Alterations of LPS-induced response in immune cells from patients with decompensated alcoholic cirrhosis

• Auteur / Autrice : Emmanuel Weiss
• Direction : Richard Moreau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et Physiopathologie
• Date : Soutenance en 2015
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Immunopathologie

Interférons

Analyse de profil d'expression de gènes

Cirrhose hépatique

génétique

Cirrhose alcoolique

Immunité innée

Résumé

La stimulation de TLR4 par le lipopolysaccharide (LPS) déclenche l'induction de cytokines, et d'interferons (IFNs) de type I. Des altérations de la réponse immunitaire innée ont été montrées dans les cellules immunitaires cirrhotiques. Néanmoins, la réponse génique globale au LPS des cellules immunes cirrhotiques n'a jamais été étudiée. Nous avons étudié le profil d'induction génique par le LPS des cellules mononuclées périphériques (PBMCs) de patients cirrhotiques et de sujets sains. Les gènes communément régulés par LPS chez les patients et les témoins étaient impliqués dans la production cytokiniques et l'induction d'une immunoparalysie. La validation par RT-qPCR a montré une surexpression de certaines cytokines proinflammatoires dans les PBMCs cirrhotiques. La comparaison des gènes régulés par LPS dans les PBMCs cirrhotiques et sains a permis de définir un phénotype des patients. Dans les PBMCs cirrhotiques, le LPS stimulait spécifiquement des gènes de l'apoptose et inhibait des gènes de l'endocytose. Un programme de gènes stimulés par l'IFN (ISG) était induit dans les PBMCs sains mais pas dans les PBMCs cirrhotiques. Ce déficit d'expression des ISGs a été confirmé dans une cohorte indépendante de malades par RT-qPCR. Les mécanismes de ce déficit impliquaient la production d'IFN-β et la voie de signalisation des IFNs de type I. L'expression de certains ISGs était associée au pronostic. Plus l'expression basale des ISGs était élevée, plus le risque de décès était important. Ainsi, l'inhibition de la voie des IFNs de type 1 dans les PBMCs cirrhotiques serait un mécanisme adaptatif limitant l'immunopathologie et pourrait servir de base pour de futures études.

TLR4 engagement by lipopolysaccharide (LPS) triggers the induction of genes encoding cytokines and type I interferons (IFNs). Alterations of innate immune response to LPS have been shown in cirrhotic immune cells. However, the global gene response to LPS is unknown in these cells. We performed a gene-expression profiling in PBMCs from cirrhotic patients and healthy subjects. LPS-regulated genes shared by cirrhotic and healthy cells were involved in cytokine production/activity and induction of ''immune paralysis''. RT-qPCR validation experiments showed an enhanced induction of some proinflammatory cytokines in cirrhotic cells. Comparison of functions associated with genes specifically regulated by LPS in cirrhotic and in healthy cells allowed to define a cirrhosis phenotype. In cirrhotic PBMCs, LPS specifically induced molecules involved in apoptosis and downregulated others involved in endocytic trafficking. LPS specifically failed to induce an interferon-mediated program consisting in 173 Interferon-stimulated genes (ISGs) in cirrhotic cells. RT-qPCR confirmed this defect in ISG expression in PBMCs from an independent cohort of patients. Mechanisms of this defect were lower IFN-β production and multilevel alterations in type-I IFN signaling. We found a strong relationship between the level of expression of some ISGs and patient's outcome. The higher ISG expression the higher the risk of death. This decrease in type I IFN signaling in cirrhotic immune cells may be an adaptive mechanism aiming at limit immunopathology. Our results provide new information to understand the severity of the immune response to LPS in cirrhosis and can serve as a resource for future studies.