Étude de l'interaction entre la thrombo-inflammation chronique et la mégacaryopoïèse dans le développement des lésions microvasculaires aux cours des glomérulonéphrites

Exploring the interplay between chronic thrombo-inflammation and megakaryopoiesis in the development of microvascular lesions during vasculitis-associated glomerulonephritis

• Auteur / Autrice : Mélodie Douté
• Direction : Antonino Nicoletti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance le 21/11/2023
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de recherche vasculaire translationnelle (Paris ; 2014-....)
• Jury : Président / Présidente : Pierre-Louis Tharaux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Filip Swirski, Dorothée Faille
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Olivier Thaunat, Lubka Roumenina

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lésions et blessures

Microvaisseaux

Thrombo-inflammation

Glomérulonéphrites chroniques

Mégacaryocytes

Mots clés libres

Thrombo-Inflammation

Lésions Microvasculaires

Fibrose

Rein

Plaquettes

Mégacaryopoïèse

CD32A

PR3

Thrombo-Inflammation

Microvascular injury

Fibrosis

Kidney

Platelets

Megakaryopoiesis

CD32A

PR3

Résumé

Les lésions microvasculaires thrombo-inflammatoires consomment des plaquettes et des leucocytes, causent des dysfonctions vasculaires, favorisent la fibrose via le TGFb; dérivé des plaquettes, et la dysfonction du rein lors des glomérulonéphrites. Pour prévenir les saignements et un déficit immunitaire, l'hématopoïèse doit assurer la production de plaquettes et de leucocytes. Ce processus est finement régulé par des cytokines hématopoïétiques. Cependant, une production accrue de certaines cytokines hématopoïétiques, par un rein soumis à des lésions chroniques, pourrait biaiser l'hématopoïèse, promouvoir la thrombo-inflammation, la fibrose et la destruction de l'organe. Les lésions microvasculaires thrombo-inflammatoires médiées par des anticorps dirigés contre la membrane basale glomérulaire (anti-GBM) peuvent stimuler l'activation chronique des plaquettes via leur récepteur aux immunoglobulines (FcgR), le CD32A, entraînant la libération de facteurs pro-fibrosant. De plus, certaines glomérulonéphrites sont associées à des ANCA, des anticorps dirigés contre des antigènes neutrophilaires, en particulier la Protéinase 3 (PR3), relarguée après activation des neutrophiles. L'interaction entre plaquettes et neutrophiles, peut faciliter leur activation mutuelle, et dans ce contexte, les ANCA pourraient stimuler l'activation plaquettaire, la fibrose et la destruction de l'organe. Au cours de ma thèse, j'ai cherché à identifier des mécanismes de régulation de la thrombo-inflammation chroniques au cours des glomérulonéphrites. J'ai étudié l'effet des lésions microvasculaires thrombo-inflammatoires sur l'hématopoïèse via des facteurs hématopoïétiques, et l'impact en retour sur la fibrose glomérulaire. J'ai également étudié l'implication des FcgR sur la progression de la glomérulonéphrite et j'ai participé au développement d'un nouveau modèle de glomérulonéphrites associé aux ANCAs anti-PR3. Ainsi, mon travail comprend : 1/L'étude de facteurs hématopoïétiques produits par le rein inflammé, rapportée dans un article publié dans JASN (M. Douté et al., 2023, PMID : 37022108) intitulé « Thrombopoietin-Dependent Myelo-Megakaryopoiesis Fuels Thromboinflammation and Worsens Antibody-Mediated Chronic Renal Microvascular Injury. » et ayant fait l'objet d'un éditorial (PMID : 37219379). J'ai décrit une boucle de régulation, où la production d'une cytokine hématopoïétique, la Thrombopoïétine, par le rein lésé et inflammé, stimule la mégacaryopoïèse et la production de plaquettes de façon chronique. L'augmentation du nombre de plaquettes circulantes alimente alors la thrombo-inflammation et favorise la fibrose glomérulaire via le TGFb. 2/L'étude de l'implication des récepteurs humains FcgR dans le développement de la glomérulonéphrite. Pour cela j'ai utilisé une souris transgénique exprimant le répertoire humain de FcgRs (CD16, CD32A, CD32B, CD64). La présence des FcgR humains promeut la thrombo-inflammation et aggrave la fibrose glomérulaire. A l'aide d'un anticorps neutralisant, j'ai montré que l'activation plaquettaire et la fibrose rénale sont dépendant du CD32A. 3/Création d'un nouveau modèle de glomérulonéphrites associés aux ANCAs anti-PR3. Dans le but de tester des anticorps anti-PR3 dérivés de patients, mieux comprendre la physiopathologie de cette maladie et de trouver de nouveaux traitements, j'ai utilisé une souris transgénique exprimant la PR3 humaine dans les neutrophiles. J'ai vérifié l'intensité du développement de la maladie chez ces souris. De plus j'ai découvert que la PR3 humaine stimule la thrombo-inflammation microvasculaire et la formation du croissant glomérulaire, première étape vers la fibrose. Pour conclure, j'ai mis en évidence une boucle de régulation entre thrombo-inflammation et mégacaryopoïèse, et une première piste du rôle, chez l'homme du CD32A plaquettaire et de la PR3 dans la progression des glomérulonéphrites.

