Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons étudié l'activité fonctionnelle des PN au cours de l'infection par VIH, une augmentation des taux plasmiques de certaines cytokines ayant été rapportée chez les patients infectés par le VIH. Cette étude a montré une hyperactivation des polynucléaires dans le sang circulant des patients infectés par le VIH caractérisée par une augmentation de l'expression de la molécule d'adhérence CD 11b, une diminution de l'expression de la L-sélectine (CD62L), une augmentation de la polymérisation de l'actine et une augmentation de la production spontanée d'H2O2. Cet état d'activation pourrait contribuer à l'agression oxydante du système immunitaire et intervenir dans la pathogénie de certaines vascularités leucocytoclasiques rapportées chez les patients infectés par le VIH. De plus, après amorçage par le TNF ou l'IL-8, l'explosion oxydative des polynucléaires en réponse aux formyl-peptides est diminuée. Cette diminution est corrélée avec l'augmentation des taux plasmiques des cytokines suggérant de ce fait un phénomène de désensibilisation. Ces deux dernières anomalies observées après stimulation par les formyl-peptides sont corrélées avec la diminution du taux de cellules CD4+ et pourraient intervenir dans la pathogénie de certaines infections bactériennes et fungiques au cours de l'infection par le VIH.

Le bacille de la peste, Yersinia pestis, a une vie parasitaire au cours de laquelle il oscille le plus souvent d’un hôte mammifère à l’autre par l’intermédiaire des puces, et plus rarement par voie aéroportée. Comme tel, Yersinia pestis doit rapidement ressentir et répondre aux variations brutales de son environnement afin se maintenir dans la nature. C’est pourquoi, nous avons étudié le rôle des systèmes de régulation à deux composants dans la peste compte tenu que ces systèmes sont connus pour avoir un rôle clef dans l’adaptation des bactéries aux changements environnementaux. En plus du système PhoP-PhoQ dont l’importance chez le mammifère et la puce a été précédemment révélée, nous avons découvert que quatre systèmes sont requis pour le cycle de la peste. Plus particulièrement, l'un d'entre eux permet une colonisation optimale du tube digestif de la puce alors que les 3 autres systèmes sont impliqués dans la production de biofilm, un processus indispensable à une transmission optimale du bacille par les puces. Nous avons aussi découvert que le système OmpR-EnvZ est l’unique système, en plus du système PhoP-PhoQ, requis pour la production de la peste bubonique, septicémique et pulmonaire. Nos travaux, menés in vitro, ex-vivo et in vivo suggèrent que le rôle du système OmpR-EnvZ serait de protéger la bactérie contre les effecteurs toxiques sécrétés par les polynucléaires neutrophiles dans les tissus et, ceci tout au long du processus infectieux
Plague bacillus, Yersinia pestis has a parasitic lifestyle in which it is mainly transmitted between mammilian hosts through the bite of infected fleas, and in rare cases through infected droplets. Thus, Yersinia pestis must rapidly sense and respond to wide and brutal changes of its environment in order to survive. We aimed at decipher the role of two component regulatory systems in plague, as they are known to be key players in bacterial adaptation to the environment. In addition to the already described PhoP-PhoQ system, we found out that four systems are required for plague cycle. We showed that one of these systems is important for an optimal colonization of the flea's digestive tract, while the three others are required for biofilm production, an essential step in the bacillus transmission by the fleas. We also found out that OmpR-EnvZ, in addition to PhoP-PhoQ, is the only one to be important to produce bubonic, septicemic and pulmonary plague. Our in vitro, ex-vivo and in vivo works suggest that the OmpR-EnvZ system would be to protect bacterial against toxic effectors that are produced by polymorphonuclear leukocytes all along the infectious process

L’hépatite alcoolique (HA) est une maladie complexe de mauvais pronostic. L’arsenal thérapeutique se limite souvent au traitement par corticoïde. Cependant, 40% des patients ne répondent pas au traitement et la transplantation hépatique est la dernière issue pour leur survie. L’HA est caractérisé par une importante infiltration de polynucléaires neutrophiles (PNN), et paradoxalement l’infection de ces patients est fréquente et liée à la mortalité. D’autre part, notre groupe a démontré un important défaut de régénération hépatique caractérisé par une diminution de la prolifération des hépatocytes dans l’HA. Le but de notre étude était de déterminer les mécanismes cellulaires à l’origine du défaut de régénération hépatique dans l’HA, d’explorer les mécanismes physiopathologiques impliqués dans l’interaction du PNN et de l’hépatocyte, et d’évaluer la capacité migratoire des PNN circulants au cours de l’HA.Notre étude a mis en évidence la voie Hippo/YAP comme étant profondément altérée dans l’HA. L’activation de l’effecteur YAP était anormalement induite dans les hépatocytes de patients HA. Cette activation hépatocytaire induisait une dédifférenciation et une perte de fonctionnalité des hépatocytes. L’inhibition de YAP par la dobutamine dans des hépatocytes primaires isolés de patients HA était capable de limiter le processus de dédifférenciation. Ces données suggèrent que cibler YAP représente une stratégie thérapeutique innovante pour la prise en charge de l’HA. Nos travaux ont aussi permis d’identifier la voie NOD1 comme acteur principal dans l’interaction PNN/hépatocytes par le biais de l’expression de molécules d’adhésion. Nos résultats suggèrent cette voie comme cible thérapeutique pour limiter les lésions hépatiques induite par le PNN. De plus, au cours de l’HA, une dérégulation de la voie IL33/sST2 était impliquée dans la migration des PNN. Nous avons démontré une diminution de la capacité migratoire des PNN circulant au cours de l’HA. Le traitement des PNN par l’IL33 était capable de compenser ce défaut migratoire, ce qui représente outil intéressant pour prévenir les risques infectieux dans l’HA
Alcoholic hepatitis (AH) is a complex disease associated to a poor prognosis. The therapeutic arsenal is limited to corticosteroid treatment. However, 40% of patients do not respond to the treatment and liver transplantation represents the last option for their survival. AH is characterized by a large infiltration of polymorphonuclear neutrophils (PMN), and paradoxically the infection of these patients is a frequent event related to mortality. On the other hand, our group has demonstrated in AH an important defect of hepatic regeneration characterized by a decrease in hepatocytes proliferation, and the formation of ductular reaction. The aim of our study was to determine the cellular mechanisms causing the defect of liver regeneration in AH, to explore the pathophysiological mechanisms involved in the interaction of the PMN and hepatocytes, and to evaluate the migratory capacity of the PMN.Our work has highlighted the Hippo/YAP pathway as profoundly altered during AH. The effector YAP was aberrantly activated in AH hepatocytes. This led to the dedifferentiation and the loss of function of hepatocytes. The treatment of AH-isolated hepatocytes by the YAP inhibitor, dobutamine, limited the dedifferentiation process. Targeting YAP appears as an innovative strategy for AH management. Our work also identified the NOD1 pathway as a major actor in the PNN/hepatocyte interaction through expression of adhesion molecules. Our results suggest that NOD1 is an interesting target to limit PMN-induced liver injury. In addition, during AH, deregulation of the IL33 / sST2 pathway was involved in PNN migration. We have demonstrated a decrease in the migratory capacity of circulating PMNs. The treatment of PMN by IL33 was able to compensate for this migratory defect, which represents an interesting tool to prevent infectious risks during AH

