Les maladies alcooliques du foie (MAF) sont responsables de 3,8% de la mortalité mondiale et restent une cause majeure de mortalité par maladies hépatiques, plus importante que l’hépatite C. Malgré le fardeau qu’elles représentent, tant sur le plan de la morbi-mortalité que sur le plan économique, il n’existe que très peu d’options thérapeutiques hormis l’abstinence et la transplantation hépatique. Une meilleure compréhension de la pathophysiologie et des facteurs impliqués dans les MAF permettrait d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques afin d’améliorer la prise en charge et le pronostic des patients.Il est largement admis que les patients souffrant de MAF présentent une dérégulation de leur réponse immunitaire. A l’état de base, il existe déjà une hyper-activation de leurs monocytes circulants et une élévation de leurs taux plasmatiques de cytokines pro-inflammatoires, dont le tumor necrosis factor-α (TNF-α). Lors d’une stimulation, la réponse inflammatoire des patients avec une MAF est exacerbée, les taux de TNF-α augmentent rapidement. Cet état, dont tous les mécanismes ne sont pas encore élucidés, est associé avec la sévérité et la mortalité de la MAF, ainsi qu’avec la survenue de complications de la cirrhose. Identifier les facteurs qui sous-tendent à cette réponse inflammatoire excessive et délétère aiderait probablement à mieux la réguler. Les patients atteints de MAF présentent de manière très fréquente un état de dénutrition qui est également associé au développement de complications et à la mortalité de la cirrhose. Les études de supplémentation nutritionnelle, dont les résultats sont controversés, se sont portées principalement sur le versant protéino-calorique des carences, alors que les patients souffrant de MAF présentent aussi des déficiences spécifiques en micro-nutriments, notamment en vitamines A et D, dont la signification pathophysiologique n’a jamais été étudiée. En effet, les vitamines A et D possèdent, en plus de leurs effets classiquement décrits, des effets immuno-modulateurs, anti-inflammatoires, anti-TNF-α et anti-fibrosants. Les carences en vitamine A et en vitamine D, ou en leurs métabolites actifs, l’acide all-trans rétinoïque (ATRA) et la 1α,25-dihydroxyvitamine D (1,25(OH)2D), pourraient donc être impliquées dans l’hyper-réponse inflammatoire délétère et dans la fibrose présentes dans les MAF. Dans un premier temps, nous avons étudié l’association entre les taux plasmatiques des vitamines A, D et d’ATRA, et la sévérité et la mortalité des MAF. Nous avons confirmé l’existence de déficiences en ces micro-nutriments chez les patients souffrant de MAF et nous avons montré l’association significative de ces carences avec la sévérité de la maladie, évaluée par les scores de MELD et de Child-Pugh, ainsi qu’avec la mortalité. Ces observations épidémiologiques très intéressantes ne permettent, cependant, pas de déterminer le rôle biologique potentiel des carences en vitamines A et D dans le développement et la progression des lésions hépatiques liées à l’alcool. En effet, le foie étant l’organe principal de stockage de la vitamine A et le lieu de la première hydroxylation de la vitamine D, les carences pourraient aussi bien être la conséquence de l’insuffisance hépatique et donc, un marqueur de sévérité, qu’une cause aux lésions, et donc une cible thérapeutique potentielle. Afin de déterminer l’existence d’un lien causal entre déficience et maladie hépatique, nous avons élaboré des expérimentations in vitro sur des cellules de patients et in vivo chez la souris. Nous montrons que les supplémentations in vitro en ATRA ou en 1,25(OH)2D modifient la réponse inflammatoire exacerbée des lymphomonocytes circulants (PBMC :peripheral blood mononuclear cells) de patients avec MAF. Elles diminuent l’expression et la production de TNF-α et augmentent