Thèse de doctorat : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie : Paris Est : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse doctorat : Médecine. Bioinformatique : Université de Nantes : 2005. / Bibliogr. 219-233 f. [308 réf.].

Pseudomonas aeruginosa et Candida albicans sont deux pathogènes fréquemment isolés dans les communautés microbiennes des unités de soins intensif. Nous avons auparavant montré que la colonisation des voies aériennes par C. albicans protégeait contre les lésions pulmonaires induites par P. aeruginosa. Le but de cette étude était de caractériser les mécanismes cellulaires et moléculaires responsables de la protection des voies aériennes induite par C. albicans. La colonisation des voies aériennes par C. albicans permet le recrutement et l'activation de cellules NK, de cellules lymphoïdes innées, de macrophages et de cellules dendritiques. Ce recrutement est associé à la sécrétion d'IL-22. L'inhibition de l'IL-22 est responsable d'une perte de la protection conférée par C. albicans. Nous avons identifié par cytométrie en flux que les cellules lymphoïdes innées étaient la seule source cellulaire d'IL-22. La déplétion spécifique des cellules lymphoïdes innées par des anticorps anti-CD90.2 était responsable d'une diminution de la sécrétion d'IL-22 et d'une diminution de la survie lors de la pneumonie à P. aeruginosa. Nos résultats démontrent que la production d'IL-22, principalement par les cellules lymphoïdes innées, est une étape inductible majeure dans la protection contre les lésions pulmonaires induites par P. aeruginosa. Cette cytokine pourrait ainsi représenter une cible thérapeutique pour prévenir les lésions pulmonaires induites par P. aeruginosa. / Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans are two pathogens frequently encountered in the intensive care unit microbial community. We have demonstrated that C. albicans airway exposure protected against P. aeruginosa-induced lung injury. The goal of this study was to characterize the cellular and molecular mechanisms associated to C. albicans-induced protection. Airway exposure by C. albicans led to the recruitment and activation of NK cells, innate lymphoid cells (ILC), macrophages and dendritic cells. This recruitment was associated with the secretion of IL-22 whose neutralization abolished C. albicans-induced protection. We identified, by flow cytometry, ILCs as the only cellular source of IL-22. Depletion of ILCs by anti-CD90.2 antibodies was associated with a decreased IL-22 secretion and an impaired survival after P. aeruginosa challenge. Our results demonstrate that production of IL-22, mainly by ILCs, is a major and inducible step in protection against P. aeruginosa-induced lung injury. This cytokine may represent a clinical target in Pseudomonas aeruginosa induced lung injury.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016 / Décrite en 1882, l’endométriose est l’une des pathologies gynécologiques les plus répandues dans le monde qui se définit par la présence de tissus endométriaux hors de la cavité utérine. Cette maladie se manifestant par une infertilité et des douleurs pelviennes est œstrogéno-dépendante, inflammatoire et hypo-progestagène. De nombreuses molécules jouent un rôle dans les dysfonctionnements endométriosiques, mais les principaux acteurs demeurent peu connus. Ce projet de recherche s’est intéressé au système de régulation de l’interleukine (IL)-1. En effet, les profonds débalancements du système IL-1 aboutissent à l’établissement d’une hypersensibilité à l’IL-1 causative de l’inflammation chronique endométriosique. Durant ce projet doctoral, nous avons focalisé notre attention sur l’expression et la régulation de la protéine accessoire des récepteurs de l’interleukine 1 (IL-1RAcP), un membre du système IL-1 à la fois activateur et inhibiteur du signal IL-1. En outre, la forme membranaire de l’IL-1RAcP est un co-récepteur essentiel de l’IL-1RI sans lequel aucune signalisation IL-1 ne s’effectue, tandis que la forme soluble est un puissant acteur d’inhibition par sa collaboration avec le récepteur leurre, IL-1RII. Au cours de cette thèse, j’ai mis en évidence une diminution significative et spécifique de la forme soluble de la protéine accessoire dans l’endomètre, le liquide péritonéal et le sérum. Une diminution particulièrement marquée lorsqu’observée sous la loupe du cycle menstruel (notamment durant la phase sécrétoire) alors que la forme membranaire maintenait une expression stable. Les dissemblances d’expressions menstruelles nous ont permis d’identifier une régulation de cette protéine par l’hormone ovarienne majoritaire de la phase sécrétoire, la progestérone. Cette régulation, qui concerne également son partenaire, IL-1RII, est, par conséquent, la proie directe de la résistance progestative développée chez les patientes. Il en résulte une diminution des acteurs de l’inhibition (IL-1RAcP soluble, IL-1RII et IL-1Ra) qui contribue à l’infertilité associée à l’endométriose. Ainsi, notre projet ouvre de nouveaux aspects de la pathogenèse de l’endométriose et des possibilités thérapeutiques innovantes. / Described in 1882, endometriosis is one of the most common gynaecological diseases in the world that is defined by the presence of endometrial tissue outside the uterine cavity. The disease manifested as infertility and pelvic pain is estrogen dependent, inflammatory and hypoprogestagen. Many molecules seem to play a role in endometriosis dysfunctions, but the main players remain unknown. This project centred on interleukin (IL)-1 system regulation. Indeed, the profound imbalances of IL-1 system result in a hypersensitivity to IL-1 in endometriosis causing chronic inflammation. This doctoral project was focused on the expression and regulation of the interleukin-1 receptor accessory protein interleukin 1 receptor (IL-1RAcP), a member of the IL-1 system both activator and inhibitor of IL-1 signals. In fact, the membrane-bound form of IL-1RAcP is an essential co-receptor for IL-1RI for IL-1 signalling, while the soluble form is a potent inhibitor by its collaboration with the decoy receptor, IL-1RII. In this thesis, I demonstrated a significant and specific decrease of the accessory protein soluble form in endometrium, peritoneal fluid and serum. A decline particularly marked when observed under the microscope of the menstrual cycle (especially during the secretory phase), while the membrane form maintained stable expression. Menstrual expression dissimilitude allowed us to identify a regulation of this protein by the most-abundant ovarian hormone of the secretory phase, progesterone. This control, which also relates to its partner, IL-1RII is therefore the direct prey to progesterone resistance developed in patients. This mechanism leads to a decrease of inhibition actors of the IL-1 system (soluble IL-1RAcP, IL-1Ra and IL-1RII) and to associated-endometriosis infertility. Thus, our project opens new aspects of endometriosis pathogenesis and innovative therapeutic options.

