Nous proposons une revue de la littérature approfondie sur la pharmacologie des inhibiteurs de l'HMG-CoA réductase et les résultats de nos études sur leur utilisation dans l'artérite à cellules géantes. Nous avons montré que l'exposition aux statines n'est pas associée au risque de survenue d'artérite à cellules géantes dans la population générale. Toutefois, une exposition aux statines jusqu'à 20 mois pourrait favoriser un sevrage plus rapide en corticoïdes. L'utilisation des statines au cours de l'artérite à cellules géantes ne doit pas être définitivement exclu. D'autant plus que nous avons également montré que les patients, diagnostiqués pour une artérite à cellules géantes, les plus âgés ou connus pour avoir des comorbidités cardiovasculaires présentent un risque élevé d'hospitalisation pour évènement cardiovasculaire majeur après la phase initiale de la maladie et doivent être étroitement surveillés en ce sens. Nous montrons qu'il existe un besoin non satisfait en terme de prévention cardiovasculaire dans l'artérite à cellules géantes. Les statines semblent efficaces pour prévenir les événements cardiovasculaires majeurs dans cette population. / We propose a comprehensive review on HMG-CoA reductase inhibitors pharmacology and results of our studies on their use in giant cell arteritis. We showed that statins exposure was not associated with giant cell arteritis occurrence in the general population. However, exposure to statins up to 20 months may favor a quicker corticosteroid tapering. Based on those results statin impact on giant cell arteritis course should not be definitively ruled out. We also showed that older giant cell arteritis patients and those suffering from cardiovascular comorbidities present a high risk of cardiovascular hospitalization occurrence after the initial phase of the disease and should be closely monitored to prevent subsequent cardiovascular disease. This proves that there is an unmet need of cardiovascular prevention in giant cell arteritis patients. Statins seems highly efficient to prevent major cardiovascular events in this population.

Les nématodes à galles du genre Meloidogyne sont des parasites obligatoires des plantes. Lors de l’interaction compatible, ils induisent la formation de cellules nourricières hypertrophiées et plurinucléées leur permettant d’assurer croissance et reproduction. L'étude des mécanismes moléculaires impliqués dans la formation de ces cellules géantes a permis d’identifier une protéine associée aux microtubules, MAP65-3, essentielle à la formation de ces cellules géantes et au développement du nématode. Un des partenaires protéiques de MAP65-3 est un homologue de BUB3, membre du « Mitotic Checkpoint Complex » (MCC). Le MCC est un point de contrôle de la mitose assurant la fidélité de la ségrégation des chromosomes. Au cours de ma thèse, j'ai caractérisé chez la plante modèle Arabidopsis thaliana les homologues du MCC: BUB3.1, MAD2 et la famille multigénique composée de BUBR1, BRK1 et BUB1.2. J’ai démontré les interactions in planta entre les membres du complexe, certaines interactions ayant lieu au niveau des noyaux, voire au niveau des centromères. J’ai réalisé l’analyse fonctionnelle de ces gènes et montré qu’ils étaient exprimés dans les tissus enrichis en cellules en division comme MAP65-3. L’étude de la localisation subcellulaire des protéines a révélé une localisation cytoplasmique pour BUB3.1, BUB1.2 et MAD2, nucléaire pour BUBR1 et centromérique pour BRK1. Nous avons pu également montrer que lorsque des défauts d’attachement des microtubules du fuseau mitotique sont provoqués, BUB3.1, BUBR1 et MAD2 se relocalisent au niveau des kinétochores. L’étude de la famille BUB1/BUBR1 a révélé que l’inactivation des gènes correspondants induisait une sensibilité accrue à un traitement chimique déstabilisant les réseaux de microtubules. L’étude de la mitose chez ces mutants a révélé que BUBR1 est essentielle à la réalisation d’une mitose sans erreur chez Arabidopsis. Ce travail a ainsi permis de caractériser pour la première fois le MCC chez A. thaliana. / Root-knot nematodes from the genus Meloidogyne are obligate biotrophic plant parasites. During a compatible interaction, they induce the redifferentiation of root cells into multinucleated and hypertrophied feeding cells to ensure their growth and reproduction. The study of molecular and cellular mechanisms underlying giant cell ontogenesis has led to the identification of a Microtubule-Associated Protein, MAP65-3, essential for giant cell ontogenesis and nematode development. One of the MAP65-3 interacting partners is a BUB3 homologue, member of the Mitotic Checkpoint Complex (MCC). The MCC is a surveillance mechanism ensuring that chromosomes undergoing mitosis do not segregate until they are properly attached to the microtubules of the mitotic spindle. During my thesis, I have characterized the Arabidopsis thaliana orthologs of the MCC, BUB3.1, MAD2 and the multigenic family composed of BUBR1, BRK1 et BUB1.2. I have demonstrated that MAP65-3 and all the MCC members interact together in planta, some interactions taking place within the nuclei or at the centromeres. As MAP65-3, all these genes are expressed in dividing cells. The study of the subcellular localization of the protein showed a cytoplasmic localization for BUB3.1, BUB1.2 and MAD2, nuclear for BUBR1 and centromeric for BRK1. Thus, the MCC proteins did not relocalize to the kinetochore during a normal mitosis in planta. BUB3.1, BUBR1 and MAD2 localize to the unattached kinetochores following defects in spindle assembly as observed in cells treated with microtubule poisons. The functional analysis of BUB1/BUBR1 multigenic family showed that the knock-out mutants were more sensitive to microtubule-destabilizing drugs. Furthermore, analysis of mitosis revealed that BUBR1 is essential for an error-free mitosis in Arabidopsis. This work represents the first characterization of the MCC in A. thaliana.