celle de l’interleukine-10 (IL-10), cytokine anti-inflammatoire, en ce qui concerne l’ATRA. L’action de ce dernier est pré-transcriptionnelle puisqu’il agit sur l’expression de TNF-α, et semble être dépendante de son récepteur à l’acide rétinoïque de type RAR. En effet, l’ATRA agit via sa liaison à deux types de récepteurs, le RAR et le RXR, récepteur rétinoïque X. Nos données montrent que l’utilisation d’un agoniste RAR reproduit les mêmes effets que l’ATRA, à l’inverse de l’utilisation d’un agoniste RXR. In vivo, dans un modèle murin de MAF, nous montrons que la supplémentation orale en 1,25(OH)2D est capable de diminuer l’expression intra-hépatique de TNF-α qui est augmentée par le régime alcoolisé. Nos résultats montrent donc que dans le contexte des lésions hépatiques liées à l’alcool, les supplémentations en métabolites actifs des vitamines A et D, in vitro, sur des cellules de patients, et in vivo, dans le modèle Lieber-DeCarli, ont un effet inhibiteur sur le TNF-α circulant et intra-hépatique. En parallèle à ces données de supplémentation, nous montrons que la carence en vitamine A chez des souris s’accompagne d’une augmentation de l’activation et de la fonction de leurs macrophages péritonéaux, état réversible par l’administration orale d’ATRA. De manière intéressante, nous observons également un état d’hyper-activation des monocytes circulants de patients avec MAF, dont la déficience en vitamine A a été démontrée. Ces données suggèrent que la carence en vitamine A présente chez les patients atteints de MAF pourrait faire partie des mécanismes favorisant cet état d’hyper-réponse inflammatoire.Certaines données montrent que la consommation chronique d’alcool induit une stabilisation de l’ARNm de TNF-α, expliquant en partie l’augmentation de ses taux plasmatiques chez les patients avec MAF. D’autres montrent qu’un traitement par l’ATRA est capable de déstabiliser l’ARNm de TNF-α, accélérant ainsi sa dégradation. Nos résultats montrent que la carence en vitamine A chez la souris s’accompagne d’un allongement du temps de demi-vie de l’ARNm de TNF-α exprimé par les macrophages péritonéaux murins, illustrant sa plus grande stabilité comparée aux souris non carencées en vitamine A. La déficience en vitamine A présente dans les MAF pourrait donc expliquer, du moins en partie, l’augmentation des taux de TNF-α par la stabilisation de son ARNm.Finalement, nous avons étudié l’effet de la 1,25(OH)2D sur le phénotype de cellules stellées humaines, impliquées dans le processus de fibrose hépatique. Le traitement de ces cellules par le métabolite actif de la vitamine D diminue leur activation, modifie l’expression de gènes pro- et anti-fibrosants, mais n’a pas d’action sur l’apoptose.En conclusion, nous montrons pour la première fois l’association entre les déficiences en vitamine A/ATRA et vitamine D, et la sévérité des MAF. De plus, nos résultats suggèrent que les carences vitaminiques, présentes chez les patients avec une MAF, pourraient participer à la pathophysiologie de ces maladies en activant les cellules immunitaires, et que leur supplémentation pourrait diminuer l’état pro-inflammatoire et pro-fibrosant délétère de la cirrhose. Les déficiences en vitamines A et D ne seraient pas seulement le reflet de la sévérité de la MAF, mais joueraient bien un rôle dans le développement et la progression des lésions hépatiques. Leur évaluation et leur correction devraient être étudiées comme cible thérapeutique dans la prise en charge des MAF. / Doctorat en Sciences médicales (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Protein kinase C (PKC) has been linked to functional and morphological changes in endothelial cells involved in increased microvessel permeability. Bradykinin and TNF are potent inflammatory mediators which translocate PKC from the cytosol to the membrane of various