La dégénérescence des photorécepteurs dans la pathologie de la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) est associée à une infiltration et accumulation des phagocytes mononuclées (PM). Nous avons montré précédemment que les souris déficientes pour Cx3cr1 développent une accumulation des PM sous-rétiniens avec l'âge et avec le stress, qui est associée une dégénérescence des photorécepteurs. Dans le cerveau, la déficience de Cx3cr1 dans les PM induit une augmentation de la mort des neurones via IL-1β. La raison de l'augmentation de la sécrétion d'IL-1β par les PM déficients en Cx3cr1 reste inconnue. Nous montrons que les PM déficients en Cx3cr1 surexpriment le récepteur P2RX7 qui stimule la maturation et la sécrétion d'IL-1β. L'inhibition de P2RX7 et d'Il-1β diminuent la mort des photorécepteurs dans un modèle de cocultures de monocytes/rétine et avec le modèle d'illumination in vivo. Nos résultats suggèrent que l'inhibition de P2RX7 ou d'Il-1β peut diminuer l'inflammation sous-rétinienne qui est associée à la mort des photorécepteurs dans la pathologie de la DMLA, où il n'existe aucun traitement à l'heure actuelle pour la forme atrophique. / Photoreceptor degeneration in age-related macular degeneration (AMD) is associated with an infiltration and chronic accumulation of mononuclear phagocytes (MPs). We have previously shown that Cx3cr1 -deficient mice develop age- and stress- related subretinal accumulation of MPs, which is associated with photoreceptor degeneration. Cx3cr1 -deficient MPs have been shown to increase neuronal apoptosis through IL-1β in neuroinflammation of the brain. The reason for increased IL-1 β secretion from Cx3cr1 -deficient MPs, and whether IL-1β is responsible for increased photoreceptor apoptosis in Cx3cr1 -deficient mice, has not been elucidated. Here we show that Cx3cr1 -deficient MPs express increased surface P2X7 receptor (P2RX7), which stimulates IL-1β maturation and secretion. P2RX7 and IL-1_β inhibition efficiently blunted Cx3cr1 -MP-dependent photoreceptor apoptosis in a monocyte/retina coculture system and in light induced subretinal inflammation of Cx3cr1 -deficient mice in vivo. Our results provide an explanation for increased CX3CR1-dependent IL-1β secretion and suggest that IL-1β or P2RX7 inhibition can help inhibit the inflammation-associated photoreceptor cell loss in late AMD, including geographic atrophy, for which no efficient treatment currently exists.

Les nouveau-nés (enfants, ruminants) sont particulièrement sensibles à l’infection intestinale par le parasite Cryptosporidium parvum car leur système immunitaire est encore en cours de développement. Peu de solutions de contrôle existent à ce jour. Il n’existe pas de vaccin et seule une molécule l’Halocur™ possède une AMM pour les veaux mais l’utilisation du traitement est contraignante et il peut présenter une toxicité pour l’animal. Le développement de nouvelles alternatives immunoprophylactiques requiert de mieux comprendre les mécanismes immunitaires mis en jeux lors de l’infection. L’immunité innée joue un rôle prépondérant pour le contrôle de la phase aigüe de l’infection et nous avions montré au laboratoire que les phagocytes mononucléés CD11c+ sont des acteurs déterminant dans le processus protection. Lors de cette thèse nous avons confirmé le rôle des cellules dendritiques (DC) CD103+ en utilisant des souriceaux BatF3-/- chez qui le développement des deux sous-populations CD103+CD11b+ et CD103+CD11b- est altéré au niveau intestinal ce qui rend les animaux beaucoup plus sensibles à l’infection. / Newborns (children, ruminants) are particularly susceptible to intestinal infection by the parasite Cryptosporidium parvum because their immune system is still developing. To date, parasite control methods are limited. There is no vaccine and the only molecule which possess a marketing authorization for calves, Halocur ™, presents toxicity at 2 times the therapeutic dose. The development of new immunoprophylactic methods requires better understanding of the immune mechanisms occurring during infection. Innate immunity plays a major role in controlling the acute phase of infection and we previously demonstrated in the laboratory that intestinal mononuclear phagocytes CD11c+ are key players in the protection process. In this thesis, we confirmed the role of dendritic cells (DC) CD103+ using mice BatF3-/- in which the development of the two DC subsets CD103+CD11b+ and CD103+CD11b- is altered in the intestine making these animals more susceptible to infection. This high susceptibility can be partially mitigated by preventive administration of IL-12 to Batf3-/- neonatal mice. Batf3-/- adult mice which are only deficient for the CD103+CD11b- DC subset were transiently susceptible to infection in contrast to conventional mice that are highly resistant.