Le sepsis est une réaction inflammatoire aigüe de l'hôte en réponse à une infection (bactérie, virus, champignon ou parasite) aboutissant très souvent à des dysfonctionnements d'un ou plusieurs organes. Parmi les plus fréquents, on retrouve les troubles respiratoires avec l'ALI (acute lung injury) et le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA). Le sepsis reste de nos jours un problème dévastateur chez les patients gravement malades puisque malgré les traitements modernes, les taux de mortalité restent élevés, même dans les pays industrialisés. Les neutrophiles sont les premières cellules circulantes recrutées au niveau des sites d'infection. Ils disposent, en effet, de tout un arsenal pour lutter contre les pathogènes envahissant l'organisme : la phagocytose, les espèces réactives de l'oxygène, et des sérine protéases (l'élastase, la cathepsine G et la protéinase 3). Bien que jouant un rôle protecteur dans la défense de l'hôte, les neutrophiles et leurs sérine protéases sont paradoxalement impliqués dans les lésions tissulaires au cours de certaines pathologies inflammatoires tels que le sepsis, le SDRA et l'ALI. Il a d'ailleurs été montré que les neutrophiles sont les principales cellules immunitaires infiltrant les poumons au cours de l'ALI et du SDRA. Le passage des neutrophiles vers les poumons fait intervenir les intégrines leucocytaires CD11/CD18. C'est l'interaction de ces intégrines avec la molécule d'adhérence ICAM-1 des cellules endothéliales qui va initier la migration des neutrophiles à travers l'endothélium vasculaire. L'endothélium est un élément clé dans la régulation de la réaction inflammatoire puisqu'il constitue la barrière entre le torrent circulatoire et les tissus. Lors de pathologies septiques, l'endothélium est dans un état d'activation anormal et prolongé qui aboutit à une inflammation systémique. Les médiateurs pro-inflammatoires, tel que le TNF-α, vont activer la cellule endothéliale et induire l'expression de nombreux gènes, y compris les molécules d'adhérence E-sélectine, ICAM-1 et VCAM-1, qui permettent l'infiltration leucocytaire au cours de sepsis. Endocan est un protéoglycane spécifique de la cellule endothéliale dont l'expression est régulée positivement par les cytokines pro-inflammatoires du sepsis (TNF-α et IL-1) et par le lipopolysacharide (LPS) constituant la paroi des bactéries à gram négatif. Endocan est un protéoglycane de 50 kDa de type dermatane sulfate dont l'expression est préférentiellement pulmonaire et rénale. Endocan est une molécule circulante détecté dans le sang. Chez des patients atteints de sepsis, les taux sériques d'endocan sont augmentés et corrèlent au mauvais pronostic de la maladie. II a été montré in vitro qu'endocan est capable de se fixer aux leucocytes via l'intégrine CD11a/CD18 (LFA-1) et inhibe ainsi l'interaction LFA-1/ICAM-1. Le rôle central des neutrophiles et de l'endothélium au cours du sepsis, et les données connues sur endocan nous ont amené a étudié le rôle d'endocan dans la pathogenèse du sepsis et tout particulièrement l'interaction qui pouvait exister entre endocan et les neutrophiles. Les travaux de thèse ont permis de mettre en évidence que des neutrophiles activés sécrètent des sérines protéases impliquées dans la dégradation protéolytique d'endocan. Nous avons identifié l'élastase comme responsable du clivage séquentiel d'endocan en fragments peptidiques de 15, 12 et 10 kDa, et la cathepsine G comme responsable du clivage d'endocan en un fragment unique de 14 kDa, nommé p14. Par immunoprécipitation, nous avons mis en évidence la co-existence d'endocan et de p14 in vivo, dans le sérum de patients atteints de sepsis ou de sepsis sévère. Les analyses par spectrométrie de masse dévoilent que p14 est un fragment protéique d'endocan dont l'extrémité N-terminale est intacte. Trois sites potentiels de clivage en C-terminal ont été identifiés, et aboutissent à un p14 qui conserve la région riche en cystéine d'endocan. La présence des 18 cystéines, qui sont impliquées dans la formation de ponts disulfures, peut expliquer la résistance de p14 aux activités protéasiques. Nous avons montré que la fixation d'endocan aux leucocytes via l'intégrine LFA-1 est médiée par la chaîne protéique et non glycanique d'endocan, et que cette fixation peut être levée par p14. Grâce à un modèle in vitro en transwell, nous avons montré qu'endocan est capable d'inhiber la migration transendothéliale, LFA-1 dépendante, de leucocytes. Cette inhibition n'est pas observée avec le mutant d'endocan dépourvu de son glycane. L'ensemble de nos résultats suggèrent qu'au cours du sepsis, endocan est clivé en p14 par la cathepsine G sécrétée par les neutrophiles activés. En se fixant au LFA-1, p14 empêche la fixation d'endocan aux leucocytes et empêche ainsi endocan de moduler le recrutement leucocytaire. Tout comme endocan humain, endocan murin est détecté dans le sérum et est clivé par la cathepsine G neutrophile murine en un fragment de 14 kDa. Grâce à un modèle de choc endotoxinique chez la souris 129Sv, nous avons mis en évidence une corrélation entre les taux sériques d'endocan murin et l'évolution du choc endotoxinique qui est surveillé grâce au calcul d'un score clinique de gravité. En effet, lorsque le score clinique de gravité est à son maximum à T24h, les taux d'endocan chutent. Lorsque l'état clinique de la souris s'améliore à partir de T5j, on observe une augmentation du taux d'endocan qui retrouve sa valeur de base à T7j. L'ensemble de nos résultats laissent penser que les interactions endocan-cathepsine G peuvent participer, au cours du sepsis, à la réaction inflammatoire de l'hôte et conduire aux troubles respiratoires lors de l'ALI ou du SDRA. Le fragment de dégradation d'endocan p14, pourrait être envisagé comme une signature moléculaire de l'activité cathepsine G et pourrait potentiellement être un marqueur d'évaluation de l'activation des neutrophiles au cours du sepsis

Le paf-acéther (paf) est un médiateur proinflammatoire dérivé du métabolisme des lipides constitutifs des membranes cellulaires, synthétisé et libéré par de nombreux types cellulaires. Nous avons étudié : 1) l'effet du sérum humain activé par le paf sur l'activation du basophile et 2) l'effet du paf sur la fonction mucociliaire. Le paf par lui-même, ainsi que le lysopaf n'induisent pas l'activation du basophile humain. Cependant le sérum humain activé par le paf, et non par le lysopaf, est capable d'induire une activation du basophile humain. Cet effet est supprimé par l'antagoniste du récepteur du paf le WEB 2086 lorsque ce dernier est mis en présence du sérum avant son activation par le paf. Par contre, le WEB 2086 reste sans effet sur l'action du sérum activé sur les basophiles. Le sérum en présence d'EGTA-Mg²+, inactivateur de la voie classique du complément, est activé par le paf et induit une diminution des BT+, la déplétion du facteur B par chauffage pendant 30 min à 56° C du sérum activé rend celui-ci inactif sur les basophiles. En absence de Ca²+, l'incubation du sérum activé avec les leucocytes est également sans effet sur les basophiles. Le paf ainsi que son métabolite/précurseur le lysopaf inhibent in vitro la fréquence des battements ciliaires (FBC) de la trachée de cobaye. Cet effet est plus marqué avec le paf C16. Le kétotifène et l'antagoniste du récepteur du paf le WEB 2086 protègent contre l'activité inhibitrice du paf sur la FBC. Dans des conditions pathologiques, la libération de paf dans les voies aériennes peut contribuer aux dommages et aux altérations de la fonction mucociliaire et par conséquent participer à long terme à la pathogenèse de la maladie pulmonaire.

