Le cartilage articulaire est un tissu conjonctif spécialisé recouvrant les surfaces osseuses et assurant, avec d’autres tissus comme la membrane synoviale, le bon fonctionnement des articulations. Le cartilage est composé d'un type cellulaire, le chondrocyte, qui assure la synthèse et la dégradation d’une matrice extracellulaire essentielle à ses propriétés mécaniques. Les articulations, en conditions physiologique et pathologique, sont soumises à deux stress principaux agissant sur l’homéostasie du cartilage : le stress mécanique et le stress inflammatoire. Le premier objectif de ma thèse était d’étudier l’effet d’un stress mécanique de type étirement sur le profil d’expression des gènes dans des chondrocytes articulaires de lapin en culture primaire en utilisant une approche à grande échelle (micro‐arrays). Nous avons identifié 36 et 57 transcrits répertoriés dans le génome de lapin et dont les taux d’expression sont respectivement augmentés et diminués par un étirement équibiaxial cyclique (5%, 1Hz, 20h). Certains gènes sont connus pour leur implication dans l’inflammation, la mort cellulaire et la dégradation matricielle. Parmi eux, celui de la relaxine (RLN) était le gène le plus induit par l’étirement. La relaxine, hormone peptidique de la superfamille de l’insuline/relaxine, est connue pour son implication dans la reproduction et la grossesse. En revanche son rôle dans le cartilage articulaire restait à étudier. Le deuxième objectif de ma thèse était, par conséquent, de caractériser la fonction de la RLN dans le cartilage. Mes résultats de RT‐PCR quantitative montrent pour la première fois que la quantité des transcrits de la RLN est augmentée par le stress mécanique et le stress inflammatoire (traitement par l’interleukine‐1) dans des chondrocytes articulaires de lapin. De plus, la quantité des transcrits de la RLN est diminuée au cours de la dédifférenciation des chondrocytes. Dans un modèle de gonarthrose induite chez la souris par déstabilisation du ménisque médial, j’ai montré par immunofluorescence que la RLN est principalement présente au niveau des couches superficielles du cartilage de genou et que son expression diminue dans le cartilage arthrosique par rapport au cartilage normal. De plus, le traitement par de la RLN de chondrocytes de lapin augmente l’activité de la métalloprotéinase MMP‐9 impliquées dans la dégradation du cartilage. En conclusion, cette étude montre que la RLN est sensible aux stress mécanique et inflammatoire et la dédifférenciation des chondrocytes. Elle suggère que cette hormone pourrait moduler l’homéostasie du cartilage. La RLN est donc une cible potentielle d’intérêt dans les pathologies ostéoarticulaires. / The articular cartilage is a specialized conjunctive tissue covering bone surfaces. It ensures, together with other tissues like the synovial membrane, the right functioning of the articulations. The cartilage is formed of one cellular type, the chondrocyte, which is responsible for the synthesis and degradation of the extracellular matrix required for its mechanical properties. The joints, under physiological and pathological conditions, are subjected to two main types of stress that affect cartilage homeostasis: mechanical stress and inflammatory stress. The first objective of my PhD thesisis is to study the effect of stretching, one type of mechanical stress, on the gene expression profile in rabbit articular chondrocytes in culture using a large scale approach (micro‐arrays). 36 and 57 transcripts of the rabbit genome which are up‐regulated and down‐regulated by equibiaxial cyclic tensile stretching (5%, 1Hz, 20h) respectively were identified. Some of these genes are known for their implication in inflammation, cell death and matrix degradation. Among them, the relaxin (RLN) gene is the most induced by stretching. RLN is a peptide hormone that belongs to the insulin/relaxin superfamily. It is known for its implication in reproduction and pregnancy. However, the role of RLN in cartilage is still to be studied. The second objective of my PhD thesis is, consequently, to characterize the function of RLN in cartilage. My qRT‐PCR results show, for the first time, that the RLN transcript levels increase upon mechanical and inflammatory (interleukin ‐1treatment) stress in rabbit articular chondrocytes. Moreover, RLN transcript levels decrease during cell dedifferentiation. In a model of gonarthrosis induced in mice by destabilization of the medial meniscus, I showed by immunofluorescence that RLN is mainly present in the superficial layers of the knee cartilage and that its expression decreases in osteoarthritic cartilage as compared to normal cartilage. Furthermore, treatment of rabbit chondrocytes with RLN increases the activity of the metalloproteinase MMP‐9 involved in cartilage degradation. In conclusion, this study shows that RLN is sensitive to mechanical and inflammatory stress and to chondrocyte dedifferentiation. It also suggests that this hormone could modulate cartilage homeostasis. Therefore, RLN is a potential target in osteoarticular pathologies.

