Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le polynucléaire neutrophile (PMN), cellule clé de l’immunité innée, est la première cellule à être recrutée sur le site inflammatoire. Après avoir détruit l’agent pathogène, il entre en apoptose puis est éliminé par les macrophages pour éviter le déversement de son contenu lytique, dangereux pour l’environnement. La régulation de la balance survie/apoptose du neutrophile est donc une étape cruciale de la résolution de l’inflammation. Notre laboratoire a mis en évidence la présence du Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA) dans le neutrophile mature. PCNA est exprimé dans le noyau des cellules proliférantes, où il est impliqué dans la réplication/réparation de l’ADN et dans le contrôle du cycle cellulaire. PCNA est une protéine trimérique conservée au cours de l’évolution dépourvue d’activité enzymatique. En effet, PCNA constitue une “plateforme” qui interagit avec différents partenaires protéiques et orchestre leurs fonctions. De plus, pour assurer sa fonction, PCNA doit être obligatoirement sous forme trimérique. Dans le neutrophile mature, il a été démontré que PCNA avait une localisation exclusivement cytosolique et qu’il contrôlait spécifiquement la survie du neutrophile. La translocation de PCNA du noyau au cytosol a lieu pendant la différenciation granulocytaire. Elle est dépendante d'une séquence d'export nucléaire (NES) accessible et fonctionnelle que lorsque PCNA est monomérique. Le but de ma thèse a été d’étudier la plateforme de PCNA dans le cytosol du neutrophile afin d'identifier les protéines associées à PCNA afin de comprendre sa fonction dans les neutrophiles. Nous avons montré la présence de la forme monomérique et de la forme trimérique de PCNA dans le cytosol du neutrophile mature. Nous avons démontré une activité anti-apoptotique de la forme monomérique dans des cellules PLB985 différenciées en neutrophiles. De plus, nous avons identifié des peptides exposés sur la surface monomérique de PCNA qui sont utilisé comme des compétiteurs pour déplacer les interactions entre PCNA et ses partenaires dans le cytosol des neutrophiles. Ces peptides modulent la survie des neutrophiles. Grâce à des analyses de Spectrométrie de Masse, nous avons identifié des nouveaux partenaires de PCNA dans le cytosol du neutrophile impliqués dans plusieurs voies métaboliques. Cela suggère que PCNA régule la survie du neutrophile en interagissant avec différents protéines cytosoliques. Parmi les partenaires identifiés, nous avons trouvé les sous-unités cytosoliques de la NADPH oxydase, enzyme responsable de la production de formes réactives de l’oxygène, à la base de l’activité microbicide du neutrophile. Nous avons montré en particulier l’interaction entre p47phox et PCNA. Nous avons enfin étudié l’implication fonctionnelle de l’interaction de PCNA avec la NADPH oxydase dans des cellules PLB985 et également dans des neutrophiles humains. L’ensemble des résultats suggère que PCNA cytoplasmique maintient le neutrophile dans un état de repos, et aide l’assemblage de la NADPH oxydase lors de son activation. Le réseau protéique associé à PCNA régule l’activité et la survie du neutrophile en modulant différentes voies de signalisation. / Polymorphonuclear neutrophils (PMN), key cells of innate immunity are the first cell recruited to the inflammatory site. After destroying the pathogen, neutrophils undergo apoptosis and are cleared by macrophages to prevent the spillage of their lytic content that is dangerous for the environment. The regulation of the survival/apoptosis balance of neutrophil is a crucial step in the inflammation resolution. Our laboratory has shown the presence of Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA) in mature neutrophils. PCNA is expressed in the nucleus of proliferating cells, where it is involved in DNA replication/repair and in cell cycle control. PCNA is a trimeric protein conserved during evolution and deprived of enzymatic activity. Indeed, PCNA is a “platform” that interacts with different partner proteins and orchestrates their functions. Furthermore, PCNA must be in trimeric form to play its role. In mature neutrophils, PCNA has an exclusively cytosolic localization where it specifically controls their survival. The PCNA translocation from nucleus to the cytosol happened during the granulocytic differentiation. This nuclear-to-cytosol relocalisation is dependent on a nuclear export sequence (NES), which is accessible and functional when PCNA is monomeric. The aim of my thesis was to study the PCNA platform in the neutrophil cytosol to identify the proteins associated with PCNA in order to understand its function in neutrophils. We have shown the expression of monomeric and trimeric forms of PCNA in the cytosol of mature neutrophils. We have demonstrated the anti-apoptotic activity of the monomeric form in PLB985 cells differentiated in neutrophils. Moreover, we have identified the surface-exposed peptides from the monomeric PCNA which are used as competitors of interactions between PCNA and its partner in the cytosol of neutrophils. These peptides modulate neutrophils survival. Thanks to the analysis of Mass Spectrometry, we have identified new partners of PCNA in the neutrophil cytosol involved in several metabolic pathways. This suggests that PCNA regulates neutrophil survival by interacting with different cytosolic proteins. Among the identified partners, we have found the cytosolic subunits of the NADPH oxidase, the enzyme responsible of the reactive oxygen species production, at the base of the neutrophil microbicidal activity. We have shown especially the interaction between p47phox and PCNA. Finally, we have investigated the functional implication of the interaction of PCNA with the NADPH oxidase in PLB985 cells and also in human neutrophils. Taken altogether, results suggest that the cytosolic PCNA maintains the resting state of neutrophils, and it helps the assembly of the NADPH oxidase when activated. The protein network associated with PCNA regulates the activity and the survival of neutrophil by modulating several pathways.