Dans cette thèse, nous avons étudié le rôle ambivalent des microorganismes dans la pathologie de l'asthme allergique. Nous avons ainsi montré le rôle protecteur des probiotiques, bactéries non pathogènes dont la signalisation utilise la molécule MyD88, dans un modèle d'inflammation allergique induit par l'ovalbumine. Cette protection se caractérise par une diminution de l'hyperreactivité bronchique, de l'infiltration des eosinophiles et de la production de cytokines de type Th2 (IL-4, IL-5, IL-13) dans les poumons. Quant aux mécanismes responsables de cette protection, nous avons montré qu'elle était associée à une réduction des cytokines pro-inflammatoires (IL-17 et TNF-α) et à une augmentation des cellules T régulatrices CD4*CD25*FoxP3*. Cette protection est transférable par les cellules T CD4* et est dépendante de l'IL-10. Dans une étude indépendante, nous avons démontré l'implication des basophiles dans l'asthme allergique à la fois après transfert adoptif et après déplétion. Nous avons également testé la réponse des basophiles murins à différents agomstes TLR et identifié une molécule qui était capable d'activer cette cellule. Ainsi, nous avons démontré que l'ARN synthétique double brin, le poly(A:U), qui est décrit comme un ligand TLR3/TLR7, induit une production d'IL-4, d'IL-6, d'IL-13 et d'histamine par les basophiles in vitro. Cette stimulation dépend du senseur viral RIG-I et de l'adaptateur moléculaire CARDIF. Nous avons enfin démontré la pertinence de ces observations puisque Pactivation des basoplulcs in vivo par le poly(A:U) exacerbe tous les paramètres de l'asthme expérimental allergique. Nous suggérons que nos résultats sur le poly(A:U), considéré comme mimant l'effet d'un virus, pourraient constituer une approche du mécanisme responsable de l'aggravation de la pathologie bien connue chez les patients asthmatiques durant une infection virale
We have shown here that non-pathogenic microorganisms such as probiotics can protect mice from experimental allergic asthma. We have observed that oral administration of the preparation containing lactobacillus, bifidobacterium and spretococcus prevents from allergic asthma induced by ovalbumin as shown by the decreased broncho-hyperactivity, the eosmophilia in the bronchoalveolar liquid (BAL) and the production of Th2 type cytokines (IL-4, IL-5, IL-13) and chemokines (eotaxin) in the lungs. Probiotic administration also decreased the level of pro-inflammatory cytokines IL-6, IL-17 and TNFα in sera and increased the frequency of CD4+CD25+FoxP3+T cells in the spleen. In addition, we have shown that the asthma protection was MyD88- and IL-10-dependent. We have also analyzed the potential role and activation of basophils in experimental allergic asthma. We have demonstrated by adoptive transfer and by depletion of these cells the role of basophils in this model. We have further characterized the double-stranded RNA poly(A:U) as a potent agonist of purified murine basophils since it induced a strong IL-4, IL-6, IL-13 and histamine production in vitro. Poly(A:U). Which is described as TLR3/TLR7 ligand, activated basophils through the RIG-I/CARDIF pathway. The relevance of this stimulation has been illustrated in the model of allergic asthma, since poly(A:U)-activated basophils exacerbated asthma responses by increasing TH2 cytokine and chemokine production in lungs as well as eosinophilia in the BAL. We suggest that this mechanism may account for the aggravating effect of respiratory viral infections well known in asthma patients

Les maladies cardiovasculaires, conséquence de l’athérosclérose, sont la première cause de morbi-mortalité dans le monde et voient leur incidence et sévérité augmenter avec l’expansion de leurs principaux facteurs de risque, tels que l’âge, l’obésité et le diabète. La sténose valvulaire aortique, valvulopathie la plus fréquemment rencontrée dans les pays occidentaux essentiellement chez le sujet vieillissant, partage de fortes similitudes avec l’athérosclérose vasculaire. En effet, les plaques athéroscléreuses et les lésions valvulaires sont le siège de processus d’inflammation, d’angiogenèse, de fibrose et de calcification. Les macrophages, issus de la différenciation tissulaire des monocytes infiltrés, jouent un rôle clé dans l’apparition des lésions athéroscléreuses vasculaires et leur devenir. Leur rôle dans l’état inflammatoire des lésions est aujourd’hui bien établi avec de récentes publications qui font état des propriétés plastiques des macrophages, selon leur microenvironnement. Deux principaux sous types de macrophages ont été décrits dans les plaques athéroscléreuses, les macrophages M1 dit « classiques » et M2 dits « alternatifs ». Leur rôle respectif dans la thrombogénécité, la protéolyse et l’angiogenèse, processus impliqués dans l’instabilité de la plaque, ont été moins étudiés. En revanche, les macrophages sont peu décrits dans la valve, à l’inverse des cellules interstitielles de valves (VIC), qui sont cruciales pour le maintien de l’homéostasie et la fonction valvulaire et sont impliquées dans la fibrose et la rigidité des feuillets valvulaires. Mon travail de thèse a pour objectif d’étudier les rôles des macrophages M1/M2 dans les pathologies vasculaires et valvulaires chez l’homme. Nous nous sommes focalisés sur leurs rôles dans l’instabilité de la plaque athéroscléreuse (processus de coagulation et de remodelage vasculaire) et dans la fibrose valvulaire ainsi que sur leur modulation phénotypique par d’autres types cellulaires présents dans les lésions, les polynucléaires neutrophiles dans la plaque ou les VIC dans la valve.Nos résultats suggèrent que les macrophages M1 et M2 pourraient moduler différemment des processus physiopathologiques majeurs de l'athérosclérose. Par ailleurs, les macrophages M1 de patients diabétiques présentent un phénotype délétère qui pourrait expliquer la plus grande vulnérabilité des plaques d’athérosclérose observée chez ces sujets. Concernant la pathologie valvulaire, après avoir caractérisé par analyse histologique les M1/M2 dans les valves aortiques humaines, nous avons montré que les macrophages M1 sont impliqués dans la progression de la fibrose via la modulation de leur répertoire sécrétoire par les VIC.Cette thèse apporte de nouveaux indices sur les processus physiopathologiques impliqués dans les maladies vasculaires et valvulaires. Elle met l’accent sur le rôle délétère des macrophages M1 chez les sujets diabétiques en pathologie vasculaire et identifie également une fonction jusque-là méconnue des M1 dans la progression de la fibrose, associée au « cross-talk » avec les VIC. Il conviendra par la suite d’identifier les mécanismes moléculaires sous-jacents à ces intéractions, ce qui devrait permettre d’envisager de nouvelles voies thérapeutiques visant à moduler l’effet de ce sous-type cellulaire dans ces pathologies