La voie de signalisation de l’inflammasome est impliquée dans plusieurs pathologies inflammatoires dont la fibrose pulmonaire et plus récemment, elle a été mise en lumière dans le développement de la fibrose hépatique. L’activation de ce complexe permet la maturation et la libération de la cytokine pro-inflammatoire IL-1β par les cellules immunitaires telles les macrophages, après reconnaissance de motifs bactériens ou de signaux de danger. L’objectif de cette thèse était de montrer les mécanismes moléculaires et cellulaires par lesquelles l’inflammasome est impliqué dans la fibrose hépatique. Par une première approche avec un hepatotoxique, le CCl4, chez la souris, nous avons observé que nos stratégies bloquantes de la signalisation de l’inflammasome ne permettent pas de faire le lien direct avec le développement de la fibrogénèse. Dans une seconde approche in vitro, nous avons montré que les fibroblastes hépatiques répondent à des médiateurs pro-inflammatoires comme l’IL-1β, le TNF-α et l’IL-8 par un déséquilibre de la balance MMP/TIMP favorable à la fibrolyse, une exacerbation de la réponse inflammatoire et la diminution de l’expression d’un marqueur d’activation des fibroblastes, l’α-SMA. Enfin, la mise en co-culture de ces fibroblastes avec différents macrophages a montré des effets similaires après activation de l’inflammasome par le LPS et les cristaux de MSU dans les cellules immunitaires, suggérant ainsi un rôle indirect de l’activation de l’inflammasome sur la réponse des fibroblastes hépatiques activés. / Inflammasome pathway is implicated in several inflammatory diseases such as pulmonary fibrosis. Nowadays, several data exist and suggest the implication of this pathway in liver fibrosis development. Once activated, the inflammasone pathway leads to the production and the release of IL-1β, a pro-inflammatory cytokine, by immune cells such as macrophages. The aim of this thesis was to describe the molecular and the cellular mechanism underlining the implication of the inflammasome pathway in liver fibrosis development. To assess this hypothesis, we have firstly inhibited inflammasome pathway in CCl4 hepatotoxicity mouse model. However, this approach did not clearly establish the implication of this pathway in liver fibrosis development. Thus in a second part, we have used an in vitro approach and demonstrate that liver fibroblasts response to pro-inflammatory mediators such as IL-1β, TNF-α and IL-8, and lead to a change in MMP/TIMP balance. The changes conduce to fibrosolysis, an exacerbation of the inflammatory response and the decrease in the expression of α-SMA, an activation marker of fibroblasts. Finally, by co-culturing the fibroblasts with different macrophages, we showed similar effects after inflammasome activation by LPS and the MSU crystals in immune cells, suggesting an indirect role of the activation of inflammasome on the response of activated liver fibroblasts.

Mes travaux ont concerné 1) l'ascite, 2) l'inflammation systémique, et 3) l'identification de la l'insuffisance surrénale au cours de la cirrhose. L'analyse prospective de 515 paracentèses montrait que les taux de complications mineures et majeures étaient respectivement de 8,9% et de 1,6%. La paracentèse évacuatrice (vs. exploratrice) était associée au risque de complication majeure, tandis que l'étiologie alcoolique, la gravité de la cirrhose (Child-Pugh C) et l'intensité de la thrombopénie rendaient plus compte des complications mineures. Les performances de deux bandelettes urinaires (BU) pour le diagnostic de l'infection spontanée du liquide d'ascite (ISLA) étaient excellentes (100 paracentèses testées). Avec un seuil de 125 leucocytes/mm3, les performances de la BU Multistix 8SG affichaient de moins bons résultats dans notre étude multicentrique (2123 paracentèses): sensibilité à 45,3% et VPP à 77,9%. Une élévation persistante de la C-réactive protéine (CRP) >29 mg/L entre JO et J15 prédisait la survie à 6 mois chez 175 patients cirrhotiques (Child-Pugh>7) hospitalisés, indépendamment du MELD, de l'existence de comorbidités extra-hépatiques et d'un carcinome hépatocellulaire. Nous avons montré que les concentrations de cortisol total sérique (CTS) diminuaient avec la dégradation de la fonction hépatique alors que les concentrations du cortisol libre sérique (CLS) et salivaire augmentaient ; cette chute du CTS était en rapport avec une chute des concentrations des protéines porteuses du cortisol [albumine et cortisol binding protein (CBG)] produites par le foie. Nous avons aussi montré que des concentrations élevées de CLS étaient associées à une surmortalité. / My research has been focused on: 1) managing ascitis, 2) the systemic inflammation, and 3) the adrenal insufficiency in cirrhosis. Our prospective analysis of 515 paracentesis showed that the rates of minor and major complications were of 8.9% and of 1.6%, respectively. Therapeutic (vs. diagnostic) paracentesis was associated with risk of major complications, whereas the aetiology related to alcohol, the severity of cirrhosis (Child-Pugh C) and the intensity of thrombopenia were associated with minor complications. The performances of two urinary strips for the diagnosis of spontaneous bacterial peritonitis (SBP) were excellent (100 paracentesis tested). Using the cut-off of 125 leukocytes/mm3, the performances of the Multistix 8SG strip displayed disappointing results in our multicenter study (2123 paracentesis): sensitivity of 45.3% and PPV of 77.9%. A Persistent C-reactive protein (CRP) >29 mg/L within the first 15 days predicted the 6-month mortality in 175 cirrhotic inpatients (Child-Pugh>7), independently of the MELD score, extra-hepatic comorbidities and hepatocellular carcinoma. We demonstrated that concentrations of serum total cortisol (STC) decreased along with the altération of hepatic function while the concentrations of serum free cortisol (SPC) and salivary cortisol increased. The low concentrations of STC in these patients were related to reduced serum concentrations of cortisol-binding proteins [albumin and corticosteroid-binding globulin (CBG)], both synthesized in the liver. Unlike previously reported. we have shown that patients who died at 12 months had high levels of SPC after 1ug of Synacthen, challenging the concept of "hepatoadrenal syndrome".

