Activation différentielle des sous-populations de macrophages par les Neutrophil Extracellular Traps dans un contexte physiologique et dans la polyarthrite rhumatoïde

Differential activation of macrophage subpopulations by Neutrophil Extracellular Trpas in a physiological context and in rheumatoid arthritis

• Auteur / Autrice : Dyhia Melbouci
• Direction : Marie-Christophe Boissier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 27/09/2021
• Etablissement(s) : Paris 13
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Galilée (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Physiopathologie, cibles et thérapies de la polyarthrite rhumatoïde (Bobigny)
• Jury : Président / Présidente : Emilie Boncoeur
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emilie Boncoeur, Simon Glatigny, Eric Assier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nathalie Balandraud, Florence Apparailly

Mots clés

Mots clés contrôlés

Inflammation

Polyarthrite rhumatoïde

Autoimmunité

Macrophages

Pièges extracellulaires

Neutrophiles

Mots clés libres

Polyarthrite rhumatoïde

Auto-immunité

Macrophages

NETs (Neutrophil extracellular traps)

Rheumatoid arthritis

Neutrophils

Macrophages

Résumé

Les neutrophil extracellular traps (NETs) sont des filaments d’ADN décondensés chargés avec des protéines neutrophilaires, sécrétés par les neutrophiles. Dans cette étude, nous avons examiné l'impact des NETs sur différentes sous-populations de macrophages chez des individus sains et des patients atteints de polyarthrite rhumatoïde (PR). Nous avons également étudié le mécanisme d'activation des macrophages par les NETs et les voies déclenchées par les NETs dans les macrophages. Pour ce faire, des macrophages, pro- et anti-inflammatoires ont été induits à partir de monocytes sanguins purifiés de sujets sains ou de patients atteints de PR. Des NETs ont également été préparés à partir de neutrophiles sanguins autologues. Ces macrophages ont ensuite été caractérisés et mis en culture avec des NETs en présence ou en l'absence de LPS. Plusieurs médiateurs pro- et anti-inflammatoires ont été analysés en présence ou en l'absence de LPS. Le transcriptome des macrophages pro-inflammatoires cultivés avec des NETs provenant de patients atteints de PR a également été examiné. Enfin, l'implication du récepteur Toll-like 9 (TLR9) dans les macrophages et de la protéine du complément C1q dans les NETs a été déterminée. Nos résultats ont montré que les NETs induisent un profil de cytokines pro-inflammatoires sur les sous-populations de macrophages au repos, y compris celles décrites comme anti-inflammatoires, plus particulièrement chez les patients atteints de PR. En réponse au LPS, les macrophages de la PR sont résistants à l'activité anti-inflammatoire des NETs. L'activation des macrophages par les NETs n'est pas médiée par TLR9 dans les macrophages et ne dépend pas du C1q chargé sur les NETs. Les analyses RNAseq ont confirmé que les NETs activent les médiateurs pro-inflammatoires sur les macrophages mais diminuent l'activation des médiateurs anti-inflammatoires et indiquent qu'ils induisent également les gènes de la voie du récepteur d’aryl hydrocarbone.

Neutrophil extracellular traps (NETs) are decondensed DNA decorated with proteinsand released by neutrophils. In this study, we examined the impact of NETs on different macrophage subpopulations in healthy individuals and rheumatoid arthritis (RA) patients. We also studied the activation mechanism of macrophages by NETs and the pathways triggered by NETs in macrophages. Then, pro-, and anti-inflammatory macrophages were induced from blood monocytes purified from healthy subjects or patients with RA. NETs were also prepared from autologous blood neutrophils. These macrophages were then characterized and cultured with NETs in the presence or absence of LPS. Several pro- and anti-inflammatory mediators were analyzed in the presence or absence of LPS. The transcriptome of pro-inflammatory macrophages cultured with NETs from RA patients was also examined. Finally, the involvement of Toll-like receptor 9 (TLR9) in macrophages and of complement protein C1q inside NETs was determined. We have demonstrated that NETs induce pro-inflammatory cytokine profile on resting macrophage subpopulations, including those described as anti- inflammatory, more especially in RA patients. In response to LPS, RA macrophages are resistant to the anti-inflammatory activity of NETs. Macrophage activation by NETs is not mediated by TLR9 in macrophages and is not dependent on C1q loaded on NETs. RNAseq analysis confirmed that NETs activate pro-inflammatory mediators on macrophages but decrease the activation of anti-inflammatory mediators and indicate that they also induce genesof the aryl hydrocarbon receptor pathway.