Étude du rôle des monocytes / macrophages et des micro-ARNs dans les anévrismes de l’aorte abdominale

Monocytes / macrophages and micro-RNAs in abdominal aortic aneurysm

• Auteur / Autrice : Juliette Raffort
• Direction : Giulia Chinetti-Gbaguidi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 23/10/2018
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Nice ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Nice (1965-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Méditerranéen de Médecine Moléculaire (Nice) - Centre méditerranéen de médecine moléculaire
• Jury : Président / Présidente : Réda Hassen-Khodja
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Réda Hassen-Khodja, Philippe Lesnik, Florence Guéraud-Pinet, Raphaël Coscas
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Philippe Lesnik, Florence Guéraud-Pinet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Macrophages

MicroARN

Anévrisme de l'aorte

Mots clés libres

Anévrisme aorte

Micro-ARNs

Macrophages

Aortic aneurysm

Micro-RNAs

Macrophages

Résumé

L’anévrisme de l’aorte abdominale (AAA) représente un problème majeur de santé publique et est associé à des taux extrêmement élevés de mortalité en cas de rupture aortique. Il est classiquement associé à l’athérosclérose et aux facteurs de risque cardiovasculaires, à l’exception du diabète qui jouerait un rôle protecteur dans la maladie. Bien que certaines études aient montré une infiltration de macrophages et une modification de l’expression des micro-ARNs dans la paroi anévrismale, leurs rôles respectifs dans le développement de l’AAA ne sont pas encore totalement élucidés. Même si les modèles expérimentaux classiques sont utiles pour adresser cette question, ils ne miment pas parfaitement la physiopathologie humaine. Nous avons développé un nouveau modèle d’AAA associant application topique d’élastase et neutralisation systémique du TGFβ permettant de reproduire les principales caractéristiques de l’AAA humain et induisant une rupture aortique. Les objectifs de ce travail étaient de: -1/ Caractériser le phénotype des monocytes/ macrophages dans ce modèle murin d’AAA. -2/ D’étudier l’expression des micro-ARNs dans ce modèle. -3 / Les mécanismes impliqués dans la relation négative entre diabète et AAA étant à ce jour peu connus, le 3ème objectif était de mettre en place une étude clinique afin d’étudier l’expression des micro-ARNs chez des patients diabétiques ayant un AAA.L’application d’élastase associée à la neutralisation du TGFβ chez des souris C57/Bl6j entrainait une augmentation significative de la densité de macrophages infiltrés dans le tissu aortique anévrismal. L’analyse des tissus aortiques a montré des modifications significatives des marqueurs des macrophages pro-inflammatoires dits « M1 » et des marqueurs des macrophages impliqués dans la réparation tissulaire, dits « M2 ». Afin de mieux comprendre le rôle des macrophages dans ce modèle murin, des injections de clodronate ont été réalisées pour dépléter ces cellules. L’injection de clodronate diminuait de façon significative la dilatation anévrismale et prévenait la rupture. Ceci était associé à une préservation de la matrice extracellulaire et une modification de l’expression de certains marqueurs des macrophages, dont l’arginase-1 (ARG1), molécule impliquée dans la réparation tissulaire. La proportion de macrophages exprimant l’ARG1 augmentait en fonction de la sévérité de l’AAA. Enfin, la neutralisation du TGFβ induisait une diminution significative d’un type particulier de monocytes dits « Sat-Mono», impliqués dans la fibrose. Cette étude a ainsi montré le rôle des macrophages dans le développement et la rupture anévrismale avec une modification de leur phénotype. 752 micro-ARNs ont ensuite été analysés dans le tissu aortique, ce qui a permis d’identifier les micro-ARNs dont l’expression était modifiée dans ce modèle par rapport au groupe contrôle. Enfin, l’expression des micro-ARNs a été recherché chez l’homme en mettant en place une étude clinique. Bien que l’AAA chez l’homme soit classiquement associé à l’athérosclérose et aux facteurs de risque cardiovasculaire, il est paradoxalement négativement associé au diabète. Les mécanismes en cause sont encore peu connus. Nous avons comparé l’expression des micro-ARNs entre des patients diabétiques et non-diabétiques présentant un AAA. Cette étude pilote a permis d’identifier des cibles potentielles impliquées dans l’association négative entre diabète et AAA.

Abdominal aortic aneurysm (AAA) is a major public health concern and is associated with extremely high rates of mortality in case of aortic rupture. AAA is most often associated with atherosclerosis and cardiovascular risk factors, except diabetes that may rather play a protective role in the disease. Even though several studies have highlighted an infiltration of macrophages and changes of the expression of micro-RNAs in the aneurysmal wall, their role in AAA is still not fully understood. While experimental animal models are very useful to address this question, none of them perfectly mimics human pathophysiology. We recently created a new murine model of AAA based on topic application of elastase on the aorta associated with systemic TGFβ neutralization which reproduces the main human features of AAA and leads to fatal aortic rupture. The aims of this study were: -1/ Characterize the phenotype of monocytes/ macrophages in this murine model of AAA. -2/ Study the expression of micro-RNAs in this model. -3/ As the mechanisms involved in the negative association between diabetes and AAA are still poorly known, the third goal was to mount a clinical study to compare the expression of micro-RNAs between diabetic and non-diabetic patients with AAA. Topic application of elastase associated with systemic TGFβ neutralization in C57/Bl6j male mice led to a significant increase of macrophage infiltration in the aneurysmal tissue. This was associated with changes of the gene expression of the markers of the pro-inflammatory macrophages, called “M1” and of the macrophages involved in wound healing, called “M2”. To investigate the role of macrophages in this model, we used liposomes containing clodronate injections to deplete these cells. This led to significant decrease of the aortic dilatation and prevented rupture. This was associated with a better preservation of the extracellular matrix and significant changes in the gene expression of the markers of macrophages including arginase-1 (ARG1), a molecule involved in would healing. The proportion of macrophages expressing ARG1 increased with the severity of the AAA. At last, TGFβ neutralization led to a significant decrease of a population of macrophages involved in fibrosis, called “Sat-Mono”. This study highlighted the role and the phenotypic changes of macrophages during AAA development. We then analyzed the expression of 752 micro-RNAs in the aneurysmal aortic tissue which allowed identifying the micro-RNAs whose expression varied in the murine model. At last, the expression of micro-RNAs was investigated in patients with AAA. We compared the expression of micro-RNAs between diabetic and non-diabetic patients with AAA. This pilot study led to the identification of micro-RNAs that could potentially represent new targets involved in the negative association between diabetes and AAA.