Le rôle primordial des cellules de la peau dans la réponse immunitaire est désormais bien établi. Cependant, pourraient-elles également être responsables de l'activation du système immunitaire observée dans le psoriasis, une maladie inflammatoire chronique de la peau? Cette étude vise à comprendre la capacité des kératinocytes psoriasiques à activer in vitro les leucocytes. Le profil de sécrétion de lymphocytes sains co-cultivés avec des kératinocytes (sains ou psoriasiques) a été évalué pour 22 analytes. Les taux élevés de diverses cytokines dans les cultures avec kératinocytes psoriasiques démontrent leur capacité à induire une sécrétion de médiateurs pro-inflammatoires. Les cytokines surexprimées suggèrent également un potentiel d'activation des neutrophiles. L'altération in vitro de plusieurs fonctions des neutrophiles (survie, adhérence cellulaire et production d'anion superoxyde) par les kératinocytes a permis de confirmer ce potentiel. En conclusion, cette étude présente le kératinocyte psoriasique comme étant un instigateur probable de l'inflammation dans la pathogenèse de cette maladie.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / La transfusion de concentrés de granulocytes (CG) représente une option thérapeutique pour les patients neutropéniques confrontés à des infections potentiellement mortelles résistantes aux agents antimicrobiens. Cette approche vise à augmenter temporairement le nombre de neutrophiles circulants afin de combattre les agents pathogènes. L'une des principales limites de la transfusion de CG réside dans la brève durée de vie des neutrophiles et la diminution rapide de leur efficacité clinique (< 24 h). Cette contrainte accroît la charge logistique des centres de collecte, complique le transport et restreint l'accès à une thérapie cellulaire efficace. Des études ont rapporté que la concentration cellulaire élevée contenue dans les CG entraîne une diminution significative de la viabilité et de la fonction antimicrobienne des cellules après 24 heures. Bien que la dilution 1 pour 8 et l'ajout de solutions additives aux CG aient permis de prolonger ces facteurs jusqu'à 48 heures, ces méthodes n'étaient pas entièrement adaptées à l'utilisation clinique en raison du volume excessif des transfusions. La présente étude a permis de développé une solution additive adaptée à la clinique, permettant de maintenir la viabilité des neutrophiles pendant 48 heures. Cette solution, composée principalement d'une solution additive pour globules rouges (AS-3) ainsi qu'une pour plaquettes (Plasma-Lyte) supplémentée de tampons et d'albumine (Alburex), a réussi à étendre l'activité antimicrobienne des neutrophiles, dont la phagocytose et la production intracellulaire d'espèces réactives de l'oxygène (ROS), jusqu'à 72 heures. Même la fonction la plus touchée par l'entreposage, à savoir la migration, a été maintenue pendant au moins 24 heures. Cependant, après 24 heures, on observe une augmentation significative de la production de ROS extracellulaires en présence de cette solution, ce qui pourrait avoir des conséquences négatives pour le receveur. Si, lors de l'entreposage, l'on tient compte des autres types cellulaires, comme les globules rouges et les plaquettes, et du délai de traitement du sang de 16 à 24 heures nécessaires pour la préparation de CG à partir du pool de leucocytes résiduels, cette solution ne semble pas suffisante pour prolonger la conservation des neutrophiles. Une éventuelle amélioration des conditions d'entreposage des CG pourrait garantir l'efficacité thérapeutique des produits sanguins destinés à la transfusion, malgré les délais de production et de transport qui peuvent parfois excéder 24 heures. / Transfusion of granulocyte concentrates (GCs) represents a therapeutic alternative for neutropenic patients with life-threatening infections resistant to antimicrobial treatments. This approach offers temporary antimicrobial protection by increasing the circulating neutrophil count. The main limitations of GC transfusion is the short shelf-life of neutrophils and the rapid decline in their clinical efficacy (< 24 h). This constraint increases the logistical burden on collection centers, complicates transport and restricts access to effective cell therapy. Previous studies have reported that the high cell concentration contained in CGs leads to a significant decrease in cell viability and antimicrobial function after 24 h. While dilution 1-in-8 and supplementation of GCs with additive solutions was successful in prolonging these factors for up to 48 h, these methods were not entirely suitable for clinical use due to excessive transfusion volume. The present study developed an additive solution specifically adapted for clinical use, allowing neutrophil viability to be maintained for up to 48 hours. The present study developed an additive solution specifically adapted for clinical use, allowing neutrophil viability to be maintained for up to 48 hours. This solution, composed mainly of a red blood cell additive solution (AS-3) and platelet additive solution (Plasma-Lyte) supplemented with buffers and albumin (Alburex), successfully extended the antimicrobial activity of neutrophils, including phagocytosis and intracellular production of reactive oxygen species (ROS), for up to 72 hours. Even the most affected function, e.g. migration, was maintained for at least 24 hours. However, after 24 hours, there was a significant increase in extracellular ROS production in the presence of this solution, which could have negative consequences for the recipient. If other cell types, such as red blood cells and platelets, are considered during storage, along with the 16 to 24-hour blood processing time required to prepare GCs from the residual leukocyte pool, this solution does not appear to be sufficient to prolong neutrophil preservation. Improving GC storage conditions could guarantee the therapeutic efficacy of blood products intended for transfusion, despite production and transport times that can sometimes exceed 24 hours.