Les mécanismes de défense de l’organisme contre des pathogènes ou des particules toxiques sont regroupés sous le terme d’Immunité. L’Immunité a développé plusieurs familles de récepteurs dont les NLR (Nod Like Receptors) spécialisés dans la reconnaissance de motifs de pathogènes (PAMP), de signaux de danger endogènes (DAMP) et de désordres métaboliques et capables d’engager une réponse inflammatoire. L’inflammation est dite stérile si elle n’est pas déclenchée par des agents infectieux mais par des molécules endogènes en excès comme l’acide urique et l’ATP ou par des polluants environnementaux tels que la silice et les nanoparticules. Nous nous sommes d’une part intéressés aux mécanismes d’activation de l’inflammasome NLRP3 qui permet la maturation d’une cytokine pro-inflammatoire, l’Interleukine (IL)-1β. Nous montrons que les cristaux d’acide urique, de silice et d’Alum ainsi que les nanoparticules de titane et de silice induisent une libération active d’ATP dépendante d’hémicanaux par les cellules. Nous mettons en évidence un nouveau mécanisme d’activation de l’inflammasome NLRP3 qui fait intervenir l’ATP et ses différents métabolites, en particulier l’adénosine, via des familles de récepteurs purinergiques. Nous nous sommes d’autre part focalisés sur l’inflammation pulmonaire induite par l’administration de nanoparticules dans un modèle murin. Nous avions montré dans une étude précédente que cette inflammation est dépendante des IL-1α et IL-1β et de leur récepteur IL-1R1. Nos résultats montrent que l’adénosine est impliquée in vivo dans la réponse inflammatoire aux nanoparticules et que l’inflammation des voies respiratoires est modulée par l’IL-33 et son récepteur ST2. / The mechanisms of defense of the organism against pathogens or oxious particles are termed Immunity. The Immunity developed several receptors’ families among which the NLR (Nod-Like Receptors), specialized in the recognition of pathogen patterns (PAMPs), of endogenous danger signals (DAMPs) and of metabolic disorders, and capable of triggering an inflammatory response. The inflammation is named “sterile” if it is not activated by infectious agents but by endogenous molecules in excess, as uric acid and ATP, or by environmental pollutants, such as silica and nanoparticles. We first became interested in the mechanisms of activation of the NLRP3 inflammasome which allows the maturation of a pro-inflammatory cytokine, the Interleukine (IL) -1β. We show that uric acid, silica or Alum crystals but also titanium and silica nanoparticles induce an active release of ATP by cells, dependent of hemichannels. We highlight an innovative mechanism of activation of the NLRP3 inflammasome which involves ATP and its metabolites, in particular adenosine, through purinergic receptor families. We then focused on the nanoparticle-induced lung inflammation in a murine model. We had shown in a previous study that this inflammation is dependent on IL-1α, IL-1β and their common receptor IL-1R1. Our in vivo results show that adenosine is involved in nanoparticle-induced inflammatory response and that airway inflammation is modulated by IL-33 and its receptor ST2.