Les cellules épithéliales produisent des facteurs influençant la réponse inflammatoire intestinale. L'étude de la contribution de ces facteurs à l'homéostasie des tissus est devenue essentielle à la compréhension des maladies inflammatoires chroniques intestinales (MICIs). Vanin-1 est une enzyme épithéliale qui produit des facteurs solubles dans les tissus dont l'intestin en réponse à un stress. Nous avons identifié Vanin-1 comme facteur de susceptibilité et marqueur des MICIs chez l'homme. La création d'une souris mutante nous a permis d'identifier des mécanismes d'action potentiels de Vanin-1 dans les tissus. Vanin-1 pourrait un jour être exploité pour développer une stratégie thérapeutique contre les MICIs. / Intestinal epithelial cells have recently been identified as producing factors influencing grandly the curse of intestinal inflammation. It became of a great importance, therefore, to identify the contribution of epithelial molecules to inflammatory bowel diseases (IBD). Vanin-1 is an epithelial enzymes which release soluble factors in tissues such as gut. This study identifies Vanin-1 as a marker and a susceptibility factor of IBD. By producing a mutant mice, we identified potential mechanisms by which Vanin-1 could act in tissues. It is hoped that Vnn1 can be exploited to develop future therapeutic strategies against IBD.

Le diabète de type 2 (DT2) est une pathologie largement associée à l'obésité dont la prévalence est en constante augmentation dans le monde. L'inflammation et le stress du réticulum endoplasmique (RE) ont été largement décrits pour leur rôle dans la pathogénèse du DT2 en favorisant une insulinorésistance des tissus périphériques et une altération de la sécrétion d'insuline par le pancréas. La protéine Thioredoxine Interacting Protein (TXNIP) est activée lors d'un stress RE et joue un rôle important dans la mise en place de la réponse inflammatoire en activant l'inflammasome NLRP3 (Nod-Like Receptor 3). Nous nous sommes donc intéressés au rôle de cette protéine dans les monocytes des patients DT2. Nous montrons que la composition lipidique du plasma des patients DT2 pourrait être impliquée dans la mise en place d'un stress RE et d'une réponse UPR (Unfolded Protein Response) augmentée dans les monocytes de ces patients. Cette augmentation est associée à une activation de l'expression de TXNIP et des marqueurs de l'inflammation dans ces cellules qui pourrait participer à la mise en place d'une inflammation systémique chez ces patients. / Type 2 diabetes (T2D) is a pathology largely associated with obesity, which is rising constantly around the world. Inflammation and endoplasmic reticulum (ER) stress have been largely associated with the pathogenesis of DT2, promoting insulin resistance in peripheral tissues and a defect in insulin secretion from the pancreas. During ER stress the Thioredoxin Interacting Protein (TXNIP) is activated and plays an important role in the onset of inflammatory responses by activating the NLRP3 (Nod-Like Receptor 3) inflammasome. Hence we studied the role of TXNIP in monocytes from T2D patients. We have shown that the plasmatic lipid composition from T2D patients could be implicated in the onset of ER stress and an increase in the UPR (Unfolded Protein Response) in monocytes from T2D patients. This increase is associated with an activation of TXNIP expression and inflammatory markers in these cells, which could participate to the onset of systemic inflammation seen in T2D.

