Mieux comprendre l'hétérogénéité du syndrome des antiphospholipides : implication du système du complément et du récepteur aux produits de glycation avancés

Understanding the heterogeneity of antiphospholipid syndrome : involvement of the complement and receptor system in advanced glycation products

• Auteur / Autrice : Cécile Yelnik
• Direction : Marc Lambert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Médecine interne et médecine vasculaire
• Date : Soutenance le 04/12/2023
• Etablissement(s) : Université de Lille (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Facteurs de risque et déterminants moléculaires des maladies liées au vieillissement (Lille)
• Jury : Président / Présidente : Ygal Benhamou
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie Frimat, Jean-Michel Halimi
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Ygal Benhamou, Lubka Roumenina

Mots clés

Mots clés contrôlés

Expérimentation animale

Thrombose

Activation du complément

Protéines du système du complément

Récepteur spécifique des produits finaux de glycosylation avancée

Marqueurs biologiques

Anticorps antiphospholipides

physiopathologie

Syndrome des anticorps antiphospholipides

Expérimentation animale

Thrombose

Complément (immunologie) -- Activation

Complément (immunologie)

Récepteurs

Produits de glycosylation avancée

Marqueurs biologiques

Anticorps antiphospholipide

Physiopathologie

Syndrome antiphospholipide

Mots clés libres

Syndrome des antiphospholipides

Anticorps antiphospholipides

Système du complément

Récepteur aux produits avancés de la glycation

Marqueurs biologiques

Modèle animal

Antiphospholipid syndrome

Antiphospholipid antibodies

Complement system

Receptor for advanced glycation products

Biological markers

Animal model

Résumé

Introduction : Les manifestations thrombotiques du syndrome des antiphospholipides (SAPL) peuvent toucher tous types de vaisseaux, avec une sévérité variable, allant de la thrombose veineuse distale isolée à des tableaux catastrophiques d'orage thrombotique (CAPS). Les déterminants de cette hétérogénéité sont inconnus. L'objectif de cette thèse était d'explorer les mécanismes de la variabilité phénotypique du SAPL, en identifiant des biomarqueurs propres, et en initiant l'exploration du rôle du récepteur aux produits de glycation avancés (RAGE) dans la physiopathologie du SAPL. Méthodes :Sérum, plasma, et données cliniques étaient collectés chez des patients SAPL à distance de toute poussée (CHU de Lille). Les taux circulants d'interleukines (IL)1β, 6, 8, 10, tumor necrosis factor-α, interferon-α et γ, vascular endothelial growth factor, intercellular adhesion molecule 1, E-selectine, et vascular cell adhesion molecule (VCAM)-1), produits d'activation du complément (C3a, C4a, sC5b-9 and Bb), RAGE soluble, et anticorps anti-RAGE (aRAGE) étaient dosés en ELISA (Kits commerciaux ou home-made). Les tests de génération de thrombine (TGT) étaient automatisés (CAT: Stago, Asnières-sur-Seine, France). Des souris C57BL/6 WT ou RAGE-/- recevaient une injection intra-péritonéale d'IgG totales isolées à partir du sérum de patients SAPL ou de témoins sains (HC) ± suivie par 2 injections d'hème (J5 et J6). Après euthanasie à J7, des anneaux aortiques et mésentériques étaient isolés pour analyse immédiate de la fonction endothéliale en chambre d'organe isolé. Les reins, poumons, aortes étaient prélevés pour analyses histologiques, d'expression génique (RT-qPCR) et protéique (Western Blot, Immunofluorescence) de marqueurs inflammatoires, de stress oxydant, d'activation du complément, du RAGE et de dysfonction mitochondriale.Résultats :Les taux d'IL-6, VCAM-1, C3a, C4a, sC5b-9 et Bb étaient significativement augmentés chez 98 patients SAPL par rapport à 25 HC. Une analyse en cluster identifiait 2 sous-groupes SAPL homogènes: “cluster inflammatoire” et “cluster complément”. L'élévation de l'IL-6 était associée au diabète, un indice de masse corporelle élevé, l'hypertriglycéridémie et l'hypertension artérielle, alors que l'élévation du sC5b-9 était associée aux thromboses artérielles, et celle du Bb à la thrombopénie et la triple positivité pour les anticorps antiphospholipides (aPL), marqueurs de sévérité du SAPL. Les patients SAPL (n=135) avaient un profil TGT différent des HC, qui était associé aux rechutes, CAPS, profiles aPL haut-risque, livedo, et thrombopénie. Dix pourcents des patients avaient des aRAGE, associés à la triple positivité des aPL. Il n'était pas identifié en coloration standard de lésions histologiques rénales murines significatives sous l'effet des aPL ou de l'hème, mais l'expression rénale de NGAL était augmentée après hème (WT et RAGE-/-). La vasorelaxation endothélium-dépendante aortique et mésentérique était altérée chez les souris WT exposées aux aPL, mais pas chez les souris RAGE-/-. Dans les reins des souris WT, une tendance à la surexpression de marqueurs de dysfonction mitochondriale (PGC1α, Tfam, BNIP3, PARKIN), stress oxydant (SOD1), et dysfonction endothéliale (VCAM1) était observée après injection d'aPL qui n'était pas observée chez les souris RAGE-/-. L'hème avait également un effet pro-inflammatoire (IL6, P-sélectine) chez les souris WT, qui était atténué en cas de pré-exposition aux aPL. Conclusion : A partir d'une large cohorte SAPL, nos résultats soulignent l'intérêt du dosage de produits d'activation du complément, en particulier du Bb, et du TGT pour identifier les patients atteints des formes sévères du SAPL. Nos données préliminaires chez les souris suggèrent un rôle pathologique du RAGE dans le SAPL, et confirme une atténuation des effets pro-inflammatoires de l'hème chez les souris RAGE-/-, sans que son adjonction aux aPL n'induise de microthromboses rénales.