Le déoxynivalénol (DON) est une mycotoxine issue du métabolisme secondaire de moisissures, et se retrouve fréquemment comme contaminant naturel de nombreuses denrées d’origine végétale. Les objectifs de nos travaux ont été d’évaluer les propriétés toxiques du DON chez le porc en croissance, sain ou porteur d’agent pathogène, car cette espèce est connue pour sa sensibilité envers la toxine. Nous avons dans un premier temps étudié in vitro les effets du DON sur la réponse immunitaire non spécifique des animaux. Dans un deuxième temps, l’impact de l’ingestion d’un aliment naturellement contaminé sur les performances et la flore intestinale des porcs a été étudié. Enfin, le modèle de portage asymptomatique de salmonelles a été choisi pour caractériser l’effet de l’intoxication sur l’excrétion de ce pathogène. En fonction de la dose de DON utilisée (0,5 - 5µM), la pré-exposition des macrophages à la toxine a entraîné une inhibition de leur activation par l’IFN-? à travers une diminution de l’expression de leurs récepteurs transmembranaires CD14, CD54, CD119 et HLA-DP/DQ/DR, impliqués dans les fonctions de coopération et de signalisation des macrophages. En revanche, le DON n’a pas eu d’effet particulier sur des macrophages préalablement activés par l’IFN-?. L’exposition au DON n’a pas altéré la capacité de phagocytose des neutrophiles. Cependant, le DON (10 - 50 µM) réduit les propriétés de migration de ces cellules, et diminue la production d’IL-8 par les neutrophiles stimulés par du lipopolysaccharide. Nos résultats suggèrent que la diminution de la production d’IL-8 serait due à une inhibition de l’expression de la sous-unité p65 des facteurs de transcription-kB (NF-kB). Dans les études in vivo, nous avons observé une diminution transitoire de la croissance de tous les porcs après une semaine d’ingestion d’un aliment contaminé par le DON (2,7 mg DON/kg d’aliment). Des modifications de profils de flore bactérienne intestinale ont également été mises en évidence par CE-SSCP (Capillary Electrophoresis Single-Stranded Conformation Polymorphism) après 28 jours d’intoxication chronique. Comme attendu, aucun signe clinique ou physiologique important n’a été observé suite à l’inoculation des porcs avec 106 UFC de Salmonella Typhimurium, hormis une augmentation immédiate de la concentration sérique des immunoglobulines A. Une légère accélération de la séroconversion des animaux infectés par Salmonella Typhymurium et exposés au DON a été observée, ainsi qu’une perturbation passagère de la population de coliformes thermotolérants des fécès, deux jours après l’infection. Aucun autre effet synergique de l’intoxication et de l’infection n’a été observé sur la persistance et l’excrétion de la bactérie par les porcs infectés. En conclusion, nos résultats montrent qu’in vitro, le DON diminue les fonctions des cellules phagocytaires (neutrophiles et macrophages) et qu’in vivo, aux doses de DON et de salmonelles administrés, cette mycotoxine altère la flore intestinale des porcs, mais ne semble pas être un facteur aggravant du portage asymptomatique de salmonelles. / Deoxynivalenol (DON), is a mycotoxin produced by several Fusarium species. It is a secondary metabolite and can contaminate all the stages of the food chain. DON is commonly detected in cereal grains and pigs remain the most sensitive animal specie. The aim of the present study was to evaluate the toxicological properties of DON in grower pigs using pathogen-free pigs. In the first place, in vitro studies were performed to evaluate DON effects on the no-specific immune response. In the second place, the impact of the ingestion of naturally DON contaminated food on the performance and pig’s microbiota was explored. Finally, a Salmonella asymptomatic model was used to characterize the effect of DON on pathogen excretion. Depending on the DON dose used (0.5 -5 µM) the preliminary exposition of macrophages with increased concentration of DON inhibited their IFN-y activation, through a decrease in the clusters of differentiation CD14, CD54, CD119, and HLA-DP/DQ/DR, which are implicated in cellular cooperation and signalization of macrophages. However, no DON effect was observed on the preliminary IFN-y activated macrophages. High DON dose (10 - 50 µM) did not affect polymorphonuclear cells (PMNs) phagocytosis but reduced significantly the migration capacity and the IL-8 production of LPS-induced PMNs. Results therefore suggested that IL-8 decrease is due to the inhibition of the p65-NFKB subunit expression. In the in vivo study, consumption of DON-contaminated feed (2.8 mg DON/kg of feed) reduced the animal weight gain during the first week of experiment. Changes in the intestinal microflora were observed by Capillary Electrophoresis Single-Stranded Conformation Polymorphism (CE-SSCP) in DON exposed animals, suggesting an impact of this toxin on the dynamics on the intestinal bacterial communities. In pigs inoculated with Salmonella enterica Typhimurium, DON did not increase the asymptomatic pathogenicity of the bacteria when these animals were fed with the contaminated diet. Only a slight increase of the seroconversion was seen, but no synergistic effects on colonization or excretion of the bacteria was observed during the experiment. It was concluded that low doses of DON have a negative impact on different phagocytics cells functions and could modify the gastrointestinal associated microflora. In contrast, this toxin did not seem to increase an asymptomatic infection of Salmonella enterica Typhimurium in pigs.

Les polynucléaires neutrophiles ont longtemps été considérés comme des cellules n’intervenant que dans la réponse immune innée. Cependant, au cours de ces dernières années, de nombreuses publications suggèrent que ces cellules, retrouvées au sein du microenvironnement de nombreux cancers, pourraient également jouer un rôle dans la tumorigénèse et la progression tumorale. Ces études mettent en évidence leur fréquence comme marqueur pronostique dans différents cancers solides, mais peu de travaux se sont intéressés à la caractérisation fonctionnelle de ces cellules dans la progression tumorale. Dans de nombreux cancers dont les lymphomes B issus du centre germinatif, les cellules tumorales, qui sont incapables de proliférer et de survivre seules, sont dépendantes de leur microenvironnement de soutien. Dans cette étude, nous avons évalué la fonctionnalité des polynucléaires neutrophiles dans la croissance des lymphomes B. Ainsi, nous avons démontré pour la première fois que les polynucléaires neutrophiles soutiennent directement la croissance et la survie des cellules tumorales de lymphomes B. De plus, un dialogue bidirectionnel existe entre les polynucléaires neutrophiles et les cellules stromales. D’une part, les cellules stromales soutiennent la survie des polynucléaires neutrophiles, qui en retour induisent les caractéristiques d’un stroma lymphoïde. L’induction de ce phénotype permet aux cellules stromales d’acquérir de meilleures capacités de soutien envers les cellules tumorales. Cette étude confirme donc que les polynucléaires neutrophiles sont une composante importante du microenvironnement tumoral, et pourraient devenir une nouvelle cible thérapeutique pour le traitement des lymphomes B issus du centre germinatif. / For long time, neutrophils have only been considered as cells involved in the innate immune response. More recently, in descriptive publications, neutrophils were found in the microenvironment of many solid cancers, hypothesizing that they could also play a role in tumorigenesis and cancer progression. These studies highlighted the prognostic value of their frequency, but few of them focused on the functional characterization of these cells in tumor growth. In many cancers, including germinal centre-derived B-cell lymphomas, tumor cells are dependent on their microenvironment to proliferate and survive. In this study, we focused on the role of neutrophils in the progression of B-cell lymphomas, and for the first time we demonstrated that neutrophils directly support the growth and survival of tumor Bcells. In addition, we highlighted the existence of bidirectional cooperation between neutrophils and stromal cells. In one hand stromal cells support the survival of neutrophils. On the other hand, neutrophils induce a lymphoid stroma phenotype which is well known to enhance their supportive effect on tumor cells. This study demonstrates that neutrophils are a significant component of the tumor microenvironment and may be considered as a potential therapeutic target for the treatment of B-cell lymphomas.

