Etude d'acquisition de connaissances sur l'acné nodulaire du dos : impact du microbiote cutané et de l’immunité innée dans la physiopathologie de l’acné sévère du dos

Knowledge acquisition study about nodular acne of the back

• Auteur / Autrice : Marie-Ange Dagnelie
• Direction : Brigitte Dréno
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie médecine santé
• Date : Soutenance le 17/10/2018
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : COMUE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Jury : Président / Présidente : Stéphane Corvec
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Join-Lambert, Marie-Thérèse Leccia, Séverine Allegra

Mots clés

Mots clés contrôlés

Immunité cellulaire

Peau

Microflore

Acné

Mots clés libres

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Résumé

L'acné est une dermatose inflammatoire multifactorielle affectant jusqu'à 85 % de la population mondiale ägée de 11 à 30 ans. Cutibacterium acnes est une bactérie jouant un rôle majeur dans la physiopathologie de cette maladie. Ces dernières années, le microbiote cutané et l'immunité innée ont commencé à faire leur apparition comme deux entités pouvant être impliquées dans l'acné. Ainsi, ce travail de Thèse visait à mieux comprendre l'impact du microbiote cutané et de l'immunité innée dans la physiopathologie de l'acné sévère du dos. L'étude clinique, déposée au Comité de Protection des Personnes (CPP) sous le numéro 21-15, a permis le recrutement de 24 patients atteints d'acné sévère du dos et 12 volontaires sains, sur lesquels plusieurs prélèvements ont été réalisés (protocole nºRD.03.SPR. 105704 et nºID-RCB 2015- A01139-40). Ce travail a d'abord eu pour but de faire une caractérisation moléculaire des isolats de C. acnes provenant des patients et des sujets sains. A l'issue de cette première partie, la prédominance importante du phylotype IA1 (CC18/A1) en contexte d'acné sévère du dos a orienté l'étude sur une nouvelle question. En effet, la Thèse a ensuite visé à décrypter l'impact de la diversité des phylotypes de C. acnes sur le niveau d'activation de l'immunité innée en contexte d'acné sévère. li s'agissait de déterminer si cette perte de diversité des phylotypes observée en contexte d'acné sévère était une cause ou une conséquence de la maladie. Un système de cocultures in vitro entre bactéries et explants de peau humaine saine a été mis au point et l'évaluation de la réponse inflammatoire par immunohistochimie et ELISA à la suite de ces cocultures a permis de démontrer que la perte de diversité des phylotypes était une cause très probable de l'inflammation cutanée observée en contexte d'acné sévère. En parallèle de ce travail, une caractérisation du niveau d'activation de l'immunité innée de la peau cliniquement saine de patients atteints d'acné sévère en comparaison à des sujets sains a été réalisée, en ciblant les marqueurs TGF-ß, TLR-2, IL-1 ß, IL-1 O, IL-17, et ß-défensine-2. L'étude de ces marqueurs a également été réalisée dans deux types de lésions inflammatoires d'acné (papule et nodule) en comparaison à de la peau cliniquement saine. A l'issue de ce travail, nous avons mis en évidence une activation anormale du système immunitaire innée, notamment via la surexpression du TLR-2 et de la ß-défensine-2 dans la peau des patients atteints d'acné sévère comparée aux individus sains. Ce travail de Thèse ouvre la voie à de nouveaux paradigmes pour expliquer la physiopathologie de l'acné sévère, notamment par le déséquilibre relatif observé entre les sousgroupes de C. acnes, qui, de pair avec la suractivation du TLR- 2 et de la ß-défensine-2, expliquerait l'inflammation cutanée importante observée dans cette dermatose et l'apparition de nodules inflammatoires. Ce travail ouvre également la voie au développement de nouvelles approches thérapeutiques, basées sur les pré et pro-biotiques cutanés pour restaurer une flore microbienne équilibrée, ou encore des stratégies basées sur la modulation de l'immunité innée chez les patients souffrants d'acné sévère.

Acne is a multifactorial inflammatory skin disease affecting up to 85% of the world's population between 11 to 30 years-old. Cutibacterium acnes is a bacterium that plays a major role in acne physiopathology. Recently, skin microbiota and innate immunity have begun to appear as two entities that may be involved in this skin inflammatory disease. Thus, this Thesis aimed to better understand the impact of skin microbiota and innate immunity in the physiopathology of severe back acne. The clinical study, filed with the Committee for the Protection of Persons (CPP) under the number 21-15, allowed the recruitment of 24 patients with severe back acne and 12 healthy volunteers, from whom several samples were peñormed (protocol nºRD.03.SPR.105704 and NºID-RCB 2015-A01139-40). The aim of this work was first to make a molecular characterization of C. acnes isolates from patients and healthy subjects. At the end of this first part, the important predominance of the IA1 (CC18/A1) phylotype in the context of severe back acne guided the study to a new question. Indeed, the Thesis then aimed to decipher how far the diversity of C. acnes phylotypes could impact on the activation level of innate immunity in the context of severe acne. The question was whether this loss of phylotype diversity observed in the context of severe acne was a cause or consequence of the disease. To answer this new question, an in vitro coculture system between bacteria and healthy human skin has been developed. The evaluation of the skin inflammatory response by immunohistochemistry and ELISA after different coculture conditions showed that the loss phylotype diversity was a possible cause of cutaneous inflammation observed in acne context. ln parallel with this work, a characterization of the activation level of the innate immunity of non lesiona! skin from severe acne patients comparing with healthy subjects was carried out, targeting the TGF-ß, TLR- 2, IL-1ß, IL-10, IL-17, and ß-defensin-2 markers. These markers study was also peñormed in two types of inflammatory lesions of acne (papule and nodule) in comparison to non lesiona! skin. At the end of this work, we were able to demonstrate an abnormal activation of the innate immune system, notably via the overexpression of TLR-2 and ß-defensin-2 in the skin of severe acne patients comparing with healthy individuals. This Thesis work paves the way for new paradigms to explain severe acne physiopathology, including the relative imbalance observed between C. acnes subgroups, which, together with TLR-2 and ß-defensin-2 overactivations, would explain the important cutaneous inflammation observed in this dermatosis and the appearance of inflammatory nodules. Besides, this work paves the way for the development of new therapeutic approaches, based on skin pre- and pro-biotics to restore a balanced microbial flora, and also for strategies based on the modulation of innate immunity in patients suffering from severe acne.