cell types, including endothelial cells. The PKC isoforms α, ε and ζ have been demonstrated as the most prominent in human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). We propose that bradykinin and TNF cause increased microvascular permeability via a PKC-dependent endothelial cell signalling pathway. HUVEC were incubated at 37°C and 5% CO2 for 1 min, 15 min and 3 h with either bradykinin (1 μM) or TNF (100 U/ml). PMA incubation served as a positive control (100 nM, 15 min). Cytosolic and membrane-bound extracts were obtained by incubation in digitonin (0.5%) and Triton X100 (1%). PKC isoforms were assayed by Western blot and membrane fractions calculated. These experiments revealed that: HUVEC clearly displayed a non-uniform basal membrane fraction distribution of PKC isoforms, with ζ (35.4%) greater than ε (30.6%) and both much greater than α (8.6%); Bradykinin caused significant translocation of PKC α with 15 min and 3 h of treatment but not 1 min; TNF caused dramatic translocation of PKC α at 1 min treatment which subsided at 15 min and 3 h but remained significantly elevated; and PMA caused dramatic translocation of α and ε but not ζ. Treatments of bradykinin and TNF that translocated PKC also showed cytoskeletal rearrangement of rhodamine-phalloidin stained actin, causing it to become more prevalent near cell membranes and concentrated at focal points between cells. These results suggest that PKC α may contribute to long term low grade increases in microvessel permeability in response to bradykinin, and that PKC α could be involved in both transient and sustained microvessel permeability changes induced by TNF. Also, cytoskeletal actin organization appears to be a downstream pathway in the activation process, possibly leading to alteration in endothelial cell shape and contact points.

Celiac disease is a common autoimmune disease triggered by gluten-containing foods (wheat, barley and rye) in genetically predisposed individuals. We present a patient with celiac disease complicated by severe aphthous stomatitis resulting in impairing swallowing, chewing and speaking. This led to weight loss, psychosocial problems as well as inability to perform her work. A variety of topical and systemic medications used resulted in either no improvement or only partial alleviation of the patient's symptoms. After informed consent, etanercept was initiated and resulted in complete remission of aphthous stomatitis, decrease in arthralgia and fatigue and considerable improvement in her quality of life. The use of newer biological agents for selected and severe manifestations of celiac disease may lead to improved morbidity in these patients, but more studies are needed to determine long-term efficacy as well as safety of these drugs in the mucosal and/or systemic complications of this disease.

Celiac disease is a common autoimmune disease triggered by gluten-containing foods (wheat, barley and rye) in genetically predisposed individuals. We present a patient with celiac disease complicated by severe aphthous stomatitis resulting in impairing swallowing, chewing and speaking. This led to weight loss, psychosocial problems as well as inability to perform her work. A variety of topical and systemic medications used resulted in either no improvement or only partial alleviation of the patient's symptoms. After informed consent, etanercept was initiated and resulted in complete remission of aphthous stomatitis, decrease in arthralgia and fatigue and considerable improvement in her quality of life. The use of newer biological agents for selected and severe manifestations of celiac disease may lead to improved morbidity in these patients, but more studies are needed to determine long-term efficacy as well as safety of these drugs in the mucosal and/or systemic complications of this disease.

