Rôle de la signalisation du récepteur purinergique P2X7R dans la libération d'exosomes et l'immunité entraînée en transplantation

Role of purinergic receptor P2X7R signaling in exosome release and trained immunity in transplantation

• Auteur / Autrice : Hyshem Lancia
• Direction : Michel Sève, Gilles Bénichou, Curtis L. Jr Cetrulo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biotechnologie, instrumentation, signal et imagerie pour la biologie, la médecine et l'environnement
• Date : Soutenance le 28/11/2023
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Techniques de l’ingénierie médicale et de la complexité - Informatique, mathématiques et applications (Grenoble, Isère, France)
• Jury : Président / Présidente : Walid Rachidi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Cécile Delarasse
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Emmanuel Zorn, Nuala Mooney

Mots clés

Mots clés contrôlés

Résistance aux maladies

Vésicules extracellulaires

Mots clés libres

P2x7r

Immunité entraînée

Immunologie

Vésicules extracellulaires

Transplantation

Immunité innée

P2x7r

Trained Immunity

Immunology

Extracellular vesicles

Transplantation

Innate Immunity

Résumé

Après une allogreffe de peau, les cellules présentatrices d’antigènes (CPA) du receveur acquièrent régulièrement des molécules du CMH allogénique provenant des cellules du donneur. Par la suite, elles les exposent à leur surface soit sous forme de molécules intactes du CMH du donneur (“cross dressing” du CMH) soit sous forme de peptides du donneur traités et liés aux molécules du CMH du receveur (présentation indirecte). Le transfert intercellulaire des molécules du CMH du donneur est principalement médié par des vésicules extracellulaires (VE) libérées par la greffe. Il est bien établi que la présentation des protéines entières du CMH du donneur ainsi que des peptides par les CPA du receveur (voies semi-directe et indirecte) contribue à la réponse pro-inflammatoire des lymphocytes T conduisant au rejet de la greffe. Dans le même temps, de nombreuses preuves montrent que le déclenchement de l'allo-immunité adaptative dépend de l'inflammation innée précoce provoquée par des lésions tissulaires et de l'activation subséquente des cellules myéloïdes (macrophages et cellules dendritiques) reconnaissant des motifs moléculaires associés au danger (DAMP). Parmi ces DAMP, l'ATP extracellulaire, qui se lie aux récepteurs P2X7, est connu pour jouer un rôle clé dans l'inflammation innée en activant l'inflammasome NLRP3 et en induisant la production et la libération de cytokines inflammatoires et de VE. Cela nous a poussés à évaluer l'influence de l'inflammation innée déclenchée par la signalisation médiée par l'ATP des récepteurs P2X7 sur la libération de VE par les cellules donneuses après une transplantation de peau chez les souris.Un autre aspect du rôle de l'immunité innée dans le rejet de greffe est l'induction de l'immunité entraînée. Récemment, il a été démontré que les macrophages exposés à divers stimuli se différencient en macrophages de type mémoire capables de répondre plus rapidement et plus intensément lorsqu'ils sont exposés à un deuxième stimulus du même type ou différent. Ce phénomène est appelé immunité entraînée. Dans cette étude, nous avons examiné le rôle de la signalisation des récepteurs P2X7 dans la transformation des macrophages en macropahges entraînée et son influence sur la réponse inflammatoire et le rejet d'une allogreffe de peau chez les souris.Nos résultats montrent que l'inhibition de la signalisation du récepteur P2X7 empêche la libération des exosomes du donneur et la formation des macrophages in vitro et in vivo, prolongeant ainsi significativement la survie des allogreffes de peau chez les souris. Cette étude révèle un nouvel aspect du rôle de l'immunité innée dans le déclenchement de l'allo-immunité adaptative par les lymphocytes T et le rejet de la greffe. De plus, notre étude ouvre la voie au développement de thérapies basées sur les récepteurs P2X7 dans la transplantation clinique.

After skin allotransplantation, recipient antigen presenting cells (APCs) regularly acquire allogeneic MHC molecules from donor cells. Subsequently, they display on their surface either intact donor MHC molecules (MHC cross-dressing) or processed donor peptides bound to self-MHC molecules (indirect presentation). Intercellular transfer of donor MHC molecules is mediated primarily by extracellular vesicles (EVs) released by the allograft. Both presentation of whole donor MHC proteins and peptides by recipient APCs (semi-direct and indirect pathways) are known to contribute to the pro-inflammatory T cell response leading to allograft rejection. At the same time, there is ample evidence showing that initiation of adaptive alloimmunity depends on early innate inflammation caused by tissue injury and subsequent activation of myeloid cells (macrophages and dendritic cells) recognizing danger associated molecular patterns (DAMPs). Among these DAMPs, extracellular ATP, which binds to P2X7 receptors, is known to play a key role in innate inflammation by activating NLRP3 inflammasome and subsequent production and release of inflammatory cytokines and EVs. This prompted us to evaluate the influence of innate inflammation triggered by ATP-mediated signaling of P2X7 receptors on EV release by donor cells after skin transplantation in mice.Another aspect of the role of innate immunity in transplant rejection is the induction of trained immunity. Recently, it has been shown that macrophages exposed to various stimuli differentiate into memory-like macrophages capable of responding faster and stronger upon exposure to a second stimulus of the same or a different kind. This phenomenon is called trained immunity. In this study, we investigated the role of P2X7 receptor signaling in macrophage training and its influence on the inflammatory response and rejection of a skin allograft in mice.Our results show that inhibition of P2X7R signaling prevented donor exosome release and macrophage training in vitro and in vivo and significantly prolonged the survival of skin allografts in mice. This study reveals a new aspect of the role of innate immunity in the initiation of adaptive alloimmunity by T cells and allograft rejection. In addition, our study set the path for the development of P2X7R-based therapies in clinical transplantation.