Régulation immunitaire, angiogenèse et homéostasie tissulaire au cours des vascularites des gros vaisseaux

Regulation of immune response, angiogenesis and tissue repair in large vessel vasculitis

• Auteur / Autrice : Anne-Claire Desbois
• Direction : Patrice Cacoub, David Saadoun
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie, Physiopathologie et Thérapeutique
• Date : Soutenance le 11/10/2017
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physiologie, physiopathologie et thérapeutique
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Immunologie - Immunopathologie - Immunothérapie / I3
• Jury : Président / Présidente : Hafid Ait-Oufella
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bertrand Godeau, Stéphanie Graff-Dubois, Patrick Bruneval
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bernard Bonnotte, Vassili Soumelis

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules endothéliales

Interleukine 33

Immunomodulation

Mots clés libres

Vascularite des gros vaisseaux

IL-33

Réparation tissulaire

Angiogenèse

Immunorégulation

Lymphocytes T folliculaires Helper

Vasculitis

IL-33

Angiogenesis

Résumé

Les vascularites des gros vaisseaux comprennent principalement la maladie de Takayasu et l'artérite à cellules géantes. Elles sont caractérisées par des lésions inflammatoires artérielles, associées à une néo-vascularisation adventitielle importante, une désorganisation architecturale de la paroi artérielle et des lésions fibrotiques, affectant l’aorte et ses principales branches. Ces maladies sont caractérisées par des réponses lymphocytaires Th1 et Th17 excessives et dérégulées. Actuellement, les mécanismes régulant la différenciation lymphocytaire, la réponse endothéliale et l’homéostasie tissulaire en contexte d’inflammation artérielle chronique ne sont pas suffisamment connus. Dans la 1ère partie de nos travaux, nous avons étudié le rôle de l’IL-33, cytokine sécrétée par les cellules endothéliales en cas de nécrose tissulaire, surexprimée dans les vascularites des gros vaisseaux et impliquée dans la régulation de la réponse immune. Nous avons mis en évidence le rôle immunomodulateur de l’IL-33 dans les vascularites des gros vaisseaux. Cette cytokine favorise en effet directement une différenciation Th2 et une augmentation des lymphocytes T régulateurs (Treg). L’IL-33 exerce également son action immunorégulatrice par le biais des mastocytes qui favorisent également une augmentation majeure des Treg en présence d’IL-33, probablement grâce à la sécrétion d’IL-2, essentielle à la survie et l’expansion des Treg et la sécrétion d’indoléamine 2,3 dioxygénase (IDO). L’IL-33 et les mastocytes ont également un rôle paradoxal en contexte inflammatoire, en favorisant les processus de néo-angiogenèse, d’activation endothéliale et d’augmentation de la perméabilité vasculaire, phénomènes participant au recrutement de cellules inflammatoires sur le site lésionnel. L’axe IL-33/ST2 et les mastocytes, via leurs actions pro-Th2, immunorégulatrice, et pro-angiogénique, sont également associés aux processus de réparation tissulaire, qui pourraient s’avérer délétères en cas d’inflammation persistante, en raison du développement de lésions de fibrose. Si l’IL-33 ne semble pas être directement responsable d’une activation ou d’une prolifération fibroblastique au niveau artériel, les mastocytes activés par du sérum de patients ayant une vascularite des gros vaisseaux conduisent en revanche à des modifications du phénotype fibroblastique et induisent une augmentation de production de collagène de type 1 et de fibronectine.Dans la 2ème partie de nos travaux, nous avons mis en évidence des profils de différenciation distincts des lymphocytes T CD4+ dans la maladie de Takayasu et l’artérite à cellules géantes. Nous avons démontré une augmentation des lymphocytes T folliculaires helper (Tfh) circulants dans la maladie de Takayasu. L’augmentation des Tfhc chez les patients ayant une maladie de Takayasu est associée à une augmentation des lymphocytes B circulants et à la présence d’organes lymphoïdes ectopiques aortiques. Les Tfhc des patients Takayasu gardent les propriétés fonctionnelles des lymphocytes Tfh tissulaires, puisqu’ils favorisent la prolifération des lymphocytes B ainsi que leur différenciation en cellules mémoires. Nos résultats suggèrent donc l’implication d’une coopération lymphocytaire B et T centrale dans la physiopathologie de la maladie de Takayasu, qui pourrait être associée à la présence de lymphocytes B auto-réactifs sécrétant des auto-anticorps.

Large vessel vasculitis (LVV) mainly include Takayasu arteritis (TA) and giant cell arteritis (GCA), which are characterized by arterial inflammatory lesions, associated with adventitial neo-angiogenesis and fibrotic lesions. They predominantly involve aorta and its major branches. These diseases are related to unbalanced Th1 and Th17 immune responses. The mechanisms regulating lymphocyte differentiation, endothelial response and tissue homeostasis in arterial inflammatory diseases are not sufficiently known. First, we have studied the role of IL-33, which is a cytokine secreted by endothelial cells in response to tissue necrosis and is involved in the regulation of immune response. We demonstrated the immunomodulatory impact of IL-33 and mast cells in LVV. IL-33 had a direct immunomodulatory impact by increasing Th2 and regulatory T cells in PBMC. IL-33 and MC further enhanced Th2 and regulatory responses by inducing a 6.1 fold increased proportion of Tregs through increased indoleamine 2 3-dioxygenase (IDO) and IL-2 secretion. IL-33 and mast cells also had a paradoxical impact in LVV, by promoting angiogenesis, endothelial activation and vascular permeability. IL-33 and mast cells, through Th2 and regulatory responses and angiogenesis, were associated with tissue repair and arterial fibrosis. Although IL-33 did not appear to directly lead to arterial fibroblast activation and proliferation, mast cells activated by LVV serum induced increased production of type 1 collagen and fibronectin by arterial fibroblasts. In the second part of our work, we have demonstrated distinct differentiation profiles of CD4 + T cells in TA and GCA. We demonstrated an increase in circulating T follicular helper lymphocytes (cTfh), defined as CXCR5+ CD4+ T cells, in TA. The increase of cTfh was associated with an increase in circulating B lymphocytes and the presence of tertiary lymphoid organs in TA aorta. CXCR5+ CD4+ T cells of TA patients helped B cells to differentiate into memory cells, to proliferate and to secrete type G immunoglobulins. Our data provide evidence of the key coordinated role of Tfh and B cells in tertiary lymphoid structures in TA and suggest an antigenic trigger.