Cardiovascular disease, as a result of atherosclerosis, are the main cause of morbidity and mortality in the world and see their incidence and severity increase with the expansion of their major risk factors, such as age, obesity and diabetes. Aortic valve stenosis, valve disease most frequently encountered in Western countries mainly in the old subject, shares strong similarities with vascular atherosclerosis. Indeed, atherosclerotic plaques and valvular lesions are the site of inflammation, angiogenesis, fibrosis and calcification processes. Macrophages, from monocytes infiltrated tissue differentiation, play a key role in the development of vascular atherosclerotic lesions and their future. Their role in the inflammatory state of the lesions is now well established with recent publications that report on plastic properties of macrophages, according to their microenvironment. Two major subtypes of macrophages have been described in the atherosclerotic plaques, classically (M1) or alternatively (M2) activated macrophages. Their respective role in thrombogenicity, proteolysis and angiogenesis processes involved in plaque instability, have been less studied. In contrast, macrophages are not disclosed in the valve, compared to the valvular interstitial cells (VIC), which are crucial for the maintenance of homeostasis and the valvular function and are involved in the fibrosis and rigidity of the valvular leaflets. My thesis aims to study the roles of macrophages M1/M2 in vascular and valvular pathologies in humans. We focused on their roles in the instability of atherosclerotic plaque (haemostatic or clotting process and vascular remodeling) and valvular fibrosis and their phenotypic modulation by other cell types present in the lesions, neutrophils (PNN) in the plaque or VIC in the valve.Our results suggest that the M1 and M2 macrophages may differently modulate major pathophysiological processes of atherosclerosis. In addition, M1 macrophages from diabetic patients have a deleterious phenotype that could explain the increased vulnerability of atherosclerotic plaques observed in these subjects. About valvular pathology, after characterized histologically M1/M2 in human aortic valves, we have shown that the M1 macrophages are involved in the progression of fibrosis through the modulation of their secretory repertoire by VIC.This work provides new clues about the pathophysiological processes involved in vascular and valvular diseases. It focuses on the deleterious role of M1 macrophages in diabetic subjects in vascular pathology and also identifies an unknown function of M1 in the progression of fibrosis associated with "cross-talk" with VIC. It will be necessary later to identify the molecular mechanisms underlying these interactions, which is expected to consider new therapeutic approaches to modulate the effect of this cell subtype in these diseases

Dans le travail portant sur l'immunorégulation de la réponse immunitaire dans le modèle expérimental d'asthme, nous avons montré que les basophiles étaient activés par des ARN double brin poly (A:U) et que cette stimulation exacerbait les réponses d'asthme. Nous avons ensuite étudié la modulation de l'asthme en utilisant des agonistes de la voie TLR/IL1R. Les résultats obtenus ont montré que le R848 , agoniste de TLR7 qui induit les réponses immunitaires antivirales de type Th1, et l'IL-33 qui favorise les réponses Th2, activaient les cellules NKT dont la production rapide et modulée des cytokines pourraient avoir un effet modulateur dans l'asthme. Nous avons montré que les cellules NKT avaient une fonction régulatrice sur le développement et l'activité des cellules Th17. Enfin, nous avons décrit les effets protecteurs et suppresseurs induits par le R848 dans le modèle d'asthme et montré que ces effets suppresseurs étaient dépendants des cellules T régulatrices et du TGF-β
In our experimental work focusing on the immunoregulation response in a model of asthma, we showed firstly that the basophils were activated by double-stranded RNA poly(A:U) and that this stimulation exacerbated asthmatic responses in vivo. We then investigated the modulation of asthmatic responses using natural and synthetic ligands of TLR/il1r signaling pathway. The results showed that R848, a synthetic TLR7 agonist which promotes Th1 antiviral responses, and IL-33, which is known to favor Th2 responses, activated NKT cells whose rapid and modulated production of cytokines suggested that these cells might have a modulatory effect in asthma. We demonstrated that NKT cells have a regulatory function on development and activity of newly identified Th17 cells. Finally we described the protective and suppressive effects by R848 in the model of asthma and showed that suppression effects were dependent on regulatory T cells and the TGF-β

Hormis leurs actions sur les cellules hématopoïétiques médullaires, les colony-stimulating factors (C S F) jouent un rôle important dans les réponses immunitaires et inflammatoires. Dans ce travail, nous avons étudié la production du granulocyte-C S F (G-CSF) et du granulocyte-macrophage-CSF (GM-CSF) par les cellules inflammatoires/immunitaires et parenchymateuses pulmonaires, dans des situations physiologiques et pathologiques. Après avoir mis au point une méthode de dosage biologique spécifique du G-CSF, nous avons montré que les macrophages alvéolaires humains normaux produisent des quantités importantes de ce facteur en réponse à l'endotoxine in vitro. De plus, les cellules alvéolaires recueillies par lavage, provenant de sujets ayant une pneumopathie bactérienne secrètent spontanément du G-CSF en quantité notable, vraisemblablement du fait de leur exposition à l'endotoxine in vivo. Ces données suggèrent que ce facteur joue un rôle dans la régulation du nombre et de la fonction des polynucléaires neutrophiles dans le poumon au cours de processus infectieux. D'autre part, nous avons exploré le rôle du GM-CSF dans la distribution et l'état de différenciation de cellules essentielles à l'initiation des réponses immunitaires : les cellules dendritiques (CD) et les cellules de Langerhans (CL). A l'aide de techniques d'immunohistochimie et d'hybridation in situ, nous avons montré que le GM-CSF est produit par l'épithélium bronchiolaire normal, qui représente le seul site où l'on retrouve des CL. Dans les situations pathologiques qui s'accompagnent de l'accumulation d'un nombre important de CL dans le poumon (hyperplasie épithéliale alvéolaire, cancers bronchopulmonaires et histiocytose X pulmonaire), nous avons retrouvé une corrélation étroite entre la production de GM-CSF au sein de ces lésions et la présence ainsi que le nombre de CL infiltrant ces sites. L'ensemble de ces résultats suggère fortement que la synthèse locale de GM-CSF par certaines cellules pulmonaires normales ou pathologiques joue un rôle important dans la distribution et la différenciation des CD/CL dans le poumon humain.