Au cours des deux dernières décennies, la stéatose hépatique non alcoolique (NAFLD) a été une maladie épidémique croissante, non seulement dans les pays occidentaux mais également dans le monde entier en raison de l’augmentation continue des modes de vie sédentaires, de l’obésité, et de la résistance à l’insuline. La prévalence mondiale de la NALFD est actuellement estimée à 25% dans la population générale adulte. NALFD est composé d’un éventail d’affections hépatiques s’étendant du foie gras non-alcoolique (NAFL), stéatohépatite non-alcoolique (NASH), fibrose avancée et cirrhose qui peut progresser au carcinome hépatocellulaire (HCC). L’inflammation induite par NASH peut moduler l’activation des cellules stellaires hépatiques (CSH) et donc influencer la progression de la fibrose hépatique. Le rôle de l’inflammation de type 3, qui est caractérisée par la production des cytokines IL-17A et IL-22, dans la fibrose de type NAFLD demeure incompris. Dans cette thèse, nous avons évalué le rôle d’IL-22 et d’IL-17A dans la fibrose liée à la NAFLD. Des biopsies cliniques de foie NAFLD humain et un modèle murin in vivo de NAFLD ont été utilisés et des expériences in vitro ont été effectuées. Nous avons démontré que l’expression hépatique d’IL-22 est plus élevée chez les femmes et chez les femelles avec NAFLD versus les hommes et les mâles. Nous avons identifié les neutrophiles et les cellules T, y compris les cellules T Th17, Th22 et γδ, en tant que principaux producteurs d’IL-22 chez les sujets féminins et les souris atteintes de NAFLD. De plus, nous avons démontré que l’absence de la signalisation endogène du récepteur IL-22 (modèle IL-22RA1 knockout) chez les souris femelles avec NAFLD, aggravait les lésions hépatiques, l’inflammation et la fibrose, comparé aux mâles. Cet effet hépatoprotecteur dépend des mécanismes anti-apoptotiques médiés par la signalisation du récepteur IL-22 qui favorisent la survie des hépatocytes et réduisent au minimum les dommages au foie. Nous avons également montré que l’expression hépatique d’IL-22BP est régulé à la hausse chez les souris femelles avec NAFLD comparé aux mâles. Dans ces femelles, le ratio d’ARN messager hépatique de l’IL-22 envers celui de l’IL-22BP est corrélé positivement avec les gènes en aval de cible d’IL-22 (gènes anti-apoptotiques et antioxydants). Par ailleurs, nous avons prouvé que les neutrophiles intrahépatiques produisent l’IL-17A in situ dans notre modèle NAFLD et ceci correspondait fortement avec la progression de la fibrose de foie et les dommages hépatiques. Nous avons fourni des preuves préliminaires que l’IL-17A peut induire des pièges extracellulaires de neutrophiles (NET) in vitro, et la signature de NETs est impliquée dans la progression de la fibrose hépatique dans notre NAFLD. Pris ensemble, Ces résultats démontrent qu’identifié un nouveau rôle de l’inflammation de type 3 dans la fibrose liée au NAFLD, où l’action de l’IL-22 est dépendante du sexe et possède des 4 fonctions hépatoprotectrices contre la fibrose du foie chez les femelles, alors que l’IL-17A agit en tant que cytokine profibrogénique et favorise la fibrose de foie. / Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is a growing epidemic, not only in western countries but also worldwide due to the continuous rise in sedentary lifestyles, obesity, and insulin resistance over the last two decades. The global prevalence of NALFD is currently estimated to be 25% in the general adult population. NAFLD is comprised of a spectrum of liver disease ranging from non-alcoholic fatty liver (NAFL), non-alcoholic steatohepatitis (NASH), advanced fibrosis, and finally cirrhosis that can progress to hepatocellular carcinoma (HCC). NASH-induced inflammation can modulate hepatic stellate cells (HSCs) activation and hence influence hepatic fibrosis progression. The role of type 3 inflammation, which is characterized by the production of the cytokines IL-17A and IL-22, in NAFLD-related fibrosis remain not clear. In this thesis, we evaluated the role of IL-22 and IL-17A in NAFLD-related fibrosis using clinical liver biopsies from a NAFLD human cohort, an in vivo NAFLD mouse model and in vitro experiments. We report that hepatic IL-22 expression had sexually dimorphic differences in both humans and mice with NAFLD where it was elevated in females versus males. We identified intrahepatic neutrophils in female subjects with NAFLD as well as T cells, including Th17, Th22, γδ T cells, in female mice with NAFLD as major producers of IL-22. In addition, we demonstrated that lack of endogenous IL-22 receptor signaling (IL-22RA1 knockout model), exacerbated liver injury, inflammation, and fibrosis in female but not male mice with NAFLD. This hepatoprotective effect was dependent on IL-22 receptor signaling-induced anti-apoptotic signals that promote hepatocyte survival and minimize liver damage. We also demonstrated that hepatic IL-22BP expression was upregulated in female mice with NAFLD compared to males, and the hepatic IL22/IL-22BP mRNA ratio positively correlated with IL-22 downstream target genes (anti-apoptotic and antioxidant genes) in those females. Moreover, we showed that intrahepatic neutrophils produce IL-17A in situ in our NAFLD model and this was strongly correlated with progression of liver fibrosis and liver injury. We provided preliminary evidence that IL-17A can induce neutrophil extracellular traps (NETs) in vitro, and that NETs are implicated in liver fibrosis progression in our NAFLD model. Taken together, we identified a novel role for type 3 inflammation in NAFLD-related fibrosis, where IL-22 act in sex-dependent manner and provided hepatoprotective functions against liver fibrosis in females, while IL-17A act as profibrogenic cytokine and promotes liver fibrosis through enhancing NETs.