Les nématodes à galles du genre Meloidogyne sont des parasites obligatoires des plantes capables d’infecter un large panel de plantes d’intérêt agronomique. Ces parasites ont la capacité d’induire la différenciation de cinq à sept cellules racinaires en cellules géantes, hypertrophiées, métaboliquement actives et multinucléées. Ces cellules géantes constituent le site nourricier indispensable au nématode, et sur lequel il va s’alimenter jusqu’à sa reproduction. Le développement de ces cellules entraine une déformation racinaire appelée « galle » qui va perturber l’absorption de nutriments de la plante et l’affaiblir. Des études transcriptomiques ont montré qu’une vaste reprogrammation transcriptionnelle a lieu lors de la formation de la galle. Cette thèse vise à caractériser le rôle des petits ARN, des ARN non codants, au cours de la formation des galles induites par M. incognita. Les petits ARN non codants sont des régulateurs clés de l’expression génique et comprennent deux grandes familles : les microARN (miARN) et les petits ARN interférents (siARN). Pour cela, les petits ARN de racines de la plante modèle Arabidopsis thaliana saines et infectées par le nématode à galle M. incognita ont été caractérisés par séquençage haut débit à 7 et 14 jours après infection, deux stades importants du développement des cellules géantes. Cette étude a permis d’identifier 24 miARN d’Arabidopsis différentiellement exprimés dans les galles en comparaison aux racines non infectées. L’analyse fonctionnelle de ces miARN a permis de valider le profil d’expression dans les galles de cinq miARN et de démontrer le rôle de miR159 dans la réponse de la plante à M. incognita. De plus, une approche pangénomique a été réalisée afin d’identifier les gènes susceptibles d’être régulés par les siARN lors de l’interaction. En conclusion, ce travail a contribué à démontrer d’une part l’implication des miARN dans l’interaction plante - nématode à galles et a permis l’identification des gènes potentiellement régulés par les siARN lors de l’interaction et impliqués dans la formation des cellules géantes induites par les nématodes à galles. / Root-Knot-Nematodes are obligate plant parasites able to infect a large panel of cultivated plants. These parasites have the ability to induce redifferentiation of five to seven root cells into specialized giant cells, hypertrophied, multinucleated and metabolically overactive. These giant cells form the feeding site upon which nematodes feed continuously until reproduction. Giant cells development leads to a root deformation, named gall, which disturbs plant nutrients absorption causing its weakening. Transcriptomic studies showed that a huge transcriptional reprogramming occurs during gall development. This project aims to characterize the role of small RNAs, non-coding RNAs, during gall development induced by M. incognita. Small non-coding RNAs are key regulators of gene expression and include two major families: microRNAs (miRNAs) and small interfering RNAs (siRNAs). Thus, small RNAs from roots of the model plant Arabidopsis thaliana healthy or infected by M. incognita were characterized by Next Generation Sequencing at 7 and 14 days after infection, two important stages of gall development. This study led to the identification of 24 plant microRNAs differentially expressed in galls compared to uninfected roots. Functional analysis of these miRNAs validated the expression pattern in galls of five miRNAs and demonstrated the role of miR159 in the plant response to M. incognita. In addition, a genome-wide approach was used to identify genes that could be regulated by siRNAs during the interaction. In conclusion, this work contributed todemonstrate, on one hand, the involvement of microRNAs in the plant - RKN interaction and allowed the identification of genes potentially regulated by small interfering and involved in the formation of giant cells induced by root-knot nematodes.