La peste est une maladie mortelle qui survient le plus souvent après piqûre de puce et, plus rarement après l’inhalation d’aérosol contaminé. Elle est causée par la bactérie Yersinia pestis. Cette dernière a récemment émergé de Yersinia pseudotuberculosis, une bactérie responsable le plus souvent d’une maladie bénigne du tube digestif. Y. pestis et Y. pseutoduberculosis produisent des protéines homologues à Ivy (inhibitor of vertebrate lysozyme) et MliC (membrane bound lysozyme inhibitor of C-type lysozyme) d’Escherichia coli. Il avait été suggéré qu’Ivy et MliC jouent un rôle dans la virulence bactérienne. Mais, aucune preuve expérimentale n’étayait cette hypothèse avant notre travail. De plus, des études suggéraient que le rôle physiologique d’Ivy serait de contrôler les autolysines bactériennes plutôt que de protéger la bactérie contre le lysozyme rencontré au cours d’une infection. Nous avons montré que Y. pestis (mais pas Y. pseudotuberculosis) nécessite Ivy pour résister au lysozyme et aux polynucléaires neutrophiles lors de l’infection. Par contre, Y. pestis n’a pas besoin de MliC pour produire la peste. Nos conclusions sont fondées sur des données provenant (1) de la quantification de la survie bactérienne au contact au contact du lysozyme, du sérum et de phagocytes ; (2) de la mesure de virulence (en utilisant différent modèles de peste, plusieurs souches et espèce de rongeurs et, des souris neutropéniques ou KO pour la production de lysozyme) ; (3) de l’évaluation de la réponse inflammatoire chez la souris. Notre travail a démontré l’importance des inhibiteurs de lysozyme dans la virulence bactérienne et suggère que l’acquisition verticale d’ivy par Y. pestis a joué un rôle important dans l’émergence de la peste
Yersinia pestis (the agent of flea-borne plague) harbors genes encoding putative homologues of the respectively periplasmic and membrane-bound vertebrate lysozyme inhibitors Ivy and MliC. Both inhibitors are thought to control autolytic activity rather than protect bacteria against lysozyme molecules encountered during host infection. Here, we show that MliC was not required for lysozyme resistance and the development of plague. In contrast, Y. pestis required Ivy for lysozyme resistance when grown at 37°C but not at 21°C (the optimal temperature for flea-borne transmission). Deletion of ivy did not affect Y. pestis’ ability to grow in human serum or resist human macrophages but it did decrease resistance to human polymorphonuclear neutrophils. Y. pestis lacking Ivy had attenuated virulence in rodent models of bubonic and pneumonic plague but was fully virulent in lysozyme M-deficient or GR1+ cell-depleted mice. Our results demonstrate the importance of vertebrate lysozyme inhibitors in bacterial pathogenesis and support a scenario in which Y. pestis deposited in the dermis produces Ivy to inhibit the lysozyme released by polymorphonuclear neutrophils. Our results also suggest that once Y. pestis is in the flea gut, it resists lysozyme via an Ivy-independent mechanism. Lastly, Yersinia pseudotuberculosis (Y. pestis’ recent ancestor, which causes self-limited bowel disease in humans) did not require Ivy for lysozyme resistance or virulence. Thus, our study also shows that a gene which is not necessary for the virulence of an ancestral bacterium may become essential in the emergence of a new pathogen

L’accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique est une principale cause de décès et d’handicap en Europe. L’éthanol est une drogue largement consommée et la consommation chronique d’éthanol est un facteur participant à la survenue d’AVC ischémique (Reynolds et al., 2003). La consommation chronique et excessive d’éthanol est associée à un risque accru de mortalité et de morbidité suite à un AVC ischémique (Zhang et al., 2014). Ce facteur aggraverait les lésions ischémiques cérébrales dans les modèles animaux (Zhao et la 2010 ; Lemarchand et al., 2015). Le stress oxydatif et l’excitotoxicité glutamatergique peuvent jouer un rôle important dans l’exacerbation de l’infarctus cérébral après une consommation chronique et excessive d’éthanol (Zhao et la 2010 ; Zhao et la 2011). Le premier objectif de la thèse est de vérifier que la consommation chronique et excessive d’éthanol aggrave les dommages cérébraux ischémiques chez les patients et dans un modèle animal d’ischémie cérébrale. Le deuxième objectif est d'étudier l'inflammation post-ischémique dans le cerveau et dans le foie à court et moyen termes. Des rats mâles Wistar ont été soumis à l'administration chronique d'éthanol (10% ou 35% v/v, 5 ml / kg, deux fois par jour, quatre semaines avant l'opération) ou d’eau (vehicule), suivie d’une occlusion de l'artère cérébrale moyenne (OACM). Nous avons déterminé les effets de l'ingestion d’éthanol sur le volume de l'infarctus, des déficits neurologiques et moteurs, à 24 heures (J1) et à 7 jours (J7) de reperfusion sanguine. Nous avons quantifié le nombre de microglies activées dans l'hémisphère ipsilatéral. Nous avons mesuré le nombre de neutrophiles et les taux d’ARNm d’ICAM-1 et de VCAM-1 dans l'hémisphère ipsilatéral et dans le foie. Nous avons examiné la stéatose et l'état inflammatoire dans le foie des rats non ischémiés, pour évaluer l'état physiologique hépatique dans les 3 groupes à J1 et J7. Nous avons recruté 435 patients ayant eu une ischémie cérébrale supratentorielle dans les 48 heures après l'apparition des symptômes. La consommation excessive et chronique d’éthanol est définie par une prise hebdomadaire ≥300 g d'éthanol et les AVC ischémiques sévères par un score National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) ≥6. Le score NIHSS a été évalué dans les 48 heures. Nous avons effectué des mesures des taux de transferrine déficiente en carbohydrates (CDT, biomarqueur de la consommation chronique excessive d'éthanol) et de marqueurs inflammatoires. Être un consommateur excessif et avoir un taux plasmatique élevé de neutrophiles étaient indépendamment associés à des déficits neurologiques plus sévères chez les patients ayant subi un AVC ischémique ou accident ischémique transitoire, dans les 48 heures. La consommation excessive et chronique d'éthanol chez le rat non ischémié a induit une stéatose hépatique et une augmentation d'un état inflammatoire dans le cortex, le striatum et le foie par l'intermédiaire d'augmentation de l'expression de protéines d'adhésion. Toutefois, aucune infiltration des neutrophiles n’a été notée dans le foie ou dans le cerveau. Dans le modèle OACM, la consommation chronique d’éthanol 35 ° aggravait le volume des lésions de l'AVC ischémique et les déficits moteurs, comparativement aux rats non exposés à l’éthanol. L'aggravation des déficits neurologiques et fonctionnels a été expliquée par une augmentation de l'inflammation post-ischémique dans le foie et le cerveau, via l'activation de la microglie, l’infiltration des neutrophiles, et l’expression des protéines d’adhésion leucocytaire à court et moyen termes