L’ensemble des maladies démyélinisantes (e.g. la sclérose en plaques et la neuromyélite optique) représente un fardeau majeur sur la société et sur le bien-être des citoyens affectés. Quoique des progrès aient été fait dans la compréhension des mécanismes biologiques qui y sont sous-jacents, les causes ultimes ne sont pas connues et il y a un besoin de développer des traitements plus pointus. Le symptôme caractéristique de toute maladie démyélinisante est la perte de la myéline qui isole les fibres nerveuses du système nerveux central (SNC). Cette perte est effectuée par l’action néfaste et non-contrôlée de cellules du système immunitaire : les lymphocytes T qui réagissent contre les protéines de la myéline, les cellules B qui sécrètent des autoanticorps, les macrophages qui phagocytent des débris de myéline, et les cellules dendritiques qui orchestrent tout. Cependant, il est clair aujourd’hui d’après le modèle animal de la sclérose en plaques, l’encéphalomyélite autoimmune expérimentale (EAE), que les neutrophiles sont indispensables au développement complet de la maladie. Ainsi, la déplétion des neutrophiles prévient l’apparition des symptômes. Néanmoins, le mécanisme d’action des neutrophiles reste à être élucidée. Le présent mémoire résume d’abord les connaissances actuelles sur les neutrophiles dans l’EAE et la sclérose en plaques et présente ensuite des données originaux permettant de mieux comprendre les fonctions des neutrophiles dans l’EAE. Nous démontrons que les neutrophiles infiltrant le SNC subissent des changements moléculaires qui les activent; que leur transcriptome devient plus similaire à ceux des macrophages et des cellules dendritiques; que les neutrophiles interagissent physiquement avec les lymphocytes T et B in situ dans la moelle épinière enflammée; et que, dans un nouveau modèle de la sclérose en plaques dépendant de cellules B, les neutrophiles utilisent la protéase ASPRV1 pour prolonger l’inflammation à long terme. Ces observations améliorent notre compréhension des maladies démyélinisantes et servent de base pour de prochaines expériences sur le rôle des neutrophiles en général. / Autoimmune demyelinating diseases (ADDs) are a leading cause of neurological disability in youth and adults, especially in Canada; the best-known of which is multiple sclerosis (MS); others include neuromyelitis optica spectrum disorder. These diseases are characterized by destruction of myelin and loss of nerve conductivity leading to motor deficits and deteriorating quality of life. ADDs have been studied for nearly two centuries and disease-mitigating therapies are now available for patients; however, a cure has not yet been found. Demyelination proceeds largely via the reaction of autospecific T cells with endogenous myelin proteins, in cooperation with B cells, macrophages and dendritic cells; the root cause of this autoreactivity is still unknown. Yet it is becoming increasingly clear from the study of animal models of MS that depletion of neutrophils, an abundant innate leukocyte population, has the potential to block the development of disease symptoms. We therefore aim to comprehend the molecular reasons behind this phenomenon in mice and translate our findings to the human case. This work aims, firstly, to summarize the facts known about neutrophils in MS, neuromyelitis optica, and other ADDs, as well as in mouse models of demyelination; secondly, to present the results of experiments on neutrophils with the model system experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). We have found that neutrophils in EAE that migrate to the central nervous system undergo transcriptional and proteomic changes that leave them in a putatively activated state. These activated neutrophils physically interact with T and B lymphocytes in the inflamed spinal cord. Furthermore, we use an improved model of EAE, that better describes MS, to show that neutrophils act through the novel gene Asprv1 to prolong and worsen inflammation. This study sheds light on the subtleties of neutrophils in a societally relevant context and provides data for the continued investigation into neutrophil biochemistry and systems biology

Les neutrophiles produisent plusieurs médiateurs peptidiques contribuant à l'inflammation lors de la réponse immunitaire contre les agents infectieux. Ces médiateurs sont encodés par des gènes dont la transcription est strictement régulée. Alors que ces facteurs de transcription sont bien connus, les voies de signalisation causant l'activation transcriptionnelle, ainsi que l'initiation de la traduction des chimiokines, sont moins bien caractérisées chez les neutrophiles humains. En conséquence, nous avons caractérisé le rôle de la PI3K dans cette réponse. L'inhibition de la PI3K par le LY294002 a considérablement réduit la sécrétion de chimiokines. La nucléofection de dominant-négatifs des sous-unités de la PI3K dans la lignée cellulaire PLB-985 différenciée en neutrophiles a confirmé ces résultats. D'autre part, le LY294002 a drastiquement inhibé l'expression génique de certaines chimiokines sans influencer l'activation des facteurs de transcription. Ceci a aussi été confirmé par la double nucléofection des dominants-négatifs et de promoteurs