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Characterization of the viability and the function of granulocytes used for transfusion

Murru, Andrea 20 April 2022 (has links)
Les granulocytes neutrophiles sont les cellules immunitaires les plus abondantes dans l'organisme. Elles constituent notre première ligne de défense contre les infections microbiennes. Les personnes neutropéniques sont à haut risque de mortalité en cas d'infections microbiennes graves. Lorsque les traitements antimicrobiens standards sont inefficaces, les patients peuvent recevoir une transfusion de concentré de granulocytes (CG) pour rétablir temporairement un nombre de neutrophiles en circulation permettant d'éradiquer l'infection. Au Canada, les CG sont préparés par Héma-Québec à partir de donneurs stimulés avec une dose de prednisone augmentant le nombre de neutrophiles en circulation. Aux États-Unis le G-CSF sert d'agent de stimulation des donneurs. Les neutrophiles sont récoltés par leucaphérèse et certifiés pour la transfusion selon le nombre de neutrophiles récoltés. Or, ce critère ne reflète pas la viabilité et l'état fonctionnel des cellules transfusées. Notre étude compare la viabilité, le phénotype et les fonctions antimicrobiennes des neutrophiles obtenus des CG dérivés de prednisone et de G-CSF. La prednisone mobilise des neutrophiles matures avec une phagocytose augmentée mais le nombre de neutrophiles est souvent proche de la limite transfusable. Le G-CSF augmente considérablement le nombre de neutrophiles récoltés, dont près de la moitié sont immatures, en plus d'abaisser la chimiotaxie et d'augmenter la production de cytokines. D'après nos résultats, la durée d'entreposage des CG est le paramètre le plus critique pour le maintien de la viabilité et des fonctions antimicrobiennes des neutrophiles, particulièrement pour ceux dérivés du G-CSF alors que la leucaphérèse a un effet négligeable sur les deux types de CG. L'amélioration des processus de fabrication, d'entreposage des CG et leur certification avec un critère fonctionnel permettra de maintenir la viabilité et les fonctions des neutrophiles et d'assurer leur efficacité in vivo. / Neutrophil granulocyte are the most abundant immune cells in the organism. They constitute our first line of defence against invasive pathogens. Neutropenic patients with life-threatening infections can be transfused with granulocyte concentrates (GCs) to temporarily restore a sufficient number of circulating neutrophils to eradicate infection. In Canada, GC are prepared by Héma-Québec from donors pre-treated with a unique dose of prednisone enhancing the number of circulating neutrophils. In the U.S, G-CSF is used as mobilizing agent in the donors. Neutrophils are collected by leukapheresis and certified for transfusion according to the number of neutrophils collected. This criterion, however, does not reflect the viability and the functional capacity of the transfused cells. Our study compare the viability, the phenotype and antimicrobial functions of neutrophils from prednisone and G-CSF-derived GCs. Prednisone mobilizes mature neutrophils with enhanced phagocytosis although the number of collected neutrophils is sometimes below the required transfusion dose of 1 x10¹⁰ granulocytes per unit. G-CSF significantly increases the number of collected neutrophils, though almost half are immature, along with decreasing chemotaxis and increasing cytokine production. According to our results, storage duration is the most critical parameter for the preservation of neutrophils viability and antimicrobial functions, particularly for G-CSF-derived GC neutrophils whereas leukapheresis had negligible effect for both type of GCs. The improvement of GCs supply chain and storage as well as certification based on a functional criterion will allow to preserve the viability and effector functions of neutrophils and guaranty GCs in vivo efficacy.

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