Ischaemic stroke is a major cause of disability and death in Europe. Ethanol is a widely consumed drug and chronic ethanol consumption is a participating factor in ischaemic stroke (Reynolds et al., 2003). Chronic and excessive ethanol consumption is associated with an increased risk of mortality and morbidity from ischaemic stroke (Zhang et al., 2014). It may increase consequences of ischaemic brain injury in animals (Zhao et al., 2010, Lemarchand et al., 2015). Oxidative stress and glutamatergic excitotoxicity may play an important role in exacerbating ischaemic damage following chronic consumption of ethanol (Zhao et al., 2010; Zhao et al., 2011). The primary aim of my thesis was to assess whether chronic excessive ethanol consumption has a deleterious effect on ischaemic brain damage both in human and in a rat model. The secondary aim was to study the post-ischaemic inflammation in the brain and in the liver at short and intermediate terms. Wistar male rats were subjected to chronic administration of ethanol (10% or 35% v/v, 5ml/kg, twice per day, 4 weeks prior operation) or water (vehicle), followed by middle cerebral artery occlusion (OACM). The effects of ethanol ingestion on infarct volume, neurologic and motor deficits were determined at 24 hours (J1) and at 7 days (J7) of reperfusion. We quantified the number of activated microglia in the ipsilateral hemisphere and additionally measured the number of neutrophils and levels of ICAM-1 and VCAM-1 mRNA in the ipsilateral hemisphere and liver. Further, we examined the steatosis by comparing oil-red coloration of J1, J7 and non-ischemic rats to assess the physiologic liver status in the 3 groups. Patients with supratentorial cerebral ischaemia were recruited within 48 hours of symptom onset. Heavy drinkers were defined by a weekly consumption of ≥300 g ethanol and severe ischaemic strokes (score≥6 according to the National Institutes of Health Stroke Scale, NIHSS). The NIHSS score was evaluated within 48 hours. We performed measurements of carbohydrate-deficient transferrin (CDT, biomarker of chronic excessive ethanol consumption) and inflammatory markers plasmatic levels. Being a heavy drinker and having a higher plasma level of neutrophils were independently associated with a higher baseline severity of the neurological deficit in patients with supratentorial ischemic stroke or transient ischemic attack within 48 hours. Excessive and chronic ethanol consumption in non-ischaemic rats conferred an increased hepatic steatosis and an inflammatory condition in the cortex, the striatum and the liver, observed as increased expression of adhesion proteins. However, neutrophil infiltration was not observed in the liver or in the brain. In the OACM model, chronic consumption of 35% ethanol worsened ischemic stroke lesions and motor deficits, compared to non-ethanol-exposed rats. Neutrophil infiltration and the mRNA levels of VCAM-1 and ICAM-1 are increased in the brain and in the liver of ischaemic rats exposed to 35% ethanol, compared to control ischaemic rats, at J1 and J7. The aggravation of neurologic and functional deficits was associated with increased post-ischaemic inflammation in both the liver and brain, as observed by microglial activation, neutrophil infiltration and leukocyte adhesion at short and intermediate terms

Des anticorps anti-CE (AECA) ont été identifiés dans un large éventail de maladies auto-immunes et/ou inflammatoires systémiques, en particulier dans la sclérodermie systémique (ScS), dans l’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) idiopathique (HTAPi) et dans les vascularites systémiques, notamment dans l’artérite à cellules géantes (maladie de Horton). Ces anticorps peuvent jouer un rôle pathogène en activant les CE et en entrainant leur apoptose en particulier au cours de la ScS. Dans la première partie de ce travail, nous nous sommes intéressés aux cibles des AECA. A l’aide d’une technique d’immunoblot en 2 dimensions utilisant des extraits protéiques totaux de CE de veine ombilicale humaine normale (HUVEC) suivie d’une analyse en spectrométrie de masse, nous avons étudié et identifié les cibles des AECA naturels contenus dans des préparations d’IgG humaines normales, les immunoglobulines intraveineuses (IVIg). De façon intéressante, très peu de ces antigènes avaient été précédemment rapportés comme étant des cibles des IgG auto-réactives naturelles et/ou contenues dans les IVIg. Dans un second temps, nous avons étudié les profils de réactivité des IgG sériques de patients ayant une ScS avec ou sans HTAP, une HTAPi ou une maladie de Horton et nous avons pu identifier des cibles antigéniques des AECA spécifiques de chacune de ces maladies. Parmi les cibles antigéniques les plus pertinentes identifiées dans chaque pathologie on trouve: la phosphoglycérate mutase 1 et la vimentine dans la ScS, les peroxyredoxines 1 et 2 dans la ScS avec HTAP, la profiline-1 dans l’HTAPi et la lamine A/C et la vinculine dans la maladie de Horton. Dans une deuxième partie de ce travail, nous avons étudié les protéomes de différents types de CE afin de déterminer si l’origine des CE influence leur reconnaissance par les AECA. Nous avons utilisé la technique «2-Dimensional Differential In Gel Electrophoresis» (2D-DIGE) pour comparer les protéomes de 4 donneurs caucasiens différents d’HUVEC et de cellules de microcirculation de peau (HMVEC-D) et de poumon (HMVEC-P) et nous avons trouvé des différences importantes d’expression des protéines entre les HUVEC et les CE de microcirculation. Dix-sept et 114 protéines avaient une expression différente d’un rapport d’au moins 1,5 entre les HUVEC et les HMVEC-P et entre les HUVEC et les HMVEC-D, respectivement. Un grand nombre de ces protéines était impliqué dans la prolifération et la survie des CE. En se servant du logiciel «Ingenuity» et des réseaux d’interaction de protéines qu’il a générés à partir des protéines différemment exprimées entre les HUVEC et les HMVEC-D, nous avons trouvé que 57% de ces protéines ont la capacité d’interagir avec l’acide rétinoïque et/ou avec le Transforming growth factor-beta, ce qui suggère une réponse différente de ces 2 types de CE en présence de chacune de ces molécules. Puis, en utilisant une technique d’immunoblot quantitatif en une dimension nous avons trouvé que les profils de réactivité des IgG sériques de patients atteints de ScS diffèrent selon le type de CE utilisé, HUVEC ou HMVEC-D. Au total, nous avons identifié des nouvelles cibles antigéniques des AECA dans la ScS, l’HTAPi et la maladie de Horton, la plupart d’entre elles étant impliquée dans le cycle et la survie cellulaires. Nous avons de plus démontré que les protéomes des CE de macrocirculation et de microcirculation diffèrent significativement et influencent la fonction et la reconnaissance immune des CE