Les nématodes à galles du genre Meloidogyne sont des parasites obligatoires des plantes. Lors de l'interaction compatible, ils induisent la formation de cellules nourricières hypertrophiées et plurinucléées leur permettant d'assurer croissance et reproduction. L'étude des mécanismes moléculaires impliqués dans la formation de ces cellules géantes a permis d'identifier une protéine associée aux microtubules, MAP65-3, essentielle à la formation de ces cellules géantes et au développement du nématode. Un des partenaires protéiques de MAP65-3 est un homologue de BUB3, membre du " Mitotic Checkpoint Complex " (MCC). Le MCC est un point de contrôle de la mitose assurant la fidélité de la ségrégation des chromosomes. Au cours de ma thèse, j'ai caractérisé chez la plante modèle Arabidopsis thaliana les homologues du MCC: BUB3.1, MAD2 et la famille multigénique composée de BUBR1, BRK1 et BUB1.2. J'ai démontré les interactions in planta entre les membres du complexe, certaines interactions ayant lieu au niveau des noyaux, voire au niveau des centromères. J'ai réalisé l'analyse fonctionnelle de ces gènes et montré qu'ils étaient exprimés dans les tissus enrichis en cellules en division comme MAP65-3. L'étude de la localisation subcellulaire des protéines a révélé une localisation cytoplasmique pour BUB3.1, BUB1.2 et MAD2, nucléaire pour BUBR1 et centromérique pour BRK1. Nous avons pu également montrer que lorsque des défauts d'attachement des microtubules du fuseau mitotique sont provoqués, BUB3.1, BUBR1 et MAD2 se relocalisent au niveau des kinétochores. L'étude de la famille BUB1/BUBR1 a révélé que l'inactivation des gènes correspondants induisait une sensibilité accrue à un traitement chimique déstabilisant les réseaux de microtubules. L'étude de la mitose chez ces mutants a révélé que BUBR1 est essentielle à la réalisation d'une mitose sans erreur chez Arabidopsis. Ce travail a ainsi permis de caractériser pour la première fois le MCC chez A. thaliana.

Ce travail de thèse a été axé sur l’étude de la réponse immunitaire T chez des patients atteints d’artérite à cellules géantes (ACG) et de pseudo-polyarthrite rhizomélique (PPR). Plusieurs études cliniques successives interrégionales ont permis d’inclure de nombreux patients (57 ACG et 27 PPR) des Centres Hospitaliers (CH) Universitaires et des CH de l’interrégion Est. Les échantillons sanguins ont été étudiés dans le laboratoire de l’unité INSERM U1098. Tout d’abord, nous avons confirmé l’implication des lymphocytes Th17 dans la pathogénie de l’ACG et avons montré pour la première fois leur implication au cours de la PPR. De plus, notre étude des lymphocytes T (LT) CD4+CD161+ a permis de mieux comprendre les mécanismes de plasticité entre les réponses Th1 et Th17 au cours de ces deux pathologies. Nous avons complété ces travaux par l’étude de la réponse T régulatrice en montrant qu’il existe un déficit quantitatif en Treg au cours de l’ACG et la PPR. Dans la suite de ce travail, nous avons mis en évidence, chez des patients atteints de polyarthrite rhumatoïde, que le blocage de la voie de signalisation de l’IL-6 par un anticorps monoclonal dirigé contre le récepteur de l’IL-6 permet de corriger le déséquilibre de la balance Th17/Treg, en diminuant la réponse Th17 et en augmentant simultanément la réponse T régulatrice, à l’inverse des corticoïdes qui diminuent le pourcentage de Th17 sans corriger le déficit en Treg. Enfin, dans la dernière partie de ce travail, nous avons montré pour la première fois que les LT CD8+ étaient également impliqués dans la pathogénie de l’ACG et la PPR. Ces résultats ont permis de progresser dans les connaissances physiopathologiques de l’ACG et la PPR en évoluant d’un modèle articulé autour d’un déséquilibre de la balance Th1/Th2 vers celui d’un déséquilibre de la balance Th17/Treg et permettent de proposer des thérapeutiques mieux ciblées pour l’ACG et la PPR. / The aim of this thesis was to investigate the T-cell immune response in the course of giant-cell arteritis (GCA) and polymyalgia rheumatica (PMR). Several studies conducted by our team allowed us to obtain blood samples from many patients affected by GCA (n=57) and PMR (n=28). Immunological studies were performed in INSERM U1098, University Of Burgundy, Dijon, France. We firstly demonstrated the implication of Th17 and CD4+CD161+ T cells in the pathogenesis of these two diseases, thus extending the knowledge in the plasticity mechanisms arising between Th1 and Th17 cell-immune responses in GCA and PMR. Furthermore, we investigated the regulatory T cell immune response in these two affections, demonstrating that although being functional, the percentage of circulating Treg was decreased in GCA and PMR patients. As interleukin-6 (IL-6) had been shown to control the Th17/Treg balance, we studied Th17 and Treg frequencies in rheumatoid arthritis patients treated with an anti-IL-6 receptor antibody (tocilizumab). We showed that the blockade of the IL-6 pathway was able to correct the Th17/Treg imbalance by decreasing the number of Th17 cells and simultaneously increasing that of Treg. Finally, we demonstrated for the first time the implication of CD8+ T cells in the pathogenesis of GCA and PMR. This thesis allowed us to progress in the knowledge of the pathogenesis of GCA making the pathogenesis model progress from a Th1/Th2 to a Th17/Treg imbalance model. Altogether, these data deciphering the immune response in the pathogenesis of GCA and PMR bring new knowledge which will lead to better targeted therapies.

