Les cellules lymphoïdes dans la biologie et la pathologie musculaire

Innate lymphoid cells in skeletal muscle biology and pathology

• Auteur / Autrice : Tassadit Saidj
• Direction : François-Jérôme Authier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire
• Date : Soutenance le 28/01/2022
• Etablissement(s) : Paris 12
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences de la Vie et de la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Mondor de Recherche Biomédicale (Créteil) - Institut Mondor de Recherche Biomédicale / IMRB
• Jury : Président / Présidente : Emmanuèle Lechapt-Zalcman
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François-Jérôme Authier, Marie-Laure Négrier-Martin, Olivier Biondi, Cyrile Gitiaux, Asma Beldi-Ferchiou, Laurent Bélec
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Laure Négrier-Martin, Olivier Biondi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nécrose

Cellules NK

Maladies musculaires

Mots clés libres

Nécrose

Regénération

NK/ILCs

Necrosis

Regeneration

NK/ILCs

Résumé

Les myopathies inflammatoires et dysimmunitaires (MID) sont classées selon des critères histopathologiques et immunopathologiques. Dans le laboratoire, nous avons identifié l’expression myocytaire du CMH-II comme biomarqueur caractéristique des myosites à inclusions (IBM) et des syndromes anti-synthétase (ASM) (Aouizerate 2014 ; Rigolet, submitted). Les lymphocytes CD8+ T et les cellules NK sont les principales cellules productrices d’interferon-gamma (IFN gamma) (Aouizerate 2014) qui est un activateur des macrophages et inducteur du CMH-II. L’implication des NK en pathologie musculaire n’a pas été réellement étudiée à ce jour, en particulier dans le processus de nécrose/régénération myocytaire, que ce soit au cours des MID ou des myopathies non-acquises comme les dystrophies musculaires. Nos résultats préliminaires indiquent que les NK sont indétectables dans le muscle de souris normales C57/Bl.6. En revanche, on observe dans le muscle de souris dystrophiques (Bla/J, déficientes en dysferline ; Sgca, déficientes en Alpha SG), un contingent de NK de l’ordre de 2% des CD45+. La présence de NK dans le muscle de deux lignées de souris dystrophiques suggère que les NK puissent être impliqués dans le processus de nécrose/régénération myocytaire, qui est commun aux deux modèles. Par ailleurs, les cellules NK font partie de la famille des cellules lymphoïdes innées ou innate lymphoid cells (ILCs), dont les ILC2s connue pour son rôle dans la répartition mis en évidence notamment dans le tissu intestinal.L’objectif de ce projet est d'analyser le rôle des ILCs dans la physiologie et la biologie du muscle normale et en situation pathologique. La capacité des NK à activer les macrophages qui sont eux mêmes nécessaire à la régénération myocytaire et le rôle connu des ILC2s dans la réparation tissulaire suggèrent qu’ils pourraient jouer un rôle clé dans le processus de régénération. Notre travail va évaluer le rôle des ILCs dans 3 conditions différentes :- Réparation myocytaire post-lésionnelle « normale » : modèles murin de lésion musculaire aigue ;- Nécrose/régénération myocytaire chronique : modèles murins de dystrophie musculaire- NK en pathologie humaine : étude sur biopsie musculaires de patients.Le projet comprend plusieurs volets :(1) Développer un protocole d'isolement des leucocytes intramusculaires par cytometrie en flux (CMF) ;(2) Etudier la cinétique des ILCs intramusculaires : lésion musculaire expérimentale (injection i.m. BaCl2), modèles murins de pathologie musculaire (Bla/j ) ;(3) Etudier la cinétique des ILCs intramusculaires en pathologie musculaire humaine.Résultats:(1) Le phénotypage leucocytaire par cryométrie en flux est une méthode parfaitement applicable à l'étude du muscle; le phénotypage des infiltrats inflammatoires par cryométrie en flux permet d'analyser l'état d'activation des leucocytes et aussi de répondre à des questions physiopathologiques(2) Les pathologies inflammatoires se caractérisent par une diminution de l'IMI-index (rapport CD4/CD8/muscle CD4/CD8 sang). L'indice IMI normal est de 0,99(3) Dans la myonécrose aiguë, le recrutement des NK et des ILC1s est parallèle à celui des macrophages M1(4) Dans le déficit en dysferline, l'influx de NK et d'ILC1s précède la myonécrose, suggérant un rôle possible de la NK dans les lésions des fibres(5) Dans la myonécrose aiguë, le recrutement des ILC2s est parallèle à celui des NK et des ILC1s(6) La lésion musculaire focale induit un recrutement musculaire à distance des ILC2s, mais pas des NK et des ILC1s(7) Dans le déficit en dysferline, les ILC2s sont parallèles à l'apparition de la myonécrose(8) Chez les patients DIM , le recrutement des ILCs est majoritairement constitué de cellules NK. Cependant, pour ILC2s nos résultats n'étaient pas suffisamment robustes pour permettre une conclusion ferme Cela est probablement dû au panneau que nous avons utilisé