L’asthme est une maladie respiratoire chronique comportant une composante inflammatoire et un remodelage des voies respiratoires. À l’heure actuelle, plusieurs efforts ont été réalisés dans le but d’identifier les gènes associés à l’asthme et susceptibles d’augmenter le risque de développer la maladie ou d’accroître la symptomatologie. Il demeure toutefois important d’intégrer l’environnement pour mieux comprendre comment ces facteurs extrinsèques interagissent et régulent l’expression des gènes associés à l’asthme. L’objectif de ce projet était d’évaluer la méthylation de gènes impliqués dans le mécanisme d’inflammation des voies respiratoires dans le but de déterminer si les modifications épigénétiques pouvaient réguler, du moins en partie, l’expression de ces gènes. Ces gènes ont été choisis sur la base de leur association avec l’asthme et/ou sur la base d’une différence d’expression comparativement aux individus sans asthme ni allergie dans la collection familiale d’asthme allergique du Saguenay–Lac-Saint-Jean. Les résultats ont démontré que le gène du récepteur de type 2 de l’interleukine (IL) 1 (IL1R2), récepteur leurre de l’IL-1, et l’IL-33 (IL33) ont une signature de méthylation spécifique à l’asthme. Le mécanisme de méthylation régule à la hausse l’expression de ces gènes impliqués dans le processus inflammatoire, dans un contexte d’asthme allergique. Considérant la réversibilité de la méthylation de l’ADN, la signature épigénétique de ces gènes constitue donc une cible thérapeutique potentielle. En effet, il serait possible de contrer l’effet pro-inflammatoire d’IL-33 dans les poumons en augmentant la méthylation de ce ligand, et ainsi diminuer ses fonctions dans la réponse immune innée et adaptative dans un contexte d’asthme. En ce qui concerne IL1 et IL1R2, il serait envisageable de bloquer la formation de ce complexe en régulant la méthylation du ligand pour limiter sa contribution à l’inflammation.

"Mémoire présenté à la Faculté des études supérieures et postdoctorales de l'Université Laval comme exigence partielle du programme de maîtrise en médecine expérimentale offert à l'Université du Québec à Chicoutimi en vertu d'un protocole d'entente avec l'Université Laval pour l'obtention du grade de Maître ès sciences (M.Sc.)" / Les gènes ayant une activité biologique en lien avec le gène du récepteur de type 2 de l’interleukine 1 (IL1R2) sont des déterminants génétiques de l’asthme allergique L’asthme est une maladie chronique des voies respiratoires qui se traduit par une hyperactivité, une obstruction bronchique et un remodelage. Plusieurs facteurs génétiques et environnementaux sous-tendent le développement de cette maladie. En effet, plus de 300 gènes ont été jusqu’à présent associés à l’asthme. Dans ce mémoire, il sera question de certains de ces gènes associés avec les phénotypes reliés à l’asthme et qui sont en lien avec les activités du gène du récepteur de type 2 de l’interleukine 1 (IL1R2). Le gène IL1R2 est différemment exprimé dans les biopsies bronchiques de sujets asthmatiques allergiques comparativement aux sujets témoins et a également été associé avec l'atopie. Un criblage pangénomique (GWAS) a été réalisé sur cinq études d ’asthme indépendantes (SLSJ, EGEA, CAPPS, SAGE et BUSSELTON) afin d ’identifier des polymorphismes associés aux différents phénotypes reliés à l’asthme. Sept gènes ont été associés: beta-site APPcleaving enzyme-1 (BACE1) et la métalloprotéinase 2 (MMP2) avec l’asthme et l’asthme allergique, spleen focus form ing virus proviral integration oncogene (S P Il) avec l’atopie et l’asthme atopique, endoplasmic reticulum aminopeptidase (ERAP1) avec l’asthme allergique, interleukin 1 receptor accessory protein (IL1RAP) et interleukin 1 alpha (ILIA) avec l ’atopie, et le gène interleukin 1 receptor type 1 (IL1R1) avec l ’asthme, l’atopie et l’asthme allergique. Ces résultats soulignent l’importance du rôle &IL1R2 dans l’asthme et suggèrent qu’il serait pertinent de mieux caractériser sa voie biologique à l’aide d ’études génétiques fonctionnelles afin d’avoir une meilleure connaissance du rôle &IL1R2 dans la physiopathologie de l’asthme.