Localisé entre l'Epithélium Pigmentaire Rétinien (EPR) et les segments externes des photorécepteurs, l'espace sous-rétinien est une zone immunosuppressive ; régulée par des signaux comme la thrombospondine-1 (TSP-1) ou Fas Ligand (FasL), qui empêchent l'accumulation des phagocytes mononucléés (PMs), en particulier des monocytes inflammatoires. La Dégénérescence Maculaire Liée à l'Age (DMLA) est associée à une rupture de l'immunosuppression de cet espace, et s'accompagne d'une accumulation de PMs ; causant la mort des photorécepteurs, la dédifférenciation de l'EPR et une néovascularisation pathologique. Des études d'associations génétiques ont établi un lien entre la DMLA et un haplotype qui affecte le locus 10q26, qui contient trois gènes : PLEKHA1, ARMS2 et HTRA1. L'haplotype est associé à une augmentation de la transcription de HTRA1 dans les lymphocytes ou les cellules de l'EPR. HTRA1 code pour une sérine protéase qui a une multitude de substrats ; mais le mécanisme par lequel elle pourrait être impliquée dans la pathogenèse de la DMLA reste inconnu. TSP-1 est une glycoprotéine exprimée par l'EPR, les macrophages résidents et inflammatoires. Le domaine C-terminal de TSP-1 contient deux séquences VVM qui peuvent chacune interagir avec un récepteur CD47. Dans cette étude, nous montrons que HTRA1 clive TSP-1 et inhibe l'élimination des PMs régulée par l'interaction entre TSP-1 et CD47 à l'état physiologique, in vitro et in vivo. L'activation pharmacologique de CD47 nous a permis d'annuler les effets pro-inflammatoires de HTRA1 et pourrait représenter un espoir thérapeutique pour le contrôle de la progression de la DMLA chez les patients porteurs de l'haplotype à risque. / Localized between the Retinal Pigment Epithelium (RPE) and the photoreceptors outer segments, the subretinal space is an immunosuppressive zone, mediated by signals such as Thrombospondin-1 (TSP-1), Fas Ligand (FasL) that prevent the accumulation of Mononuclear Phagocytes (MPs) and in particular pathogenic inflammatory monocytes. Age related Macular Degeneration (AMD) is associated with a breakdown of this immunosuppressivity and an accumulation of MPs, which causes photoreceptor degeneration, RPE dedifferentiation and pathological neovascularization. Genome association studies showed a strong link between AMD and a relatively common haplotype of 10q26 locus that contains the PLEKHA1, ARMS2 and HTRA1 genes. The disease haplotype is associated with increased HTRA1 transcription in cell types such as lymphocytes and RPE cells. HTRA1 is a serine protease with a number of substrates, but the mechanism by which it might be involved in AMD pathogenesis is unknown. TSP-1 is a glycoprotein expressed by RPE, resident macrophages and inflammatory macrophages. The C-terminal domain of TSP-1 contains two VVM sequences that can each interact with a CD47 receptor. We show that HTRA1 induced subretinal MP accumulation is dependent on TSP-1 deactivation in an RPE/Mo co-culture model and in a laser induced inflammation model in vivo. This pathogenic effect of HTRA1 was reversible by synthetic CD47 agonists. Our study reveals a comprehensive mechanism how the risk-allele 10q26 participates in the pathogenesis of AMD and opens new therapeutic avenues to restore subretinal immunosuppressivity and inhibit the inflammation-dependent neurodegeneration.