Trouver des traitements efficaces dans les troubles psychiatriques majeurs (dépression majeure, trouble bipolaire et schizophrénie) est un défi de la recherche actuelle en santé mentale. Bien que des progrès considérables aient été faits dans la compréhension de la physiopathologie de ces maladies et le développement de traitements adaptés, un nombre important de patients ne répondent pas (ou pas suffisamment) aux traitements, et développent des effets secondaires. De plus, les cliniciens ne peuvent à l’heure actuelle pas prédire quel patient va répondre à un traitement précis.Nous présentons ici les résultats de nos travaux entrepris chez les patients souffrant de schizophrénie et chez les patients bipolaires. Les sujets souffrant d’un premier épisode psychotique présentent des marqueurs de perturbations inflammatoires et des marqueurs d’infections anciennes comparés aux sujets sains, en particulier une exposition au parasite Toxoplasma gondii. Ces marqueurs ne permettent toutefois pas à l’heure actuelle de prédire la réponse aux traitements conventionnels ou à des thérapies ciblées, ni l’évolution ultérieure de la maladie, et sont retrouvés pour certains aussi bien dans la schizophrénie que dans le trouble bipolaire. Dans une population de patients stabilisés souffrant de schizophrénie, 28% présentent une inflammation périphérique. Cette inflammation est fortement associée à l’obésité abdominale et au syndrome métabolique, mais également à la consommation d’antidépresseurs sans que le sens de la causalité puisse être établi à ce jour. L’obésité abdominale a été retrouvée chez 21% des patients et le syndrome métabolique chez 24%. Ces chiffres sont deux fois plus importants que dans la population Française et plus de 80% des patients ne reçoivent pas de traitements adaptés. Cette inflammation périphérique n’est pas associée à la symptomatologie positive ou négative, mais à un déclin cognitif touchant le fonctionnement intellectuel général des patients souffrant de schizophrénie.Ces résultats ouvrent la piste de nouveaux traitements. Les anti-inflammatoires ont montré leur efficacité dans les troubles psychiatriques sévères, ils nécessitent toutefois une meilleure caractérisation du profil inflammatoire de base pour identifier les patients qui pourraient être bon répondeurs, et leur efficacité pourrait être d’autant plus grande qu’ils sont administrés en début de maladie, voire avant le déclenchement du trouble. Le rapport bénéfice/risque doit également être évalué. De nombreux antipsychotiques et le valproate ont montré une activité anti-toxoplasmique qui pourrait être associée à un effet protecteur de la rechute dépressive dans le trouble bipolaire. Leur efficacité chez les patients toxopositifs souffrant de schizophrénie reste à déterminer.Les données du présent travail suggèrent qu’une proportion importante des patients souffrant de schizophrénie présente des marqueurs inflammatoires et infectieux qui pourraient orienter les traitements médicamenteux ou non-médicamenteux. La meilleure caractérisation du profil immuno-inflammatoire des patients pourrait donc permettre d’optimiser leur prise en charge et d’améliorer leur pronostic dans le cadre d’une médecine personnalisée. / Developing effective treatments in major psychiatric disorders (bipolar disorder (BP) or schizophrenia (SZ)) is crucial for the prognosis of these illnesses. While considerable efforts have been done to understand the physiopathology of these disorders, current treatments still remain ineffective (or insufficiently effective) in a high rate of patients.Subjects with first-episode psychosis have been found to have abnormal inflammatory and infectious markers compared to healthy controls, in particular higher exposure to the parasite Toxoplasma gondii. These markers cannot predict to date the illness outcomes, especially the response to conventional treatments or targeted therapies. In a community-dwelling sample of patients with schizophrenia, peripheral inflammation (as measured by abnormal CRP levels) was found in 28% of the patients. This inflammation was strongly associated with abdominal obesity and metabolic syndrome, but also with antidepressant consumption. The causal relationship has not been determined to date. Abdominal obesity was found in 21% of the patients and metabolic syndrome in 24%. This is twice the prevalence of French general population and more than 80% of the patients did not receive adequate treatments for these disturbances. Peripheral inflammation was not associated with clinical symptomatology but with cognitive impairment. Cognitive symptoms are thought to have a higher impact on the outcome of SZ than any other symptoms, and are considered as a core feature of this disorder.These results open the path for new treatments. Anti-inflammatory drugs add-on therapies have been found to improve the clinical severity of schizophrenia and bipolar disorders. Evaluating the effectiveness of neuroprotective anti-inflammatory strategies is needed in order to prevent cognitive impairment in schizophrenia. However, a better characterization of the immuno-inflammatory profile at baseline is warranted to improve the benefit/risk ratio. The literature data suggests that anti-inflammatory administration may be more effective in the two first years following the illness onset. A lot of antipsychotics and valproate have shown anti-toxoplasmic properties. Our preliminary results suggest that toxopositive patients with bipolar disorders may have less depressive relapses when administered Treatments with Antitoxoplasmic Activity (TATA). The effectiveness of TATA in toxopositive patients with bipolar disorders and schizophrenia should be confirmed in prospective studies.The present results suggest that a high rate of inflammatory and infectious disturbances have been found in patients with schizophrenia and bipolar disorders. These disturbances may orientate the choice of both pharmacological or non-pharmacological treatments. A better characterization of the immuno-inflammatory profile of these patients is needed to improve the prognosis of these illnesses on a personalized-medicine approach.