The endothelium is composed of a thin layer of cells that lines the interior surface of blood vessels, thus forming an interface between circulating blood in the lumen and the rest of the vessel wall. These cells, named endothelial cells (EC), line the entire circulatory system, from the heart to the smallest capillaries. EC differ, depending on the vessel type where they are located. Anti-EC antibodies (AECA) were identified in a large panel of systemic auto-immune and/or inflammatory diseases, particularly in systemic lupus erythematosus, anti-phospholipid syndrome, systemic sclerosis (SSc), idiopathic pulmonary arterial hypertension (iPAH) and systemic vasculitis. These antibodies are able to activate EC and induce apoptosis, particularly in SSc. In the first part of this work, we were interested in the identification of target antigens of AECA in vascular inflammatory or autoimmune diseases. Using a 2-dimensional immunoblotting technique on total protein extracts of human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) followed by mass spectrometry, we identified target antigens of AECA in normal human polyclonal IgG preparations, intravenous immunoglobulins (IVIg). Interestingly, very few of these antigens had previously been reported as targets of normal human self-reactive IgG and or detected in IVIg preparations. In addition, we investigated the reactivity profiles of serum IgG of patients with SSc with or without PAH, with iPAH or with giant cell arteritis (GCA) and we were able to identify specific target antigens of AECA in each of these conditions. Thus, we identified phosphoglycerate mutase 1 and vimentin in patients with SSc, peroxyredoxins 1 and 2 in SSc patients with PAH, profilin-1 in patients with iPAH and lamin A/C and vinculin in patients with GCA. In the second part of this work, we studied the proteomes of different types of EC to determine if the EC type can influence the recognition of these cells by AECA. We used the “2 Dimensional-Differential In Gel Electrophoresis” (2D-DIGE) to compare proteomes of 4 different caucasian donors HUVEC, pulmonary human microvascular EC (HMVEC-P) and dermal human microvascular EC (HMVEC-D) and found important differences between HUVEC and microvascular EC. Seventeen and 114 proteins showed at least a 1. 5 fold change expression between HUVEC and HMVEC-P and between HUVEC and HMVEC-D, respectively. A number of these proteins were involved in the proliferation and survival of EC. “Ingenuity” analysis showed that 57% of the 114 proteins differentially expressed between HUVEC and HMVEC-D were involved in susceptibility to retinoic acid and/or transforming growth factor-beta, which suggests that these 2 types of EC respond in a different manner in the presence of each of these molecules. Then, using a one-dimensional immunoblotting technique on HUVEC and HMVEC-D protein extracts, we found that reactivity profiles of serum IgG of patients with SSc differ between HUVEC and HMVEC-D. Overall, we were able to identify new target antigens of AECA in patients with SSc, iPAH or GCA. Most of these target antigens are involved in cell cycle and survival. However, the pathogenic role of these AECA needs further investigations. In addition, we have observed important differences between proteomes of macrovascular and microvascular EC and provided evidence that these differences influence EC function and immune recognition

Le développement de la réponse immunitaire innée de l’hôte au cours des infections respiratoires nécessite la mise en place rapide d'un réseau moléculaire et cellulaire relativement complexe ayant pour but de contrôler la croissance microbienne ainsi que permettre son éradication. Dans certaines circonstances, et malgré l’existence de vaccins et d'antibiotiques efficaces, l’infection par Streptococcus pneumoniae peut aboutir à des pathologies graves telles qu'une pneumonie, une méningite et/ou une septicémie. Ainsi, à l'heure actuelle, les maladies associées au pneumocoque sont encore loin d'être sous contrôle. Dans ce contexte, une meilleure compréhension de la réponse immunitaire innée de l’hôte contre ce pathogène est nécessaire.Mes travaux de thèse ont permis pour la première fois de mettre en évidence la fonctionnalité et la relevance biologique de l’inflammasome NLRP3 au sein des neutrophiles pulmonaires in vivo dans un modèle d’infection respiratoire par S. pneumoniae.Ainsi, de façon inattendue, les neutrophiles jouent un rôle accessoire original à des temps précoces de l’infection via leur capacité à produire de l’IL-1β. Cette synthèse protéique est possible grâce à la combinaison de 2 signaux à la fois dérivés de l’hôte (TNF-α des macrophages alvéolaires) et de la bactérie (toxine). Ces deux signaux permettent l’assemblage et l’activation de l’inflammasome NLRP3 neutrophilique. D’un point de vue translationnel, nous avons été capables de démontrer un mécanisme similaire avec des neutrophiles humains.Cette production d’IL-1β par les neutrophiles participe à l’activation des lymphocytes T γδ producteurs d’IL-17; une cytokine essentielle dans le contrôle de l’infection bactérienne via sa capacité à induire rapidement le recrutement d’une deuxième vague de neutrophiles participant directement à l’élimination et la clairance bactérienne.Sur la base de ces travaux fondamentaux, nous avons émis l’hypothèse qu’une augmentation du pool de cellules innées sécrétrices d’IL-17A pourrait avoir un effet bénéfique sur le contrôle d’une infection respiratoire à pneumocoque. Ainsi via l’administration prophylactique et locale d’IL-7, nous avons été capables d’augmenter la fréquence et le nombre de lymphocytes innés producteurs d’IL-17A résultant en un meilleur contrôle de la charge bactérienne pathogène associée à une augmentation du recrutement neutrophilique. A ce stade, ces résultats encourageants, nous pousse à mieux comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires associés à cet effet dans l’éventualité de proposer à terme une nouvelle approche thérapeutique dans le contrôle des infections respiratoires pulmonaires basée sur la manipulation de la biologie de l’IL-7
The mounting of an appropriate host innate immune response in the lungs requires the rapid establishment of a complex cellular and molecular networking that allows the containment and clearance of pathogens during respiratory infections. Both neutrophils and γδT cells are central players in the host response during mucosal infections. Using a model of invasive pneumococcal disease, we illustrated a role for Interleukin-17A in controlling neutrophil recruitment, bacterial loads and survival. Following Streptococcus pneumoniae infection, we defined pulmonary γδT cells, especially the lung resident Vγ6Vδ1+ subset, as the primary source of IL-17A in an IL-23/IL- 1β-dependent manner. Using gene-targeted mice, we demonstrated that γδT cells largely contributed to neutrophilia and to the control of the pathology. Furthermore, we now defined a second and unexpected early role for neutrophils as accessory cells in γδT17 cell activation through IL-1β secretion. Neutrophil-derived IL-1β was dependent on NLRP3 inflammasome activity and required alveolar macrophage-secreted TNF-α for priming and bacterial pneumolysin for NLRP3- dependent caspase-1 activation. This report thus brings to light the sequential molecular/cellular events leading to γδT17 cell activation and highlights the existence of a biologically relevant and fully functional NLRP3 inflammasome in pulmonary neutrophils that regulates a key immune axis in the development of protective innate response to respiratory bacterial infection.Based on these observations, we hypothesized that an increase in the pool of IL-17A-producing innate-like T lymphocytes might play a protective role during pneumococcal infection. As recently suggested, we demonstrated that intranasal IL-7/M25 complex administration into naïve mice allowed the expansion of the cellular pool of innate immune cells presenting a Th17-like phenotype in the lungs especially T cells. Moreover, we showed during S. pneumoniae infection that prophylactic IL-7/M25 treatment increased the capacity of Vγ6Vδ1+ T cells to produce IL-17A. Interestingly, this phenotype led to higher neutrophil recruitment and a better control of bacterial burden in the lungs as well as systemic dissemination. Thus, we report a critical role of IL-7 in creating an IL-17-enriched microenvironment which improves the early development of host innate immune response to respiratory bacterial infection. This observation might pave the way to the development of future innovative cytokine/cell-based strategies against Streptococcus pneumoniae