couplés à la luciférase. Ainsi, la PI3K affecte sélectivement la transcription de certaines chimiokines et module la traduction puisque le LY294002 inhibe la phosphorylation de protéines impliquées dans l'initiation de la traduction. Puisque les mécanismes contrôlant l'initiation de la traduction sont à peu près inconnus chez les neutrophiles, nous avons donc étudié la contribution de MNK I. Le CGP57380, un inhibiteur de MNK I, a fortement réduit la sécrétion de chimiokines. Ces données ont été confirmées par la nucléofection d'un dominant-négatif de MNK I dans la lignée cellulaire PLB-985 différenciée en neutrophiles. De plus, le CGP57380 n'influence pas l'expression génique des chimiokines. L'utilisation d'une coiffe synthétique mimant celle des ARNms nous a permis de déterminer que MNK I n'y est pas recrutée. Par contre, le CGP57380 diminue la phosphorylation de protéines impliquées dans le contrôle de l'initiation de la traduction. Nos résultats montrent que MNK I participe au contrôle de la traduction des chimiokines. Pour terminer, nous avons étudié la contribution de l'IL- 18 à la production de chimiokines. Nous avons tout d'abord détecté l'expression de l'IL- 18 en ARNm et au niveau protéique. De plus, bien que l'ARNm de l'IL- 18 soit inductible en réponse à plusieurs stimuli inflammatoires, seul le LPS peut induire sa sécrétion. Les neutrophiles sécrètent de façon constitutive l'IL-18 BP, l'inhibiteur naturel de l'IL-18, bien que cette sécrétion ne soit pas modulable. L'IL- 18 sécrété en réponse au LPS agit de façon autocrine sur les neutrophiles. En effet, le blocage de l'IL- 18 réduit considérablement l'expression et la sécrétion des chimiokines. En accord avec ces données, l'ajout d'IL-18 exogène induit l'expression et la sécrétion de plusieurs chimiokines en activant une signalisation intracellulaire semblable aux autres stimuli inflammatoires déjà étudiés. Dans leur ensemble, nos résultats dévoilent de nouvelles interactions entre l'IL-18 et les neutrophiles. En conclusion, les travaux présentés dans cette thèse ont montré que les stimuli inflammatoires utilisent en partie la voie de la PI3K au niveau de la transcription; et, au niveau de la traduction, les kinases MNK I et PI3K pour induire la production de chimiokines par les neutrophiles humains. Ces molécules de signalisation pourraient donc représenter des cibles prometteuses pour des interventions thérapeutiques visant à abaisser la production de chimiokines dans des pathologies chroniques dans lesquelles les neutrophiles et leurs produits jouent un rôle prédominant.

Thèse de doctorat : Sciences de la vie et de la santé : Paris 12 : 2003. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse de doctorat : Biologie Moléculaire. ARN : Biogenèse et structure / fonction : Nancy 1 : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse de doctorat : Sciences de la vie et de la santé : Tours : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse doctorat : Biologie Cellulaire : Nancy 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre.

Les neutrophiles sont d'une grande importance dans la première ligne de défense de l'organisme contre les pathogènes. Ils participent activement par leurs actions antimicrobiennes, comme la phagocytose et la relâche de granules, mais influencent également la réponse immunitaire par les différentes cytokines et chimiokines qu'ils produisent. L'étude des différentes fonctions du neutrophile a permis d'établir les étapes clés de la signalisation intracellulaire qui mène à ces différentes fonctions. De plus, les études dé signalisation, dans différents organismes, ont placé TAK1, une MAP3K, à l'avant-plan dans l'activation des sentiers MAP kinase et des facteurs de transcription NF-kB. Nos efforts pour élucider les sentiers métaboliques du neutrophile nous ont fait nous pencher sur le rôle que TAK1 pouvait y jouer. Nous avons donc découvert que TAK1 était la kinase d'importance dans le contrôle des fonctions du neutrophile avec le LPS et le TNF[alpha], deux stimuli activateurs de NF-kB. Dans cette étude, nous nous sommes penchés sur le rôle de TAK1 chez le neutrophile avec des stimuli dont les réponses cellulaires ne passent pas par l'activation de NF-kB. C'est dans cette perspective que nous avons utilisé un chimioattractant, le fMLP, et un facteur de croissance, le GM-CSF. Ce sont deux stimuli physiologiques fréquemment retrouvés aux sites inflammatoires. Le fMLP et le GM-CSF activent rapidement TAK1 et celle-ci se retrouve en amont de la voie MEK/ERK, mais pas des voies p38 MAPK et PI3K/AKT. L'inhibition de TAK1 diminue l'expression et la sécrétion d'IL-8 et d'IL-1RA. L'inhibition de MEK/ERK et de PI3K/AKT a le même effet. De plus, l'inhibition de TAK1 empêche l'effet antiapoptotique du GM-CSF ainsi que diminue la production de leucotriènes par le fMLP. En conclusion, les travaux présentés montrent que TAK1 est une MAP3K essentielle dans les réponses fonctionnelles du neutrophile au fMLP et au GM-CSF. Cette découverte ouvre la porte à de nouvelles cibles thérapeutiques, particulièrement dans le cas de maladies chroniques impliquant le GM-CSF.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2008. / Titre de l'écran-titre (visionné le 2 sept. 2008). Bibliogr.