Rôle des chimiokines CX3CL1/FKN et CXCL12/SDF-1 dans la physiopathologie du segment antérieur de l'oeil

Role of chemokines CX3CL1/FLN and CXCL12/SDF-1 in the physiopathology of anterior part of the eye

• Auteur / Autrice : Julie Frugier
• Direction : William Rostène
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et Physiopathologie
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chlorure de benzalkonium

Cellules conjonctives

Récepteurs

Chimiokines

Résumé

Dans le glaucome (GPAO), la dégénérescence du nerf optique est associée à une augmentation de la pression intraoculaire (PIO) causée par la dégénérescence du trabéculum. Nous avons montré que cette chimiokine et son récepteur CX3CR1 sont exprimés au niveau de trabéculums de patients ainsi que dans une lignée humaine trabéculaire. Nous avons montré in vitro que cette chimiokine est impliquée dans la prolifération et la migration des cellules trabéculaires. Les propriétés chimio-attractantes de CX3CL1 nous ont conduits à étudier son implication dans l’infiltration leucocytaire de la conjonctive. Nous avons montré que les cellules conjonctivales de patients exposés au chlorure de benzalkonium (BAK), un conservateur toxique des collyres, surexpriment CX3CL1. Des expériences in vitro sur des lignées humaines conjonctivales et in vivo sur des souris témoins et déficientes pour le récepteur CX3CR1 ont montré que CX3CL1, en présence de BAK, induit une infiltration de certains phénotypes leucocytaires. De plus, nous avons montré que des trabéculums humains ainsi qu’une lignée cellulaire trabéculaire in vitro expriment CXCL12 et sa forme tronquée, le SDF-1(5-67). Des études in vitro ont mis en évidence le rôle protecteur de CXCL12 via le récepteur CXCR4, ainsi que l’action délétère de SDF-1(5-67) via le récepteur CXCR3. Nous avons montré in vivo sur des rats témoins et des rats rendus hypertones par chirurgie que SDF-1(5-67) est responsable d’une augmentation de la PIO et que le blocage de CXCR3 permet une restauration de la filtration trabéculaire. Ces trois études mettent en évidence l’existence d’un système «chimiokinergique» qui participe à la physiopathologie du GPAO

In primary open-angle glaucoma (POAG), retinal nerve degeneration is associated with pathological ocular hypertension (OHT) due to the degeneration of the trabeculum. We showed that human trabeculum obtained by surgery from glaucomatous patients and a human trabecular cell line express CX3CL1 and its receptor CX3CR1. We showed that CX3CL1 enhanced both proliferation and migration of trabecular cells. The chemoattracting abilities of CX3CL1 led us to investigate its implication in the leukocytic infiltration of conjunctival tissue during inflammation. This tissue was exposed to a toxic preservative present in ophthalmic medications: benxalkonium chloride (BAK). We showed that conjunctival cells from patients exposed to BAK overexpress CX3CL1. In vitro experiments on human conjunctival epithelial cell lines demonstrated that CX3CL1, in the presence of BAK, induces a selective attraction of leukocytes subsets. This observation was verified in vivo using CX3CR1-deficient mice as compared to CX3CR1+/+ controls. We identified the expression of both forms CXCL12 and SDF-1(5-67) in human glaucomatous trabecular tissue as well as in HTM cells. We performed in vitro experiments and demonstrated that CXCL12 acts as a protective chemokine via its CXCR4 receptor whereas the processing of CXCL12 into SDF-1(5-67) has a deleterious effect via CXCR3 receptor. We showed that SDF-1(5-67) induces apoptosis via CXCR3. We also demonstrated that in vivo blockade of CXCR3 by a specific antagonist can restore trabecular filtrating function. These three studies present evidence of a chemokinergic system that plays a role in the cellular physiopathology of POAG