Introduction: The thrombotic manifestations of antiphospholipid syndrome (APS) can impact all vascular beds, exhibiting a wide spectrum of severity, ranging from uncomplicated deep veinous thrombosis to a life-threatening thrombotic storm known as catastrophic APS (CAPS). The determinants of this heterogeneity are unknown. This work aimed to explore the mechanisms responsible of this phenotypic heterogeneity by identifying distinct biomarkers in APS patients, and by exploring the role of advance glycation ends products receptor (AGER) in APS pathophysiology.Methods: Sera, plasma, and clinical data were collected in APS patients during non-acute phase (CHU Lille). Circulating levels of various factors including (IL)1β, 6, 8, 10, tumor necrosis factor-α, interferon-α and γ, vascular endothelial growth factor, intercellular adhesion molecule 1, E-selectine, and vascular cell adhesion molecule (VCAM)-1), complement split products (C3a, C4a, sC5b-9 and Bb), soluble AGER, and anti-RAGE antibodies (aRAGE) were quantified using ELISA assays ( (both commercial or home-made kits). Thrombin generation tests (TGT) were automatized (CAT: Stago, Asnieres-sur-Seine, France). C57BL/6 WT or AGER-/- mice received one intraperitoneal infusion of total human IgG purified from APS patients or healthy controls (HC) sera ± followed by 2 heme infusions (D5 and D6). At D7, mice were sacrificed, and vascular endothelial function was assessed in isolated mesenteric arteries and aorta. Kidney, lung, aorta were also collected for histologic analyses, gene expression (RT-qPCR), and protein expression (Western Blot, Immunofluorescence) of inflammatory, oxidative stress, endothelial and mitochondrial dysfunctions, complement activation, and AGER activation markers.Results: Levels of IL-6, VCAM-1, C3a, C4a, sC5b-9, and Bb were significantly elevated in APS (n=98) compared to HC (n=25). Cluster analysis divided APS patients into 2 distinct groups: “inflammatory cluster” and “complement cluster”. Elevated IL-6 was associated with hypertension, diabetes, higher body mass index, and hypertriglyceridemia, whereas elevated sC5b-9 was associated with arterial thrombosis, and elevated Bb with thrombocytopenia and triple antiphospholipid antibodies (aPL) positivity, markers of severe disease. TGT profile significantly differed in APS compared to HC, and were associated with APS relapse, CAPS, aPL high-risk profile, livedo, and thrombocytopenia. We found aRAGE in 10% of APS patients, associated with aPL high-risk profile. In mice, standard coloration did not reveal significant renal injuries in response to aPL or heme exposure but renal expression of NGAL significantly increased after heme infusion (WT et RAGE-/-). Alterations of mesenteric and aortic endothelium-dependant relaxation were observed in WT, but not AGER-/- mice after aPL exposure. In WT mices' kidneys, we found a tendency of increased expression of markers of mitochondrial dysfunction (PGC1α, Tfam, BNIP3, PARKIN), oxidative stress (SOD1), and endothelial dysfunction (VCAM1) after aPL exposure that was not found in AGER-/- mice. Heme had also proinflammatory effect on WT mice (IL-6, P-Selectin) that was lower by aPL exposure. Conclusion: In a large APS cohort, our findings highlighted the interest of complement split products measures, Bb in particular, and TGT to identify patients with the most severe APS features. Our preliminary data in mice suggested an implication of AGER in APS pathophysiology, and confirmed a lower pro-inflammatory effect of heme exposure in AGER-/- mice, even if its addition to aPL did not induced renal microthromboses.