Thrombo-inflammatory microvascular injuries consume both platelets and leukocytes, cause vascular dysfunction, promote fibrosis via platelet-derived TGFβ and kidney dysfunction in glomerulonephritis. To prevent bleeding and immune deficiency, hematopoiesis must ensure the production of platelets and leukocytes. This process is finely regulated by hematopoietic cytokines. However, an increased production of certain hematopoietic cytokines, by a kidney subjected to chronic lesions, could bias hematopoiesis, promote thrombo-inflammation, fibrosis and the destruction of the organ. Anti-glomerular basement membrane (anti-GBM) antibody-mediated thrombo-inflammatory microvascular injury can stimulate chronic platelet activation through their immunoglobulin receptor (Fc''R), CD32A, leading to the release of pro-fibrotic factors. In addition, some glomerulonephritides are associated with ANCA, antibodies directed against neutrophil antigens, in particular Proteinase 3 (PR3), released after activation of neutrophils. The interaction between platelets and neutrophils, can facilitate their mutual activation, and in this context, ANCA could stimulate platelet activation, fibrosis and destruction of the organ. During my thesis, I sought to identify mechanisms regulating chronic thrombo-inflammation in glomerulonephritis. I studied the effect of thrombo-inflammatory microvascular lesions on hematopoiesis via hematopoietic factors, and their impact on glomerular fibrosis. I also studied the involvement of Fc''R in the progression of glomerulonephritis and participated in the development of a new model of glomerulonephritis associated with anti-PR3 ANCAs. Thus, my work includes: 1/The study of hematopoietic factors produced by the inflamed kidney, reported in an article published in JASN (M. Douté et al., 2023, PMID: 37022108) entitled ''Thrombopoietin-Dependent Myelo-Megakaryopoiesis Fuels Thromboinflammation and Worsens Antibody-Mediated Chronic Renal Microvascular Injury.'' and having been the subject of an editorial (PMID: 37219379). I have described a regulatory loop, where the production of the hematopoietic cytokine, Thrombopoietin, by the damaged and inflamed kidney, chronically stimulates megakaryopoiesis and the production of platelets. The increase in the number of circulating platelets then feeds thrombo-inflammation and promotes glomerular fibrosis via TGFβ. 2/The study of the involvement of human Fc''R receptors in the development of glomerulonephritis. For this, I used a transgenic mouse expressing the human repertoire of Fc''Rs (CD16, CD32A, CD32B, CD64). The presence of human Fc''R promotes thrombo-inflammation and aggravates glomerular fibrosis. Using a neutralizing antibody, I showed that platelet activation and renal fibrosis are CD32A dependent. 3/Creation of a new model of glomerulonephritis associated with anti-PR3 ANCAs. In order to test anti-PR3 antibodies derived from patients, to better understand the pathophysiology of this disease and to find new treatments, I used a transgenic mouse expressing human PR3 in neutrophils. I evaluated the intensity of disease development in these mice. In addition, I discovered that human PR3 stimulates microvascular thrombo-inflammation and the formation of the glomerular crescent, the first step towards fibrosis. To conclude, I highlighted a regulatory loop between thrombo-inflammation and megakaryopoiesis, and a first hint of the role, in humans, of platelets' CD32A and PR3 in the progression of glomerulonephritides.