Les tendinopathies sont fréquentes et entraînent une diminution de la qualité de la vie à long terme. Les connaissances des événements physiopathologiques suivant un traumatisme tendineux sont toutefois parcimonieuses. Conséquemment, peu ou pas de stratégies thérapeutiques permettent d’en accélérer le processus de réparation. Le but de cette thèse était donc d’explorer les mécanismes cellulaires et le rôle de différents régulateurs potentiels de la réaction inflammatoire dans la réparation des tendons. Dans un premier temps, nous avons mis au point un modèle de blessure tendineuse aiguë consistant en l’injection de collagénase dans le tendon d’Achille de rats. Nous avons observé, par marquages immunohistochimiques, que les neutrophiles étaient les premières cellules à infiltrer le site de la lésion, suivis des macrophages. Nous avons également remarqué, dans un second projet que l’injection de collagénase, une métalloprotéinase, dans le tendon, induisait une altération des propriétés mécaniques des tendons de rats, et que l’administration d’un anti-inflammatoire non stéroïdien n’affectait pas significativement cette perte fonctionnelle, probablement en raison d’un effet anti-inflammatoire localisé en périphérie des faisceaux tendineux. En utilisant le même modèle expérimental, nous avons ensuite étudié le rôle d’un médiateur central de la physiopathologie tendineuse : p53. L’inhibition pharmacologique de la transactivation des gènes cibles de p53, par une molécule appelée pifithrin-α, a diminué l’accumulation des cellules inflammatoires dans le tendon blessé. Cet effet anti-inflammatoire n’était pas associé à une diminution de la perte fonctionnelle en phase aiguë, mais retardait la guérison de la blessure tendineuse. Puisque les stratégies anti-inflammatoires ne diminuent pas le déficit fonctionnel en phase inflammatoire, nous avons finalement testé le dogme voulant que les cellules inflammatoires pouvaient causer des dommages non spécifiques à la matrice des tendons. L’injection intra tendineuse de carraghénine a induit une accumulation massive de cellules inflammatoires. Cependant, cette réaction n’était pas associée à une altération des propriétés biomécaniques ni à une diminution du contenu en collagène des tendons. En conclusion, nos résultats ont permis d’accroître les connaissances de la séquence physiopathologique suivant un traumatisme tendineux et jettent un doute sur les effets délétères de l’inflammation suivant un traumatisme aigu. / Tendinopathies show a high prevalence and can alter the quality of life for many years. Nevertheless, the pathophysiology of tendinopathies is not well characterized and it may explain the lack of effective treatments to accelerate tendon healing. This thesis was therefore dedicated to the study the role of potential regulators of the pathophysiological sequence following tendon trauma. In a first project we set up an experimental model of acute tendon injury where collagenase was injected into the Achilles tendon of rats. This procedure induces a classical sequence of accumulation of leukocytes where neutrophils accumulate massively 24 hours following the injection of collagenase, followed by macrophages on day 3. We also showed, in a second project, that injection of collagenase reduces the load to failure by more than 50% 3 days post trauma. Moreover, administration of diclofenac, a non-steroidal anti-inflammatory drug, did not rescue tendons from that loss of mechanical strength, presumably because the anti-inflammatory effect was located in the paratenon and not in the core of the tendon where the load-resisting collagen bundles are located. In a third project we studied the role of p53, a putative regulator of the inflammatory process and extracellular matrix homeostasis, on the pathophysiological sequence following an acute tendon trauma. Transactivation inhibition of p53 reduced the accumulation of neutrophils and macrophages in the entire tendon. This anti-inflammatory effect was not associated to a rescue of the mechanical properties and even delayed the onset of healing. In view of the evidence that anti-inflammatory strategies failed to rescue tendons from functional loss, we challenged the dogma that the inflammatory process could induce non-specific damages to the tendon extracellular matrix. Intra-tendinous injection of carrageenan induced a massive accumulation of inflammatory cells. However this was neither associated to a reduction of tendons’ collagen content nor to a reduction of the load to failure. In conclusion, we identified new mediators and mechanisms of the pathophysiology of tendons. Our results challenge the concept that inflammatory cells strictly play deleterious effects following tendon trauma.