La Dégénérescence Maculaire Liée à l’Age (DMLA) est la première cause de cécité légale dans les pays industrialisés chez les personnes âgées. L’atrophie géographique – l’une des formes tardives de la DMLA - est caractérisée par la perte de l’épithélium pigmentaire et la dégénérescence des photorécepteurs. Nous groupe a montré précédemment que dans l’atrophie géographique, les phagocytes mononucléés (PMs) s’accumulent dans l’espace sous-rétinien, et induisent la dégénérescence rétinienne via la production d’IL-1β. Dans un premier temps, nous montrons que la présence de PMs sous-rétiniens est associée à la perte des bâtonnets et la dégénérescence des segments de cônes dans la zone de transition de patients atrophiques. Nous montrons ensuite dans différents modèles in vivo et ex vivo que les macrophages récapitulent ces effets, et qu’IL-1β est nécessaire à la perte des segments externes des cônes induite par les PMs. Dans un deuxième temps, nos résultats montrent qu’IL-1β induit indirectement la mort des bâtonnets, en perturbant l’homéostasie rétinienne du glutamate. L’inhibition des récepteurs glutamatergiques pour prévenir l’excitotoxicité du glutamate, ou la supplémentation en cystine favorisant la restauration de la machinerie neuronale antioxydante, permettent de protéger les bâtonnets de la toxicité induite par IL-1β. L’ensemble de nos résultats démontre le rôle joué par IL-1β dans la dégénérescence des segments de cônes et la perte des bâtonnets dans l’inflammation sous-rétinienne. Cette étude permettra la mise au point de thérapies innovantes, afin de lutter contre la forme atrophique de la DMLA, pour laquelle il n’existe actuellement aucun traitement. / In geographic atrophy (GA), one of the late forms of Age-related Macular Degeneration (AMD), an extending atrophic zone forms, characterized by the loss of retinal pigment epithelium and photoreceptor degeneration. Subretinal mononuclear phagocytes (MPs) accumulate in GA, and are associated with IL-1β-dependent retinal degeneration. First, we confirmed that subretinal accumulation of MPs is associated with rod degeneration and cone segment loss in the transitional zone in GA human samples. Using ex vivo and in vivo models, we then demonstrated that MPs-derived IL-1β leads to severe cone segment degeneration. Therefore, inhibiting subretinal MP accumulation or IL-1β might protect the cone segment, and help preserve high acuity daytime vision in conditions characterized by subretinal inflammation. Second, we showed that IL-1β effect on rod degeneration is indirect, and mediated by glutamate. Our results indicate that IL-1β impairs Müller glial cells glutamate recycling, and subsequently leads to the extracellular increase in glutamate content. Inhibiting glutamate receptors to prevent excitotoxicity, or exogenous cystine supplementation to supply antioxidant metabolism, are sufficient to protect rods from IL-1β-induced neurotoxicity. Our results provide new perspectives to treat pathologies associated with subretinal inflammation such as late AMD. Our results collectively demonstrated that MP-derived IL-1β induces cone segment loss, and glutamate homeostasis disruption associated with rod degeneration. This study will help with the development of new therapeutic strategies in dealing with inflammatory retinal pathologies as geographic atrophy.

Le CD36 est un récepteur éboueur de classe B exprimé par plusieurs types cellulaires dont les macrophages et les cellules endothéliales de la microvasculature. Le CD36 présente une haute affinité de liaison pour les ligands lipidiques tels que les lipoprotéines oxydées de basse densité (LDLox). De part sa capacité à internaliser les LDLox au niveau des macrophages et de son implication dans la formation des cellules spumeuses, le CD36 joue un rôle critique dans le développement des lésions athérosclérotiques. Nous avons testé l'hypothèse selon laquelle le EP 80317, un ligand synthétique sélectif du CD36, exerce des effets anti-athérosclérotiques chez les souris déficientes en apolipoprotéine E. Un traitement prolongé (12 semaines) avec le EP 80317 réduit fortement (de 51%) la surface des lésions athérosclérotiques par comparaison aux souris témoins. L'effet anti-athérosclérotique est associé à une diminution des taux de cholestérol plasmatique, à une réduction de l’internalisation des LDLox au niveau des macrophages et à une augmentation de l’expression des protéines impliquées dans le transport inverse du cholestérol. De plus, un traitement par le EP 80317 est également associé une diminution de l’expression aortique et plasmatique de protéines pro-inflammatoires. Nos études ont aussi montré un rôle pour le CD36 dans le recrutement des phagocytes mononucléés au niveau des lésions athérosclérotiques, tel que démontré par une réduction de l’accumulation des phagocytes mononucléés radiomarqués CD36–/– par rapport aux cellules CD36+/+. À