L'obésité se définit comme une accumulation anormale ou excessive de masse grasse corporelle pouvant nuire à la santé. En effet, surpoids et obésité concourent au développement de pathologies graves comme le diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires qui représentent un véritable problème de santé publique dans de nombreux pays et à La Réunion. Aussi, la recherche des mécanismes physiopathologiques associés à l'obésité constitue un enjeu scientifique et médical majeur. Dans l'organisme, c'est au niveau du tissu adipeux que le stockage de gras se localise, plus précisément dans les cellules adipeuses (adipocytes) provenant elles-mêmes de la maturation de cellules précurseurs appelées préadipocytes. Chez le sujet obèse, le tissu adipeux stockant un excès de gras, est le siège d'un stress oxydatif et d'une inflammation chronique qui concourent à la résistance à l'insuline, engendrant un état diabétique. Plusieurs données bibliographiques montrent les effets antioxydants et anti-inflammatoires des produits végétaux riches en polyphénols et soulignent leur intérêt dans le cadre de thérapies innovantes vis-à-vis de l'obésité. La Réunion dispose d'une grande variété de ressources végétales dont des plantes médicinales qui présenteraient des propriétés anti-inflammatoires, antidiabétiques et « anti-obésité ». Cependant, il manque des données scientifiques pour valider leur éventuel bénéfice santé. L'objectif du travail de thèse était d'évaluer l'impact des extraits riches en polyphénols antioxydants de plantes médicinales de La Réunion sur la réponse métabolique et inflammatoire des cellules adipeuses dans le contexte de la pathologie de l'obésité. Pour ce faire, trois plantes médicinales ont été sélectionnées pour leur utilisation en pharmacopée traditionnelle, à savoir Antirhea borbonica (Bois d’Osto), Doratoxylon apetalum (Bois de gaulette) et Gouania mauritiana (Liane Montbrun). Nos résultats ont mis en évidence les propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires des extraits végétaux sur des préadipocytes 3T3-L1 soumis à des médiateurs majeurs liés à l'obésité tels que l'agent pro-oxydant H2O2, la cytokine pro-inflammatoire TNF-α et l'agent bactérien LPS. Par ailleurs, nos données ont montré la capacité des extraits végétaux à potentialiser l'accumulation de gras induite par l'insuline, et à réduire la sécrétion de molécules pro-inflammatoires des adipocytes 3T3-L1soumis à un stress oxydatif. Une étude menée sur des souris rendues obèses par un régime riche en graisses contenant ou non l'extrait de la plante D. apetalum a confirmé la capacité de cet extrait végétal à améliorer le stockage de gras, le statut antioxydant et le profil inflammatoire du tissu adipeux des animaux obèses. Plusieurs cibles moléculaires ont été identifiées dont les facteurs de transcription PPARγ et NF-κB, l'enzyme antioxydante SOD ainsi que les adipokines de type leptine, adiponectine, TNF-α, IL-6 et MCP-1. En conclusion, ce travail de thèse a permis d'évaluer, pour la première fois, l'impact d'extraits riches en polyphénols antioxydants de trois plantes médicinales locales sur la réponse métabolique et inflammatoire des cellules adipeuses, dans le contexte de l'obésité. L'utilisation des modèles cellulaires et animaux développés au cours de ce travail permettra de poursuivre l'exploration des voies moléculaires impliquées et d'identifier de possibles nouvelles cibles thérapeutiques. / During obesity, excess fat mass is accumulated in adipose tissue, more precisely in adipocytes, which the precursor cells are preadipocytes. Adipose tissue is the place of oxidative stress and chronic inflammation involved in insulin resistance and type 2 diabetes. Plants rich in polyphenol, known for their antioxidant and anti-inflammatory effects, are high of interest to fight against obesity. In La Réunion, medicinal plants are commonly used for these properties but few literature data exist. Our objective was to evaluate the impact of antioxidant polyphenol-rich extracts from medicinal plants of La Réunion, such as Antirhea borbonica (Bois d’Osto), Doratoxylon apetalum (Bois de gaulette), Gouania mauritiana (Liane Montbrun), on the metabolic and inflammatory response in adipose cells in the context of obesity. Our results have demonstrated antioxidant and anti-inflammatory properties of plant extracts on 3T3-L1 preadipocytes in presence of three mediators of inflammation. Plant extracts are able to potentiate fat accumulation induced by insulin reduce the secretion of pro-inflammatory molecules in 3T3-L1 adipocytes during oxidative stress. These results were confirmed by a study on animal model. The plant extract from D. apetalum improved storage fat, antioxidant status and inflammatory profile of adipose tissue of obese mice. This work lead to evaluated the impact of antioxidant polyphenol-rich extract from three medicinal plants on metabolic and inflammatory response in adipose cells in the context of obesity.