La néphrite lupique est le prédicteur le plus important de mortalité dans le lupus érythémateux disséminé. Elle se caractérise par le dépôt d'auto-anticorps, essentiellement des immunoglobulines G, aux reins et à la formation de complexes immuns. Les plaquettes humaines sont activées par les complexes immuns dans le lupus via FcɣRIIA, leur unique récepteur ciblant la portion Fc des immunoglobulines G (FcɣR). Considérant l'abondance des plaquettes, FcɣRIIA est le FcɣR le plus important du sang. L'ajout de FcɣRIIA dans le modèle murin NZB/WF1 de lupus accélère le développement de la néphrite lupique. Les neutrophiles contribuent aux dommages rénaux dans la maladie. Une interaction efficace avec les plaquettes est requise en contexte inflammatoire pour permettre leur extravasation. Notre hypothèse est qu'en réponse aux complexes immuns, FcɣRIIA accélère le recrutement des plaquettes et des neutrophiles aux reins dans la néphrite lupique. Pour vérifier notre hypothèse, les deux types cellulaires ont été marqués en immunofluorescence et dénombrés aux reins de souris NZB/WF1.FcɣRIIAᵀᴳᴺ et sauvages aux différents stades de néphrite lupique. FcɣRIIA augmente le recrutement des plaquettes, mais pas celui des neutrophiles, aux reins dans la maladie. Le recrutement des plaquettes concorde avec le développement de la néphrite lupique uniquement pour les souris FcɣRIIAᵀᴳᴺ. Aucune corrélation entre le recrutement des plaquettes et des neutrophiles aux reins n'a pu être établie. Bien qu'ils expriment le récepteur dans le sang, ces deux cellules expriment faiblement FcɣRIIA aux reins. FcɣRIIA est exprimé par des cellules AIF-1⁺F4/80⁺ aux reins pointant vers un rôle potentiel des phagocytes mononucléaires dans la pathogenèse de la néphrite lupique. En somme, ce travail a permis de faire la caractérisation spatiotemporelle de FcɣRIIA aux reins dans le modèle NZB/WF1 de lupus. Des études supplémentaires seront nécessaires pour comprendre la contribution des cellules FcɣRIIA⁺ résidentes et infiltrant le rein dans la pathogenèse de la néphrite lupique. / Lupus nephritis is the most important predictor of mortality in systemic lupus erythematosus. It is characterized by the deposition of autoantibodies, essentially immunoglobulins G, to the kidneys and the formation of immune complexes. Human platelets are activated by immune complexes in lupus through FcɣRIIA, their unique receptor targeting the Fc portion of immunoglobulins G (FcɣR). Given the abundance of platelets, FcɣRIIA is the most important FcɣR in blood. The addition of FcɣRIIA in the NZB/WF1 lupus mouse model accelerates the development of lupus nephritis. Neutrophils contribute to kidney damage in the disease. An efficient interaction with platelets is required to allow their extravasation in inflammatory contexts. We hypothesized that in response to immune complexes, FcɣRIIA accelerates the recruitment of platelets and neutrophils to kidneys in lupus nephritis. To verify our hypothesis, the two cell types were identified in immunofluorescence and counted in the kidneys of NZB/WF1.FcɣRIIAᵀᴳᴺ and wild type mice at different stages of lupus nephritis. FcɣRIIA increases the recruitment of platelets, but not neutrophils, to the kidneys in the disease. Platelet recruitment is consistent with the development of lupus nephritis only for FcɣRIIAᵀᴳᴺ mice. No correlation between the recruitment of platelets and neutrophils to the kidneys could be established. Although they express the receptor in the blood, these two cells weakly express FcɣRIIA in the kidneys. FcɣRIIA is expressed by AIF-1⁺F4/80⁺ cells in the kidneys pointing to a potential role of mononuclear phagocytes in the pathogenesis of lupus nephritis. Overall, this work has allowed to achieve the spatiotemporal characterization of FcɣRIIA in the kidneys in the NZB/WF1 lupus model. Further studies will be needed to understand the contribution of renal resident and infiltrating FcɣRIIA⁺ cells in the pathogenesis of lupus nephritis.