Les polynucléaires éosinophiles sont des leucocytes multifonctionnels qui participent aux réponses innées et adaptatives par l’expression et la sécrétion de nombreux récepteurs et médiateurs. De plus en plus d’études, épidémiologiques, in vivo ou in vitro, suggèrent la participation des éosinophiles dans l’immunité anti-tumorale, et notamment dans le contexte du cancer du côlon. En effet, la présence d’une TATE (Tumor-Associated Tissue Eosinophilia) chez les sujets atteints de cancers est, en général, associée à un pronostic favorable. De même, notre laboratoire ainsi que d’autres équipes ont montré que les éosinophiles humains expriment des récepteurs et médiateurs, communs aux lymphocytes et connus pour être impliqués dans l’immunité anti-tumorale, tels que le 2B4, le complexe CD3/TCRγδ ou le granzyme A. La stimulation des éosinophiles in vitro, via ces récepteurs, conduit à la mort de cellules cancéreuses. Cet effet nécessitant un contact entre les cellules impliquant LFA-1 sur les éosinophiles. L’interleukine-18 est un membre de la famille des cytokines de l’IL-1. Elle fut initialement identifiée comme un facteur induisant la production d’IFNγ, basé sur sa capacité à promouvoir une réponse de type Th1 chez les lymphocytes et les cellules NK. Aujourd’hui, l’IL-18 est considérée comme une cytokine immuno-régulatrice capable de stimuler de nombreux types cellulaires. Son implication dans la réponse anti-tumorale est de plus en plus reconnue, notamment en favorisant la cytotoxicité de cellules NK. Nous avons donc étudié si cette cytokine pouvait également être impliquée dans la cytotoxicité des éosinophiles. Dans ce travail, nous avons démontré que les éosinophiles humains exercent une cytotoxicité vis-à-vis de plusieurs lignées cellulaires tumorales avec cependant une certaine hétérogénéité. L’IL-18 est non seulement capable d’activer in vitro les éosinophiles mais elle participe également à leur activité anti-tumorale vis-à-vis d’une lignée de carcinome du côlon, en favorisant notamment le contact entre les deux types cellulaires. Nos résultats proposent l’IL-18 comme un nouveau médiateur dans l'activité anti-tumorale des éosinophiles et apportent également un nouvel argument en faveur du rôle bénéfique que les éosinophiles peuvent exercer, notamment dans le contexte du cancer du colon
Eosinophils are multifunctional leukocytes which participate in innate and adaptive immune response though the expression and secretion of various receptors and mediators. Numerous epidemiological, as well as in vivo and in vitro studies suggest the involvement of eosinophils in antitumor immunity, notably in context of colon cancer. In fact, a TATE (Tumor-associated tissue eosinophilia) is associated with a good prognostic value. Recently, we and others have shown that human eosinophils expressed receptors and mediators shared with lymphocytes and involved in anti-tumor defense, such as 2B4, TCRγδ/CD3 complex, and granzyme A (8–10). Eosinophil stimulation through these receptors induced tumor cell death in vitro. This activity required cell-cell contact involving LFA-1 on eosinophils. IL-18 is a member of the IL-1 family of cytokines. IL-18 was first identified as an IFNγ-inducing factor, based on its ability to enhance the Th1-type immune response by stimulating NK cells and T cells. IL-18 is actually considered as an immunoregulatory cytokine able to stimulate various cell types. IL-18 participates in antitumor responses notably by enhancing NK cell-mediated cytotoxicity. In this context, we have studied whether this cytokine may be also involved in eosinophil-mediated cytotoxicity. In this study, we show that human eosinophils exert cytotoxicity against tumor cells in vitro, with heterogeneity according to the type of target cells. IL-18 increases eosinophil-mediated cytotoxicity towards a carcinoma cell line in vitro by promoting cell-cell contact between these two cell types. Our results propose IL-18 as a new mediator in antitumor properties of human eosinophils and support further evidence that eosinophils could exert a beneficial role, notably in the context of colon cancer

TREM-1 (Triggering Receptor Expressed on Myeloid cells-1) est un récepteur exprimé par les cellules de l’immunité innée qui amplifie l’inflammation initiée par les TLRs (Toll-like Receptors) et est impliquée dans plusieurs pathologies inflammatoires aigües et chroniques. À ce jour, peu de choses sont connues quant aux mécanismes moléculaires d’activation de TREM-1. Ainsi, nous avons développé des outils pour pouvoir stimuler TREM-1 de façon monovalente et multivalente. Ces travaux montrent que TREM-1 est activé par multimérisation et qu’il est régulé différemment sur les neutrophiles et monocytes. En effet, sur les monocytes activés au LPS, l’activation de TREM-1 s’effectue en deux étapes tandis qu’une seule est nécessaire dans les neutrophiles. Grâce à des approches de protéomiques, nous avons confirmé la dimérisation de l’ectodomaine de TREM-1 en solution. De plus, la multimérisation semble aussi être médiée par le ligand naturel de TREM-1, qui est, entre autres, libéré par les neutrophiles activés au LPS. Le travail présenté ici est une première étape vers la compréhension des mécanismes moléculaires conduisant à l'interaction de TREM-1 et son ligand, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives thérapeutiques
Triggering Receptor Expressed on Myeloid cells-1 (TREM-1) is a receptor expressed on innate immune cells which amplifies inflammatory signals initially triggered by TLRs (Toll-like receptors) and TREM-1 has been characterized as a major player in the pathophysiology of acute and chronic inflammatory diseases. Currently, the molecular mechanisms leading to the activation of TREM-1 remain unknown. We have developed specific tools to stimulate TREM-1 in a monovalent and divalent way. Here we show that TREM-1 is activated by multimerization and is differentially regulated on neutrophils and monocytes. Indeed, TREM-1 activation on primary human monocytes by LPS required a two-step process while one is required on neutrophils. Using proteomic approaches, we have confirmed that TREM-1 ectodomain dimerizes in solution. Furthermore, the multimerization seems to be mediated by the natural ligand of TREM-1, which is released by LPS activated neutrophils. Collectively, our findings uncover molecular mechanisms leading to TREM-1 and its ligand interaction, painting the way of new therapeutics