Lors de l'inflammation chronique, les cellules immunitaires, dont les lymphocytes Th17 (LTh17), migrent au niveau du site inflammatoire et interagissent avec les cellules mésenchymateuses locales. Dans deux contextes inflammatoires, la polyarthrite rhumatoïde (PR) et le psoriasis (Pso), le but de ce travail a été d'étudier le rôle de ces interactions cellulaires sur la production de cytokines pro-inflammatoires, et principalement l'IL-17, et d'identifier les mécanismes impliqués.L'utilisation d'un système de co-culture entre cellules mésenchymateuses (synoviocytes PR ou fibroblastes de peau Pso) et cellules mononuclées du sang périphérique mimant la situation in vivo, a permis d'étudier l'effet de ces interactions. Le contact cellulaire suffisait à l'induction de la sécrétion d'IL-6, d'IL-8 ou d'IL-1ß. En revanche, la forte sécrétion d'IL-17 nécessitait le contact cellulaire mais également l'activation du TCR. L'inhibition de la podoplanine (pdpn), molécule d'interaction exprimée par différents types cellulaires (cellules mésenchymateuses mais également LTh17), diminuait significativement la production d'IL-17. Toutefois, cette inhibition n'était pas totale, c'est pourquoi une étude en collaboration est en cours afin d'identifier d'autres molécules impliquées.Cette étude a donc montré que les interactions entre cellules mésenchymateuses et cellules immunitaires jouent un rôle majeur dans la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires, notamment dans la forte production d'IL-17. La podoplanine semble largement impliquée dans ce mécanisme, ce qui en fait une cible thérapeutique potentielle pour bloquer l'activité Th17 lors de l'inflammation chronique / During chronic inflammation, immune cells, including Th17 lymphocytes, migrate to the inflammatory site and interact with the local mesenchymal cells. In two inflammatory contexts, rheumatoid arthritis (RA) and psoriasis (Pso), the aim of this work was to study the effect of cellular interactions on pro-inflammatory cytokine production, with a focus on IL-17, and to identify the involved mechanisms. Using a co-culture system between mesenchymal cells (RA synoviocytes or Pso skin fibroblasts) and peripheral blood mononuclear cells mimicking the in vivo situation, allowed studying the effect of these cell interactions. The cell contact alone was sufficient to induce IL-6, IL-8 and IL-1ß secretion. On the contrary, the heightened IL-17 production required the cell contact and the TCR activation. The inhibition of the podoplanin (pdpn), interaction molecule expressed by different cell types (including mesenchymal cells but also Th17 lymphocytes), decreased significantly the IL-17 production. Nevertheless, this inhibition was only partial, which leads to a collaboration in order to identify other involved molecules. In conclusion, this study showed that cell interactions between mesenchymal cells and immune cells play a major role in the pro-inflammatory cytokine production, leading to a heightened IL-17 secretion. The podoplanin molecule seems play a crucial role in this mechanism, and thus pdpn could be a potential therapeutic target to block Th17 cell activity during chronic inflammation

L‟athérosclérose est un processus inflammatoire chronique à l‟origine des accidents cardiovasculaires quiconstitue l‟une des premières causes de mortalité en France. L‟inflammation est le facteur essentiel dansl‟initiation, la progression et l'instabilité des lésions athéromateuses à l‟origine des accidents aigus. Lesdonnées récentes suggèrent que l‟activation des récepteurs nucléaires PPAR (Peroxysome-ProliferatorActivated Receptor) par des ligands pharmacologiques prévient le développement et la progression del‟athérosclérose et diminue de manière importante la mortalité cardiovasculaire. À côté de ces traitementspharmacologiques, l‟exercice physique prévient aussi la mortalité cardiovasculaire de manière significative.L‟objectif de notre premier travail a été d‟explorer les effets de l‟exercice physique de natation, sur le développementdes lésions athéromateuses d‟une part et d‟autre part, sur l‟expression des récepteurs nucléairesPPAR. Nos résultats montrent que l’exercice physique de natation diminue la progression del’athérosclérose et stimule l’expression des PPAR-γ vasculaires. De manière intéressante, lorsque lePPAR-γ est inhibé avec l'antagoniste BADGE, les effets antiathérogènes de l’exercice physique sontabolis.L‟hypertension est à l‟origine des complications graves telles que la rupture de plaque d‟athérosclérose.L‟objectif de notre deuxième travail a été d‟explorer l‟implication des PPAR dans la progression et la stabilitédes lésions athéromateuses chez des souris ApoE-/- hypercholestérolemiques et hypertendues (2K1C),soumises à des exercices physiques (volontaire ou imposé) ou traités avec le telmisartan, un antihypertenseur.Nos résultats montrent que l’exercice physique possède différents mécanismes protecteurs. Demanière similaire, l‟exercice physique favorise la stabilité de lésions athéromateuses de manière comparableau traitement pharmacologique. De plus, nos résultats montrent que les souris traitées avec l‟exerciceimposé ou le telmisartan présentent un mécanisme comparable qui