Dans la tuberculose, Mycobacterium tuberculosis forme des granulomes dans les poumons avec, au centre, des cellules myéloïdes mono et multi-nucléées et autour, des lymphocytes. Nous avons étudié la biologie des cellules géantes dans ces granulomes tuberculeux : formation, mécanismes de survie et fonctions. Notre groupe a publié que l’IL-17A déclenche la fusion des cellules dendritiques (DC). Notre travail démontre que cette cytokine induit BCL2A1/BFL1, qui régule la survie des DC et les chémokines CCL2 et CCL20 qui dirigent le regroupement nécessaire à leur fusion. In situ, l'IL-17A est exprimée par les lymphocytes T de la couronne du granulome tuberculeux. BCL2A1, CCL2 et CCL20 sont exprimés par les cellules myéloïdes mono-et multi-nucléées. Ensuite, nous avons caractérisé le phénotype, les fonctions immunitaires et l'activité microbicide des DC traitées par l'IL-17A. Nous avons trouvé qu’elles co-expriment des marqueurs de DC et de macrophages, conservent les fonctions classiques des DC, synthétisent un profil spécifique d’enzymes destructrices et exercent une microbicidie variable suivant les souches de Mycobactéries. Nous avons nommé GMIC (Giant Myeloid Inflammatory Cell), ces cellules géantes induites par l'IL-17A. Nous proposons qu'elles constituent un nouvel effecteur myéloïde qui contrôle les mycobactéries. Ainsi, l'IL-17A participerait au maintien du cœur myéloïde du granulome tuberculeux en favorisant la formation des cellules géantes possédant des fonctions destructrices et microbicides. Les mécanismes moléculaires que nous avons documentés devraient permettre le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques et vaccinales contre la tuberculose. / Tuberculosis, caused by Mycobacterium tuberculosis infection, results in the development of granulomas in affected tissues. These structures are formed by a myeloid cell core including multinucleated giant cells and surrounded by T lymphocytes. We studied mechanisms of survival, formation and functions of giant cells in Mycobacterium granulomas. Previously, our group showed that the cytokine IL-17A induces the fusion of dendritic cells (DC). Here, we identified molecules induced by the IL-17A genetic program in myeloid cells: BFL1 regulated DC survival, while the chemokines CCL2 and CCL20 directed clustering required for DC fusion. In situ, in human TB granulomas, we found that IL-17A was expressed by T lymphocytes while BFL1, CCL2 and CCL20 were expressed by the mono- and multi-nucleated myeloid cells. Then we characterized phenotype, immune functions and microbicidal activity of IL-17A-treated DC and their derived giant cells. They expressed a mixed DC-macrophage phenotype, retained classical DC functions, synthesized several destructive enzymes and had increased and differential microbicidal activities against Mycobacterium species. We named GMIC (giant myeloid inflammatory cells) these IL-17A-dependent giant cells, and propose that they constitute a new inflammatory myeloid effector with potent microbicidal activities. Altogether, our results show that IL-17A may participate in the maintenance of the myeloid core of human tuberculosis granuloma by promoting the formation of GMIC with potent destructive and microbicidal functions. The molecular mechanisms we have documented should help the development of new tuberculosis therapeutic and vaccination strategies.