La néphrite lupique est le prédicteur le plus important de mortalité dans le lupus érythémateux disséminé. Elle se caractérise par le dépôt d'auto-anticorps, essentiellement des immunoglobulines G, aux reins et à la formation de complexes immuns. Les plaquettes humaines sont activées par les complexes immuns dans le lupus via FcɣRIIA, leur unique récepteur ciblant la portion Fc des immunoglobulines G (FcɣR). Considérant l'abondance des plaquettes, FcɣRIIA est le FcɣR le plus important du sang. L'ajout de FcɣRIIA dans le modèle murin NZB/WF1 de lupus accélère le développement de la néphrite lupique. Les neutrophiles contribuent aux dommages rénaux dans la maladie. Une interaction efficace avec les plaquettes est requise en contexte inflammatoire pour permettre leur extravasation. Notre hypothèse est qu'en réponse aux complexes immuns, FcɣRIIA accélère le recrutement des plaquettes et des neutrophiles aux reins dans la néphrite lupique. Pour vérifier notre hypothèse, les deux types cellulaires ont été marqués en immunofluorescence et dénombrés aux reins de souris NZB/WF1.FcɣRIIAᵀᴳᴺ et sauvages aux différents stades de néphrite lupique. FcɣRIIA augmente le recrutement des plaquettes, mais pas celui des neutrophiles, aux reins dans la maladie. Le recrutement des plaquettes concorde avec le développement de la néphrite lupique uniquement pour les souris FcɣRIIAᵀᴳᴺ. Aucune corrélation entre le recrutement des plaquettes et des neutrophiles aux reins n'a pu être établie. Bien qu'ils expriment le récepteur dans le sang, ces deux cellules expriment faiblement FcɣRIIA aux reins. FcɣRIIA est exprimé par des cellules AIF-1⁺F4/80⁺ aux reins pointant vers un rôle potentiel des phagocytes mononucléaires dans la pathogenèse de la néphrite lupique. En somme, ce travail a permis de faire la caractérisation spatiotemporelle de FcɣRIIA aux reins dans le modèle NZB/WF1 de lupus. Des études supplémentaires seront nécessaires pour comprendre la contribution des cellules FcɣRIIA⁺ résidentes et infiltrant le rein dans la pathogenèse de la néphrite lupique. / Lupus nephritis is the most important predictor of mortality in systemic lupus erythematosus. It is characterized by the deposition of autoantibodies, essentially immunoglobulins G, to the kidneys and the formation of immune complexes. Human platelets are activated by immune complexes in lupus through FcɣRIIA, their unique receptor targeting the Fc portion of immunoglobulins G (FcɣR). Given the abundance of platelets, FcɣRIIA is the most important FcɣR in blood. The addition of FcɣRIIA in the NZB/WF1 lupus mouse model accelerates the development of lupus nephritis. Neutrophils contribute to kidney damage in the disease. An efficient interaction with platelets is required to allow their extravasation in inflammatory contexts. We hypothesized that in response to immune complexes, FcɣRIIA accelerates the recruitment of platelets and neutrophils to kidneys in lupus nephritis. To verify our hypothesis, the two cell types were identified in immunofluorescence and counted in the kidneys of NZB/WF1.FcɣRIIAᵀᴳᴺ and wild type mice at different stages of lupus nephritis. FcɣRIIA increases the recruitment of platelets, but not neutrophils, to the kidneys in the disease. Platelet recruitment is consistent with the development of lupus nephritis only for FcɣRIIAᵀᴳᴺ mice. No correlation between the recruitment of platelets and neutrophils to the kidneys could be established. Although they express the receptor in the blood, these two cells weakly express FcɣRIIA in the kidneys. FcɣRIIA is expressed by AIF-1⁺F4/80⁺ cells in the kidneys pointing to a potential role of mononuclear phagocytes in the pathogenesis of lupus nephritis. Overall, this work has allowed to achieve the spatiotemporal characterization of FcɣRIIA in the kidneys in the NZB/WF1 lupus model. Further studies will be needed to understand the contribution of renal resident and infiltrating FcɣRIIA⁺ cells in the pathogenesis of lupus nephritis.