permet de réduire significativementl‟expression des cytokines pro-inflammatoire et d‟activer les PPAR-γ vasculaires. L‟exercice volontairefavorise l‟expression des marqueurs des macrophages alternatifs Mβ et des cytokines anti-inflammatoires(CD 206, IL-1Ra). L‟exercice volontaire diminue significativement l‟extension des lésions athéromateuses demanière comparable au telmisartan. Ces résultats montrent que l’exercice physique volontaire etl’exercice physique imposé ont deux mécanismes d’actions distincts. De plus, la surexpression des M2en réponse à l‟exercice volontaire modifie la balance inflammatoire en faveur des Mβ. Ce renversement dela balance au profit des macrophages alternatifs M2 est significativement corrélé à la diminution dela progression des lésions athéromateuses.Les exercices imposé et volontaire possèdent des mécanismes d‟action distincts. L‟exercice soumis diminuel‟expression des cytokines pro-inflammatoires tandis que l‟exercice volontaire augmente l‟expression descytokines anti-inflammatoires et favorise un phénotype anti-inflammatoire des macrophages M2 quis‟accompagne d‟une réduction des lésions athéromateuses / Atherosclerosis is a complex inflammatory process, leading cause of morbidity and mortality in France.Inflammation is essential in initiation, progression and atherosclerosis plaque destabilization leading to acutecardiovascular events. Recent studies suggest that pharmacological PPAR activation prevents ATH developpementand progression and decreased cardiovascular mortality. Compared to pharmacological treatment,physical exercise also significantly prevents cardiovascular mortality.The aim of the first study was to investigate the influence of physical exercise on ATS development andPPAR expression in arterial wall. Our results had shown that physical exercise decrease ATH progressionand increase PPAR-γ expression in arterial wall. Interestingly, PPAR-γ inhibition with BADGE, a PPAR-γantagonist abolishes these antiatherogenic effects. Hypertension increase ATH complication such as plaque rupture. The aim of the second study were to investigatePPAR-γ implication in progression and stabilization of ATH lesions in hypercholesterolemic and hypertensiveApoE-/- mice (2K1C) submitted to different exercises (voluntary wheel running and submitted treadmillrunning) or treated with telmisartan an anti-hypertensive drug. Our results shown that, physical exerciseprevents ATS cardiovascular events by several mechanisms. Similarly to telmisartan, physical exercisesstabilize ATH lesion. Moreover results shown that, submitted exercise and telmisartan have an comparablemechanism. In fact, they significantly decrease pro-inflammatory cytokines expression and in the same timeactivated PPAR-γ expression in arterial wall. Contrary to submitted exercise, voluntary exercises increasesexpression of anti-inflammatory cytokines IL-1ra and increase M2 marker CD206. These results suggestthat voluntary and submitted exercise have two different mechanism of action. Moreover, M2 surexpressionin response to voluntary exercise shift the inflammatory balance in favor to M2. Further, this change of balancein favor to M2, is significantly correlated to decrease of ATH progression. Voluntary exercises significantlydecreases ATH progression in the same levels like telmisartan treatment.Voluntary and submitted exercise has two different mechanisms, submitted exercise decrease proinflammatory

Le diabète non insulino-dépendant de type 2 demeure un problème majeur de santé publique. Cette pathologie associée au vieillissement, à la sédentarisation et à l'obésité induit un taux élevé de complications. Parmi celles-ci, le défaut de cicatrisation et plus particulièrement le syndrome du " pied diabétique " est une des causes majeures de morbidité et de mortalité chez les patients diabétiques. La compréhension de la dérégulation des mécanismes cellulaires et moléculaires du processus cicatriciel chez le diabétique représente un enjeu essentiel pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. C'est dans ce contexte que ce travail de thèse a été réalisé. La cicatrisation des plaies est un processus physiopathologique complexe, multifactoriel et dynamique visant à rétablir l'intégrité et la fonctionnalité des tissus lésés. Cette réponse biologique nécessite une orchestration et une communication précise entre les cellules inflammatoires infiltrées et les différentes populations cellulaires des tissus. De manière conventionnelle, on distingue 4 principales phases qui peuvent se chevaucher : une première étape d'hémostase généralement couplée à une phase inflammatoire précoce et arrêtée par une phase de résolution de l'inflammation. Une période de prolifération/ régénération permet la génération du nouveau tissu, et enfin, la phase de remodelage tissulaire permet au tissu de retrouver des caractéristiques d'élasticité et de souplesse proche du tissu original. Les données de la littérature suggèrent que le retard de cicatrisation des personnes diabétiques résulterait de la chronicité de la phase inflammatoire. Notre hypothèse de travail a été de démontrer que cette dérégulation était la conséquence d'un défaut majeur de la phase de résolution de l'inflammation. Notre