Rationnel : L’artérite à cellules géantes (ACG) est une vascularite primitive des gros vaisseaux dont le diagnostic repose sur la mise en évidence d’un infiltrat inflammatoire et de cellules géantes à la biopsie d’artère temporale (BAT). On note également un remodelage de la paroi vasculaire lié à une prolifération des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) pouvant aboutir à une occlusion artérielle. Objectif : Caractériser les auto-anticorps dirigés contre les cellules endothéliales (CE) et les CMLV au cours de l’ACG et préciser le rôle des CMLV dans le remodelage pariétal. Méthodes : La recherche d’auto-anticorps a reposé sur un immunoblot 2D couplé à la spectrométrie de masse. Les protéomes des CMLV d’artère ombilicale, d’artère pulmonaire et d’aorte humaines normales a été comparés par protéomique différentielle (2D-DIGE). Nous avons utilisé la 2D-DIGE et des puces d’expression pan-génomiques pour comparer les CMLV issues de BAT de patients suspects d’ACG (avec un diagnostic final d’ACG ou non), afin d’identifier les mécanismes contribuant à la prolifération des CMLV. Résultats : Chez 15 patients atteints d’ACG, nous avons notamment identifié la lamine, la vinculine et l’annexine A5 comme cible des auto-anticorps anti-CMLV. Les antigènes cibles identifiés sont liés à Grb2, une protéine adaptatrice impliquée dans la prolifération des CMLV. Nous avons mis en évidence des protéomes différents au sein des CMLV humaines normales selon leur origine vasculaire et avons principalement identifié des protéines du cytosquelette et du métabolisme énergétique.A partir des CMLV isolées des BAT et à l’aide d’Ingenuity®, nous avons identifié l’endothéline 1 (ET-1) et la paxilline comme des molécules impliquées dans le remodelage vasculaire. En immunohistochimie et par qPCR, nous avons confirmé l’expression de l’ET-1 et de ses récepteurs ETAR et ETBR au sein des artères temporales de patients atteints d’ACG. Enfin, nous avons inhibé la prolifération des CMLV avec du macitentan, un inhibiteur d’ETAR et en particulier avec son métabolite actif, mais pas avec d’autres inhibiteurs des récepteurs de l’ET-1. Conclusion : Nous avons identifié chez les patients atteints d’ACG des anticorps anti-CMLV dont le rôle pathogéne potentiel reste à définir. Les différences protéiques observées à partir des CMLV humaines normales pourraient correspondre à des phénotypes différents. A partir d’un matériel biologique unique, nous avons pu montrer que la prolifération excessive des CMLV au cours de l’ACG pouvait être inhibée par le macitentan ce qui permet d’envisager un usage thérapeutique de cette molécule. / Background : Giant cell arteritis (GCA) is a large vessel vasculitis and its diagnosis usually relies on the identification of an inflammatory infiltrate made of mononuclear cells and giant cells upon temporal artery biopsy. There is also a remodeling process in the arterial wall due to an excessive proliferation of vascular smooth muscle cells (VSMC) which can sometimes lead to arterial occlusion. Purpose: Identify auto-antibodies targeting either endothelial cells (EC) and/or VSMC during GCA and better understand the role of VSMC in the remodeling process. Methods : Auto-antibodies were detected by a 2-dimensionnal immunoblot and their target antigens were identified by mass spectrometry. Proteoms of umbilical artery, pulmonary artery and aorta VSMC were compared by 2 dimension differential in gel electrophoresis (2D-DIGE). In order to identify mechanisms involved in VSMC proliferation in GCA, we used both 2D-DIGE and pan genomic chips in order to compare VSMC isolated at the time of temporal artery biopsy (TAB) from patients with a final diagnosis of GCA or another diagnosis. Results : In 15 patients with GCA, we identified lamin, vinculin and Annexin A5 as target antigens of anti-VSMC antibodies. Target antigens were linked with Grb2, an adaptator protein involved in VSMC proliferation. Normal VSMC originating from different vascular beds have differ in protein contents with differential expression of cytoskeleton and energy metabolism proteins. We compared VSMC from TAB with Ingenuity software and identified endothelin-1 (ET-1) and paxillin as proteins involved in vessel remodeling. We confirmed by immunohistichemistry and qPCR that ET-1 and its receptor ETAR and ETBR were expressed in temporal arteries from patients with GCA. Last, we reduced VSMC proliferation with Macitentan, an ETAR and ETBR antagonist and significantly inhibited VSMC proliferation with its active metabolite whereas other ET-1 inhibitors had no effect. Conclusion : We identified anti-VSMC auto-antibodies in patients with GCA. Their pathogenic role remains to be determined. Normal VSMC from different vascular locations differ in protein conten which might reflect different phenotypes and different properties. The escessive proliferation of VSMC from patients with GCA was inhibited by Macitentan. This drug might constitute a future therapeutic option.