La réaction inflammatoire est un processus complexe et essentiel à la défense de l'hôte contre l'infection et le dommage tissulaire. Le déclenchement de cette réponse s'effectue suite à l'activation des récepteurs «Toll-like» (TLRs) par des motifs moléculaires associés aux pathogènes (PAMPs). Cette activation entraine la sécrétion de médiateurs inflammatoires solubles qui servent à recruter les cellules immunes au site de l'infection. Les neutrophiles sont les leucocytes circulants les plus abondants et sont les premiers arrivés au site inflammatoire/infectieux afin d'éliminer les micro-organismes. Le recrutement du neutrophile est un processus finement régulé qui nécessite d'abord son interaction avec l'endothélium vasculaire pour le franchir et ensuite se rendre au site inflammatoire via un processus appelé chimiotaxie. Au cours de cette dernière décennie, des études ont montré que les nucleotides tels que l'ATP sont relâchés par les cellules activées, lésées et/ou stressées, et tout particulièrement au site inflammatoire où ils agissent comme des signaux de danger ou des motifs moléculaires associés aux dommages (DAMPs). Une fois à la surface des cellules, ils entraînent des réponses immunes via l'activation des récepteurs P2. Durant mes études doctorales, nous avons montré que la relâche et l'action des nucleotides étaient impliquées dans les réponses suscitées par l'activation des TLRs. Plus particulièrement, nous avons mis en évidence un rôle central des nucleotides extracellulaires et de l'activation des récepteurs P2 dans différents mécanismes de contrôle de la migration des neutrophiles en réponse à des PAMPs. Nous avons montré que les nucleotides extracellulaires en activant les récepteurs P2 contrôlent la migration des neutrophiles via la sécrétion de l'interleukine-8 (IL-8) produite par les monocytes humains. Nous avons aussi démontré que la production de l'IL-8 par les monocytes activés par les ligands de TLR2 et TLR4 requiert l'activation concomitante des récepteurs P2 par les nucleotides extracellulaires. De plus, nous avons montré que les nucleotides ne sont pas uniquement impliqués dans la production d'IL-8 mais sont également nécessaires dans la chimiotaxie des neutrophiles induite par l'IL-8. Les études in vitro et in vivo présentées dans ma thèse montrent que les nucleotides extracellulaires contrôlent également la migration transendothéliale des neutrophiles induite par le ligand de TLR4 en agissant sur les cellules endothéliales. Les travaux présentés dans cette thèse contribuent à définir de nouveaux mécanismes utilisés par les nucleotides extracellulaires pour réguler le recrutement des neutrophiles lors de la réponse infectieuse et/ou inflammatoire.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2005-2006 / Le neutrophile est spécialisé dans la chimiotaxie et la phagocytose. Ces deux phénomènes sont accompagnés d'une accumulation de phosphatidylinositol(3,4,5)triphosphate. Ce dernier est formé par les phosphatidylinositols 3-kinases. Leur activation et la formation de phosphatidylinositol(3,4,5)triphosphate sont bien caractérisés dans le neutrophile. La régulation du niveau de phosphatidylinositol(3,4,5)triphosphate par les lipide phosphatases est peu étudiée. Nous avons examiné le rôle des lipide phosphatases SHIP1 et PTEN suite à la stimulation du CD32a, un FcyR, dans la régulation du niveau de phosphatidylinositol(3,4,5)triphosphate. Ce dernier augmente suite à la stimulation du CD32a. La localisation cellulaire et la phosphorylation de SHIP1, mais pas de PTEN, sont modifiées en réponse à la stimulation du CD32a. Ces événements seraient dépendants des Src kinases. Par contre, ils seraient indépendants de l'activation des phosphatidylinositol 3-kinases. SHIP1, et non PTEN, pourrait donc être impliquée dans la régulation du phosphatidylinositol(3,4,5)triphosphate formé suite à la stimulation du CD32a dans le neutrophile humain.