L’inflammasome NLRP3 est très impliqué dans de nombreuses pathologies inflammatoires comme la fibrose pulmonaire, la polyarthrite rhumatoïde, la goutte ou la maladie de Crohn. Cette voie de signalisation permet la libération de la cytokine pro-inflammatoire IL-1β après activation par des signaux de danger comme l’ATP ou les cristaux d’acide urique (MSU). L’objectif de cette étude est de mieux comprendre le rôle des récepteurs purinergiques dans l’activation de l’inflammasome NLRP3 dans les macrophages humains. Nous montrons ici que le MSU ou les analogues de l’ATP (ATPγS ou BzATP) induisent la libération d’IL-1β dans des macrophages pré-activés par du LPS. Ces macrophages proviennent de la différenciation de monocytes issus de poches de sang périphérique (buffy coat) obtenues à l’EFS (Rennes). Nous observons que des antagonistes du récepteur purinergique P2X7, des inhibiteurs de la cathepsine B ou de la caspase-1 et des siRNA ciblant les récepteurs P2X7 et P2Y2 sont capables de réduire la libération d’IL-1β par les macrophages activés. De plus, dans cette étude nous mettons en évidence le rôle des récepteurs purinergiques dans la sécrétion d’autres cytokines pro-inflammatoires comme l’IL-1α ou l’IL-6. Ce travail suggère que la voie d’activation de l’inflammasome NLRP3 par les récepteurs purinergiques représente une nouvelle cible thérapeutique dans le traitement des pathologies inflammatoires. / NLRP3-inflammasome pathway activation appears as the corner stone of manyinflammatory diseases including pulmonary fibrosis, rheumatoid arthritis, gout and Crohn disease. This pathway is known to be activated by danger signals such as ATP or Monosodium urate (MSU) leading to the pro-inflammatory cytokine IL-1β release. The aim of this study is to investigate the role of purinergic receptors in the activation of NLRP3-inflammasome pathway in human macrophages. We found here that MSU or analogs of ATP (ATPγS or BzATP) induced the release of IL-1β from LPS-primed MDM obtained from buffy coat (EFS, Rennes). We observed that purinergic P2X7 receptor antagonists, cathepsin B or caspase-1 inhibitors, siRNA targeting P2Y2R or P2X7R were able to reduce the release of IL-1β from activated macrophages. Furthermore we studied the role of purinergic receptors in pro-inflammatory cytokines release, such as IL-1α or IL-6. This study suggests that P2 receptors-NLRP3 inflammasome pathway represents a novel potential therapeutic target to control inflammation in inflammatory diseases.

La parodontite est une infection polymicrobienne qui entraîne une inflammation du parodonte et provoque une destruction irréversible des tissus de soutien de la dent. Le but de cette étude était d'évaluer les concentrations des cytokines IL-18, IL-1β, IL-10, TNFα ainsi que celles des récepteurs Toll de type 2 (Toll-like receptor 2, TLR2) et 4 (TLR4) solubles dans le fluide créviculaire gingivale (FCG) et la salive d'une cohorte de patients atteints de parodontite. Ces concentrations ont été corrélées avec les paramètres cliniques de la parodontite et la quantité des bactéries Porphyromonas gingivalis, Treponema denticola et Fusobacterium nucleatum retrouvées chez les participants à l'étude. Les résultats obtenus ont révélé que les taux d'IL-18, d'IL-1β et de TLR4 dans le FCG sont plus élevés chez les sujets atteints de parodontite par rapport à ceux exempts de la maladie et que la sévérité de la maladie parodontale est associée à des concentrations élevées d'IL-1β et de TLR4 chez les sujets malades.

<p>The innate immune system is an important mechanism that protects the host from infection. Viral and bacterial infection triggers activation of the transcription factors interferon response factor (IRF) 3 and nuclear factor (NF)-kB. These transcription factors collaborate to induce transcription of type I interferons (IFNs) cytokines and the interleukin (IL)-12 family of cytokines. Type I IFN and the IL-12 family of cytokines play a critical role in establishing innate immune responses as well as initiating and directing adaptive responses. Our study focused on the role of protein kinase C (PKC) isoforms in Toll-like (TLR)-dependent and –independent activation of IRF-3 and NF-kB and their subsequent regulation of IFN-beta and the IL-12 family of cytokines.<p>\ / Doctorat en sciences biomédicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished