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Dardenne, Christophe. Mécanismes de dérégulation de la polarisation des macrophages et de la résolution de l'inflammation au cours de la cicatrisation de plaies cutanées chez des souris diabétiques de type 2 ; restauration par application topique d'aspirine

Dardenne, Christophe (2015). Mécanismes de dérégulation de la polarisation des macrophages et de la résolution de l'inflammation au cours de la cicatrisation de plaies cutanées chez des souris diabétiques de type 2 ; restauration par application topique d'aspirine.

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Résumé en francais

Le diabète non insulino-dépendant de type 2 demeure un problème majeur de santé publique. Cette pathologie associée au vieillissement, à la sédentarisation et à l'obésité induit un taux élevé de complications. Parmi celles-ci, le défaut de cicatrisation et plus particulièrement le syndrome du " pied diabétique " est une des causes majeures de morbidité et de mortalité chez les patients diabétiques. La compréhension de la dérégulation des mécanismes cellulaires et moléculaires du processus cicatriciel chez le diabétique représente un enjeu essentiel pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. C'est dans ce contexte que ce travail de thèse a été réalisé. La cicatrisation des plaies est un processus physiopathologique complexe, multifactoriel et dynamique visant à rétablir l'intégrité et la fonctionnalité des tissus lésés. Cette réponse biologique nécessite une orchestration et une communication précise entre les cellules inflammatoires infiltrées et les différentes populations cellulaires des tissus. De manière conventionnelle, on distingue 4 principales phases qui peuvent se chevaucher : une première étape d'hémostase généralement couplée à une phase inflammatoire précoce et arrêtée par une phase de résolution de l'inflammation. Une période de prolifération/ régénération permet la génération du nouveau tissu, et enfin, la phase de remodelage tissulaire permet au tissu de retrouver des caractéristiques d'élasticité et de souplesse proche du tissu original. Les données de la littérature suggèrent que le retard de cicatrisation des personnes diabétiques résulterait de la chronicité de la phase inflammatoire. Notre hypothèse de travail a été de démontrer que cette dérégulation était la conséquence d'un défaut majeur de la phase de résolution de l'inflammation. Notre objectif final a été d'agir sur cette phase pour accélérer le processus cicatriciel. La première étape de ce travail de thèse a consisté à mettre en place un modèle de lésions cutanées par excision chez des souris diabétiques de type 2 (en régime hyper lipidique ou déficientes pour le récepteur de la leptine, db/db). Ce modèle expérimental, combiné à la mise au point d'un dispositif médical innovant nous a permis (i) de recueillir stérilement les cellules et l'exsudat produit au niveau de la lésion cutanée, (ii) d'évaluer les caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles des cellules de l'exsudat et (iii) d'évaluer le taux des médiateurs pro- et anti-inflammatoires au cours du temps. L'ensemble de ce travail a pu être réalisé en préservant l'environnement du tissu cicatriciel. Cette première étape a débouché sur le dépôt de 2 brevets en décembre 2011 (FR 2984719 - FR 2984722) suivi de leur extension Européenne l'année suivante. Cette approche expérimentale nous a permis de démontrer que la dérégulation du processus cicatriciel de souris diabétiques de type II était due, à une forte infiltration au niveau de la lésion de polynucléaires neutrophiles, de macrophages inflammatoires M1 et à un défaut d'afflux de macrophages anti-inflammatoires M2. Tout cela était associé à un défaut d'apoptose des cellules inflammatoires et de leur efférocytose. Ces dérégulations signent un défaut de résolution de l'inflammation que nous avons pu valider par la mise en évidence au niveau de l'exsudat inflammatoire et du tissu cicatriciel d'un excès de leucotriène B4 (LTB4) (métabolite de l'acide arachidonique pro-inflammatoire provenant de la voie de la 5-lipoxygénase) au dépend de la lipoxine A4 (LXA4) (métabolite de l'acide arachidonique anti-inflammatoire produit par les voies des 5-LOX et 12/15-LOX). Ces résultats acquis, nous nous sommes attachés à cibler, par une approche pharmacologique originale, la phase de résolution de l'inflammation pour favoriser la fermeture des plaies des souris diabétiques. Pour cela nous avons choisi d'utiliser une application topique d'acide acétylsalicylique (AAS - aspirine) 3 jours après l'établissement de la lésion cutanée. Nous avons montré que l'AAS accélère la fermeture de la plaie chez les souris diabétiques. La mise en place de ce protocole pharmacologique à permis de réduire de plus de 25% le temps de fermeture de la plaie dans un environnement diabétique fortement délétère pour la cicatrisation. De manière intéressante, nous avons montré que l'AAS oriente le métabolisme de l'acide arachidonique vers la synthèse de LXA4 au dépend du LTB4, favorise le recrutement et la polarisation M2 des macrophages et l'efférocytose des polynucléaires neutrophiles apoptotiques. Parallèlement nous avons montré que le mécanisme d'action de l'AAS implique à la fois l'activité de la 5-LOX et de la 12/15-LOX. En effet, l'AAS perd toute activité sur des souris diabétiques de type 2 en régime hyper-lipidique dont les gènes de la 5-LOX ou de la 12/15-LOX étaient invalidés. De plus nous montrons que le LTA4 (précurseur de la LXA4 ou du LTB4) produit par la 5-LOX permet de restaurer l'absence d'effet de l'AAS chez des souris dont la 5-LOX est invalidée. Finalement, nous avons établi que l'AAS était capable d'induire la synthèse de lipoxines indépendamment de l'expression de COX-2. Ce nouveau mécanisme d'action qui implique l'induction de la 12/15-LOX et l'inhibition de l'expression de la LTA4 hydrolase permet de rétablir une vitesse de la cicatrisation normale des plaies sur ces modèles de souris diabétiques. Un brevet sur l'utilisation de l'acide acétylsalicylique par voie topique pour le traitement des plaies du diabétique a été déposé ; il a été rendu public le 27 juin 2014 (FR 2999936). Son extension Européenne a été engagée. Enfin les résultats obtenus lors de cette étude feront l'objet d'une publication qui sera soumise prochainement.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Pipy, Bernard
Coste, Agnès
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Pharmacochimie et Biologie pour le Développement (PHARMA-DEV), UMR 152 IRD-UT3
Mots-clés libres :Macrophages - Polarisation - Cicatrisation - Aspirine - Résolution inflammation
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :20 Jan 2017 17:45