objectif final a été d'agir sur cette phase pour accélérer le processus cicatriciel. La première étape de ce travail de thèse a consisté à mettre en place un modèle de lésions cutanées par excision chez des souris diabétiques de type 2 (en régime hyper lipidique ou déficientes pour le récepteur de la leptine, db/db). Ce modèle expérimental, combiné à la mise au point d'un dispositif médical innovant nous a permis (i) de recueillir stérilement les cellules et l'exsudat produit au niveau de la lésion cutanée, (ii) d'évaluer les caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles des cellules de l'exsudat et (iii) d'évaluer le taux des médiateurs pro- et anti-inflammatoires au cours du temps. L'ensemble de ce travail a pu être réalisé en préservant l'environnement du tissu cicatriciel. Cette première étape a débouché sur le dépôt de 2 brevets en décembre 2011 (FR 2984719 - FR 2984722) suivi de leur extension Européenne l'année suivante. Cette approche expérimentale nous a permis de démontrer que la dérégulation du processus cicatriciel de souris diabétiques de type II était due, à une forte infiltration au niveau de la lésion de polynucléaires neutrophiles, de macrophages inflammatoires M1 et à un défaut d'afflux de macrophages anti-inflammatoires M2. Tout cela était associé à un défaut d'apoptose des cellules inflammatoires et de leur efférocytose. Ces dérégulations signent un défaut de résolution de l'inflammation que nous avons pu valider par la mise en évidence au niveau de l'exsudat inflammatoire et du tissu cicatriciel d'un excès de leucotriène B4 (LTB4) (métabolite de l'acide arachidonique pro-inflammatoire provenant de la voie de la 5-lipoxygénase) au dépend de la lipoxine A4 (LXA4) (métabolite de l'acide arachidonique anti-inflammatoire produit par les voies des 5-LOX et 12/15-LOX). Ces résultats acquis, nous nous sommes attachés à cibler, par une approche pharmacologique originale, la phase de résolution de l'inflammation pour favoriser la fermeture des plaies des souris diabétiques. / Non-insulin dependent type 2 diabetes is a major public health problem due to its prevalence and the high rate of its degenerative complications. Among these problems, healing disorders and more particularly "diabetic foot" ulcers are one of the leading cause of morbidity and mortality of diabetic patients. The understanding of the deregulation of cellular and molecular mechanisms of the wound healing process in diabetic patients is a key issue for the development of new therapeutic strategies. This work was carried out in this context. Wound healing is a physiological multifactorial and dynamic process aiming to the restoration of the integrity and functionality of injured tissue. This complex biological response requires an orchestration and a precise communication between immuno-inflammatory cells and resident cells in the wound tissue. This process can be divided into four distinct but overlapping phases: an inflammatory phase involving the initial stage of hemostasis arrested by a resolution phase of inflammation; a proliferative/regeneration stage and finally a tissue remodeling phase. Data from the literature suggest that the delayed healing in diabetic patient is principally due to chronic inflammation. Our hypothesis was to demonstrate that deregulation was the result of a major impairment of the resolution phase of inflammation. Our ultimate aim was to influence this phase to accelerate the healing process in diabetic mice. The first step of this study was to develop a new cutaneous excisional wound model in type 2 diabetic mice (in High Fat Diet or leptin receptor deficiency mice db/db). Associated with the development of an innovative device, this model allowed us (i) to treat the wound and follow the wound healing evolution (ii), to collect in aseptically condition and over time the secreted exudate, (ii) to evaluate the phenotypic and functional characteristics of exudate cells and to measure the amount of pro-and anti -inflammatory mediators. This first step leads to the publication of two patent applications (filed in December 2011 and published under the references FR 2984719 and FR 2984722). Our experimental approach demonstrate that the impaired wound healing process in type 2 diabetic mice was due to a strong neutrophil and inflammatory macrophage M1 infiltration, and a lack of influx of anti-inflammatory macrophages M2. All this is associated with a failure in the inflammatory cells apoptosis and efferocytosis. These dysregulations sign a default of resolution of inflammation that we have quantified by the measure of excessive leukotriene (LT) B4, (a proinflammatory arachidonic acid (AA) metabolite from the 5-lipoxygenase pathway) in both exudate and scar tissue, at the expense of the lipoxin (LX) A4 (an anti-inflammatory AA metabolite formed from LTA4 by 12/15-LOX). With an original pharmacological approach, we target the resolution of the inflammatory phase to promote wound closure in diabetic mice. For this we have decided to use topical application of acetylsalicylic acid on the wound (AAS-aspirin), 3 days after the establishment of the skin lesion. We demonstrate that aspirin accelerates wound closure in diabetic mice.