l’échelle moléculaire, nous avons montré que les phospholipides oxydés induisent la phosphorylation de la kinase Pyk2 des podosomes des monocytes/macrophages de manière dépendante de l’expression du CD36 et de Src. Cette phosphorylation est atténuée par un traitement par le EP80317. Nos résultats appuient le rôle important du CD36 dans l’athérosclérose et suggèrent que les ligands synthétiques qui modulent la fonction du CD36 représentent potentiellement une nouvelle classe d'agents anti-athérosclérotiques. Le CD36 exprimé par les cellules endothéliales de la microvasculature est un récepteur de l’hétérodimère protéique S100A8/A9. Ces protéines s’associent à l’acide arachidonique intracellulaire (AA) des neutrophiles polymorphonucléaires (PMN) et le complexe S100A8/A9/AA peut être sécrété par les PMN activés au contact de l’endothélium. Nous avons vérifié l’hypothèse selon laquelle le CD36 exprimé par la microvasculature est impliqué dans le métabolisme transcellulaire de l’AA par la liaison du complexe S100A8/A9/AA et la réponse inflammatoire. Chez deux modèles murins d'inflammation aiguë (ischémie/reperfusion des membres inférieurs et poche d’air dorsale), nous avons observé que la réponse inflammatoire, notamment l’accumulation des PMN au niveau des sites inflammatoires, est diminuée en moyenne de 63% chez les souris CD36-/-. De même, un traitement par le EP 80317 ou par les anticorps anti-S100A8/A9 diminue chacun de 60% en moyenne l’extravasation des PMN vers les tissus inflammatoires. L’administration simultanée des deux traitements n’a aucun effet supplémentaire, et ces traitements n’exercent aucun effet chez les souris CD36-/-. Nos résultats appuient le rôle du récepteur CD36 de la microvasculature dans la régulation de la réponse inflammatoire. L’utilisation des ligands synthétiques du CD36 pourrait représenter une nouvelle avenue thérapeutique dans le traitement des réponses inflammatoires aiguës. / CD36 is a class B scavenger receptor expressed by multiple cell types such as macrophages and microvascular endothelial cells. CD36 shows a high affinity binding towards lipid-based ligands such as oxidized low-density lipoproteins (oxLDL). Macrophage CD36 has been shown to play a critical role in the development of atherosclerotic lesions by its ability to internalize oxLDL and to lead to foam cell formation. We tested the hypothesis that EP 80317, a selective CD36 ligand, exerts anti-atherosclerotic effects in apolipoprotein E-deficient (apoE–/–) mice fed on atherogenic diet. Long term treatment (12 weeks) with EP 80317 results in a striking reduction (51%) of lesion areas in EP 80317-treated apoE–/– mice. This effect was associated with a decrease in plasma cholesterol, a reduced oxLDL internalization within macrophages and an up-regulation of proteins involved in cholesterol efflux. Additionally, treatment with EP 80317 was associated with a reduced expression of vascular and plasma pro-inflammatory proteins. Our studies also showed a role of CD36 in modulating the recruitment of mononuclear phagocytes to the arterial wall, as shown by a reduced migration of radiolabeled CD36-/- macrophages into atherosclerotic lesions compared to CD36+/+ cells. At the molecular level, our studies showed that oxidized phospholipids induced the phosphorylation of the adhesion kinase Pyk2 in monocytes/macrophages, in a CD36- and Src-dependent manner. The Pyk2 phosphorylation is attenuated by treatment with EP80317. Our results strongly support the role of CD36 in atherosclerosis development and suggest that synthetic ligands featuring modulatory effect on CD36 function may represent a novel class of anti-atherosclerotic agents. CD36 expressed by microvascular endothelial cells is a receptor for the heterodimer S100A8/A9. These proteins bind intracellular arachidonic acid (AA) within polymorphonuclear neutrophils (PMN) and the complex S100A8/A9-AA may be secreted at sites of inflammation where it exerts chemotactic activities. We aimed to delineate the role of microvascular CD36, as a receptor for the S100A8/A9, in the AA transcellular metabolism and the regulation of the associated PMN trafficking to inflammatory sites. In two mouse models of acute inflammation (hind limb ischemia/reperfusion and dorsal air pouch), CD36 regulated trafficking of PMN to inflammatory sites, as shown by a mean of 63% reduction of PMN accumulation in CD36-/- mice. Treatment with EP 80317 or with S100A8/A9 antibodies reduced, each by ~ 60%, the recruitment of PMN to inflammatory sites. The combined administration of anti-S100A8/A9 and EP 80317 did not exert any additional inhibitory effect and neither treatment featured a modulatory effect in CD36-/- mice. Our results strongly support a role for microvascular CD36 in regulating PMN trafficking to inflammatory sites. Targeting CD36 might represent a novel therapeutic avenue for the treatment of acute inflammatory responses.