Partial hepatectomy (PH) is a treatment of choice for patients suffering from early stage hepatocellular carcinoma (HCC). Ablation of large proportion of the liver is rendered possible because of the ability of the liver to regenerate. Yet, a significant number of patients will experience recursion of the disease. Such relapses are unfortunately rather frequent and constitute a bad prognosis. The development of new strategies aiming at reducing the risk of recursion of HCC is thus a paramount element of the surgery-based treatment. Some previous studies have proposed that the regenerative process as well as the fate of the immune cells during the liver regeneration process is linked to this recurrence phenomenon.In this study, we investigated the impact of PH on HCC development in a pre-clinical murine model. We implanted Hepa1-6 hepatocarcinoma cells (a murine hepatocarcinoma cell line) directly in the liver of mice and compared a non-resected group with a group undergoing 40% PH one week following tumor implantation. Analysis were relying on bioluminescence imaging and flow cytometry. We demonstrated that liver regeneration increases tumoral proliferation. This proliferation was associated with a reduction in the number of liver resident macrophages, i.e. Kupffer cells (KC). KC anti-tumoral activity was also proved using conditional ablation model. We further studied the mechanisms leading to this disappearance and demonstrated that, under normal regeneration conditions, PH-induced KC number reduction was dependent on tumor necrosis factor-α (TNF-α), receptor interacting protein kinase (RIPK) 3 and caspase-8 activation whereas interleukin (IL)-6 acted as a KC pro- survival signal. In mice with previous Hepa 1-6 encounter, the KC reduction changed toward a TNF-α-RIPK3-caspase-1 activation. This data suggest a switch from apoptosis to pyroptosis induction in KC following PH. Moreover, KC disappearance associated with caspase-1 activity induced the recruitment of monocyte derived cells that are beneficial for tumor growth while caspase-8 dependent reduction did not, underlying the importance of macrophages activated death-pathway in regulating the anti-tumoral immune response. Our results show the necessity for comprehensive multidisciplinary treatment approach following PH and propose new targets in order to reduce the relapse of the disease occurring after surgery. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第18682号 / 医博第3954号 / 新制||医||1007(附属図書館) / 31615 / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 羽賀 博典, 教授 野田 亮, 教授 坂井 義治 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

These studies indicate that tumor necrosis factor-α (TNFα) alters albumin permeability and unlike bradykinin (BK) the increased albumin permeability lasts for the duration of the application. Neither agonist requires the presence of white blood cells or other blood-borne substances to produce this inflammatory response. These experiments were completed in the in situ, microcannulated, perfused venules of the mesentery in the anesthetized hamster. Albumin transport was measured using intravital fluorescence microscopy, TRITC-labeled albumin, and densitometric tracking. Further, by varying the intravascular pressure, the hydraulic (L(p)(1 - σ)) and diffusive permeability (P0) coefficients of these microvessels were determined. Both BK and TNFα produced an increase in albumin flux, which was dependent upon the dose and time domains. This response was present when the agonists were given by either intra- or extravascular presentation. Both hydraulic coupling and microvascular permeability were increased by BK and TNFα. TNFα increased albumin permeability rapidly and its effect lasted as long as TNFα was present, whereas the increased albumin transport by BK was biphasic. The results implicate a dynamic modification in the microvascular wall to these inflammatory agonists and the mechanism(s) for transduction in the endothelium are quite different.

Traumatic brain injury (TBI) is a leading cause of morbidity and mortality around the world. It has multiple causative factors including sports injuries, vehicular accidents, war, and other forms of trauma. Though patients can recover, it has the potential to cause mild to severe persistent cognitive deficits. Medical treatment involves treating individual problems as they arise; this treatment is based upon clinical signs. Developing a standard of care for TBI is complex due to the difficulty in finding common cell and molecular changes in TBI variants that can be prevented or ameliorated. Tumor necrosis factor (TNF) is a prominent inflammatory cytokine present in all forms of traumatic brain injury. It is the target of multiple therapies in other disease processes. As TNF inhibitors lead to billions of dollars in worldwide sales, their use in neuropathologies is an active research area. XPro1595, a preclinical drug developed by Xencor, uniquely inhibits more than 99% of soluble TNF. However, there is only one published study to date on the effects of XPro1595 in any model of traumatic brain injury. The purpose of this study was to characterize the presence of TNF and the proinflammatory TNFR1 pathway in a controlled cortical impact (CCI) mouse model of TBI and to determine if XPro1595 could improve behavioral and neuropathological outcomes. TNF and the TNFR1 pathway have shown to be chronically present in a CCI mouse model for at least two weeks. Injured animals treated with one course of the drug did not show any improvements in spatial learning or memory. However, decreased activity in the TNFR1 pathway and changes in glial markers indicated that XPro1595 lessened neuroinflammation via this mechanism. This study suggests potential benefits of XPro1595 in TBI that could lead to a common standard of care.

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