Rôle de la balance protéolytique dans l'immunité de la muqueuse intestinale

Role of the proteolytic balance in intestinal mucosal immunity

• Auteur / Autrice : Jean-Paul Motta
• Direction : Nathalie Vergnolle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie et maladies infectieuses
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Antiprotéases

Inflammation

Intestins

Intestins -- Maladies

Mots clés libres

Maladie Inflammatoire Chronique de l'Intestin

Inflammation

Elafine

Thérapeutique

Protéases

Inhibiteurs de protéases

Résumé

Le traitement des patients atteints de Maladies Inflammatoires Chroniques de l'Intestin (MICI) représente un enjeu d'avenir. La réponse inflammatoire dans l'intestin impliquent la libération de plusieurs médiateurs, comme les protéases. Dans cette thèse, nous avons montré qu'il y avait un déséquilibre entre ces protéases et leurs inhibiteurs au cours des MICI. D'une part, les tissus coliques de ces patients libéraient davantage d'activité protéolytique en comparaison aux tissus sains. D'autre part, les patients atteints de MICI exprimaient dans la muqueuse intestinale une quantité réduite d'ARN messager de l'élafine, un inhibiteur de protéase. Nous avons donc émis l'hypothèse que l'inflammation peut être réduite en rééquilibrant cette balance grâce à l'administration d'élafine. Nous avons utilisé des souris transgéniques pour l'expression de l'élafine de façon constitutive. Puis, nous avons utilisé un virus et des bactéries lactiques pour exprimer de façon transitoire cette molécule dans le côlon. En parallèle, nous avons développé des approches in vitro pour connaître le rôle de l'élafine dans la physiologie des cellules épithéliales de l'intestin. Grâce à ces différentes approches, nous avons montré que l'élafine réduisait : les symptômes de la maladie dans différents modèles, la libération de cytokines pro-inflammatoire, l'infiltration des cellules immunitaire et restaurait l'homéostasie de l'épithélium intestinal au cours de l'inflammation. Ces résultats nous ont permis de proposer que l'utilisation d'inhibiteurs de protéases dans l'intestin au cours de l'inflammation constitue une nouvelle piste thérapeutique contre les MICI.

Treatment of Inflammatory Bowel Disease (IBD) represents a major medical challenge. Inflammatory processes in the gut are induced by several cells and mediators. Among them, serine proteases are mediators involved in many pathways leading to inflammation in the gut. During this thesis, we have shown that serine proteases and their inhibitors were dysregulated during IBD. On one hand, colonic biopsies from IBD patients released higher amount of proteolytic activity than healthy controls did. On the other hand, the expression of elafin mRNA (i. E. A protease inhibitor) was downregulated in the mucosa of patients suffering from IBD. We have hypothesized that gut inflammation could be reduced by re-equilibrating that balance in the gut, using elafin inhibitor. We have developed several in vivo approaches to evaluate the therapeutic properties of elafin. We used transgenic mice expressing elafin constitutively, we have used recombinant viral vectors and recombinant lactic acid bacteria to express transiently elafin in the gut during colitis. We have also evaluated in vitro the role of elafin in the physiology of human intestinal epithelial cells. Using those different approaches, we have demonstrated that elafin reduced the clinical score of colitis in different models in mice, reduced the release of pro-inflammatory cytokines, reduced immune cell infiltration and also restored epithelium homeostasis during inflammation. Those results led us to think that protease inhibitors have a promising therapeutic potential for the treatment of IBD.