Inflammatory and dysimmune myopathies (DIM) are classified according to histopathological and immunopathological criteria. In the laboratory, we have identified the myocytic expression of MHC-II as a biomarker characteristic of inclusion myositis (IBM) and anti-synthetase syndromes (ASM) (Aouizerate 2014; Rigolet, submitted). CD8 + T lymphocytes and NK cells are the main cells producing gamma interferon (IFN gamma) (Aouizerate 2014) which is an activator of macrophages and an inducer of MHC-II. The involvement of NKs in muscular pathology has not been really studied to date, in particular in the myocytic necrosis / regeneration process, whether during DIM or unacquired myopathies such as muscular dystrophies. Our preliminary results indicate that NKs are undetectable in normal muscle of C57 / B1.6 mice. On the other hand, in the muscle of dystrophic mice (Bla/J, deficient in dysferlin; Sgca, deficient in alpha SG), an NK contingent of about 2% of CD45 + is observed. The presence of NK in the muscle of two lines of dystrophic mice suggests that NKs may be involved in the process of myocyte necrosis / regeneration, which is common to both models. Furthermore, NK cells are part of the family of innate lymphoid cells (ILCs), including ILC2s known for their role in the distribution demonstrated in particular in intestinal tissue.The objective of this project is to analyze the role of ILCs in the physiology and biology of normal muscle and in pathological conditions. The ability of NKs to activate macrophages which are themselves necessary for myocyte regeneration and the known role of ILC2s in tissue repair suggest that they may play a key role in the regeneration process. Our work will assess the role of ILCs in 3 different conditions:- Normal post-injury myocyte repair: mouse models of acute muscle injury;- Chronic myocytic necrosis / regeneration: mouse models of muscular dystrophy- NK in human pathology: study on muscle biopsies from patientsThe project has several components:(1) Develop a protocol for the isolation of intramuscular leukocytes by flow cytometry (FC);(2) Study the kinetics of intramuscular ILCs: experimental muscle lesion (i.m. BaCl2 injection), mouse models of muscle pathology (Bla / d; sgca);(3)Study the kinetics of intramuscular ILCs in human mucular pathology.Results:(1) Leukocyte phenotyping by flow cytometry is a method perfectly applicable to the study of muscle. The phenotyping of inflammatory infiltrates by FC allows to analyze the activation state of leukocytes and also to answer physiopathological questions(2) Inflammatory pathologies are characterized by a decrease of IMI-index (CD4/CD8 muscle/CD4/CD8 blood ratio). The normal IMI-index is 0.99(3) In acute myonecrosis, NK and ILCs1 recruitment parallels that of M1 macrophages(4) In dysferlin deficiency, NK and ILCs 1 influx precedes myonecrosis suggesting a possible role for NK in fibers injuries(5) In acute myonecrosis, ILCs2 recruitment parallels that of NK and ILCs1(6) Focal muscle injury induces remote muscular recruitment of ILCs2, but not of NK and ILCs1(7) In dysferlin deficiency, ILCs2 parallels the onset of myonecrosis(8) In DIM patients, the recruitment of ILCs mainly consists of NK cells. However, for ILC2s our results were not sufficiently robust for allow a firm conclusion This is probably due to the panel we used