Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
Objective Macrophages may play a significant role in the initiating stages leading to chronic inflammation/infection in cystic fibrosis (CF), via an inability to act as a suppressor cell. In a previous study demonstrating impaired function of CF macrophage, we have shown high production of soluble CD14 (sCD14). The aim of the present work is to determine origin and function of sCD14 in blood monocyte-derived macrophages from stable adult CF patients. Methods To study origin, sCD14 is measured by ELISA in supernatant of macrophages from healthy subjects (non-CF) treated with PI-PLC or cholesterol. The involvement of sCD14 in inflammation, was investigated by analysis of NF-kB and caspase 1 pathways in non-CF macrophages treated by sCD14. Measurement of gene expression was done by qPCR and proteins were quantified by ELISA and Western blot. Results Treatment with PI-PLC increased sCD14 level in the supernatant of non-CF macrophages whereas cholesterol did not modified it. Furthermore high secretion of sCD14 from CF macrophages was decreased by an inhibitor of PI-PLC. Treatment with sCD14 increased pro-IL-1β, IL-8 and TNF-α expression resulting from NF-kB activation through IkBa phosphorylation, this effect was inhibited by NF-kB inhibitors. Also, activation of caspase 1 by cleavage of pro-caspase 1 allowed the secretion of mature IL-1β, inhibited by an inhibitor of caspase 1. However, inflammasome complex involved in caspase 1 activation remains to be determined. Conclusion This data show that origin of sCD14 is partly due to the action of lipases cutting the GPI tail that serves as a membrane anchor to CD14. Furthermore sCD14 have a role in chronic inflammation in CF
the 38th European Cystic Fibrosis Conference
Vienne, Austria

hal-01162773
https://hal-univ-rennes1.archives-ouvertes.fr/hal-01162773
DOI : 10.1016/S1569-1993(15)30203-4

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
Objective Oxidative stress, excess production of reactive oxygen species (ROS) and intense colonization of the respiratory tract by microorganisms are described in CF patients, leading to an influx in macrophages. This results in activation of NADPH oxidase that yields ROS, initiating the oxidative burst responsible for pathogen destruction. We showed that phagocytosis was altered in CF macrophages, yet oxidative status in this cell was not defined. The objective of this study is to draw a link between oxidative stress and plasma membrane integrity in CF macrophages, since lipid peroxidation is known to alter cell membrane. Methods Peripheral blood monocytes-derived macrophages were obtained from CF patients and healthy subjects. Plasma membrane fluidity was assessed with di4-ANEPPDHQ and oxidative status was measured with ROS indicating probes. Results In CF macrophages, membrane fluidity was increased whereas lipid peroxidation was diminished. Surprisingly, general oxidative status remained similar to the one observed in non-CF macrophages. Also, CF macrophages did not abolish chemically induced-oxidative stress. In non-CF macrophages, treatment with cholesterol slightly increased membrane fluidity whereas LPS treatment had no effect. Conclusion CF macrophages displayed an increased membrane fluidity associated with a decreased lipid peroxidation. This raises the hypothesis that membrane alteration in CF macrophages may be due to other mechanism than oxidative stress. Nevertheless, since the killing capacity of CF macrophage is defective, a deregulation of O•−2 production is very likely, suggesting alteration of NADPH oxidase or mitochondrial dysfunction
the 38th European Cystic Fibrosis Conference
Vienne, Austria

hal-01162769
https://hal-univ-rennes1.archives-ouvertes.fr/hal-01162769
DOI : 10.1016/S1569-1993(15)30217-4

Éditeur(s) : HAL CCSD Publisher : Paris : Baillière [1980-. Latest Publisher : Paris : Elsevier
Résumé : National audience
Introduction Les monocytes sont constitués de populations cellulaires hétérogènes aux propriétés distinctes. Il est retrouvé une sur-représentation de la population monocytaire CD14+/CD16+ pro-inflammatoire au cours de certaines connectivites. Cette population monocytaire s’oppose aux monocytes CD14+/CD16– qui jouent un moindre rôle dans l’amplification de la réponse inflammatoire. Les monocytes et les macrophages pourraient jouer un rôle central dans les mécanismes de fibrose au cours de la sclérodermie systémique. L’association entre les manifestations cliniques de la sclérodermie systémique et les différentes populations monocytaires reste à préciser. L’objectif de cette étude « proof of concept »est d’évaluer l’association entre la population monocytaire CD14+/CD16+ et les manifestations cliniques de fibrose chez les patients sclérodermiques. Patients et méthodes Cinquante-cinq patients répondant aux critères ACR 2013 de sclérodermie systémique ont été inclus de manière consécutive de mars à juillet 2015. Les atteintes fibrosantes ont été évaluées simultanément selon les données du bilan viscéral annuel en centre de compétence : l’atteinte cutanée était évaluée cliniquement selon le score de Rodnan modifié, les patients étaient classés selon la classification de Leroy (atteinte cutanée diffuse, atteinte cutanée limitée, sine scleroderma). La présence d’une pneumopathie interstitielle diffuse était évaluée par TDM thoracique, son retentissement sur la fonction respiratoire était précisé par les épreuves fonctionnelles respiratoires (capacité pulmonaire totale, capacité vitale forcée, DLCO). La NFS réalisée le jour du bilan viscéral était traitée en hématoflow permettant de préciser les sous populations monocytaires en fonction de leur statut CD16+ ou CD16–. Les données cliniques étaient relevées en aveugle vis-à-vis des données de cytométrie en flux. Résultats 55 patients sclérodermiques ont été inclus. Le taux moyen de monocytes CD16+ était de 0,054 G/L (SD = 0,029). Les patients avec une atteinte cutanée diffuse avaient des taux significativement plus élevés de monocytes CD16+ (p = 0,021), alors que les taux de monocytes CD16–ne différaient pas entre les patients avec atteinte cutanée diffuse et cutanée limitée. Le score de Rodnan modifié était corrélé de manière significative avec le taux de monocytes CD16+ (R = 0,513, p < 0,001). Il existait une tendance à l’association entre des taux élevés de CD16+ et la présence d’une pneumopathie interstitielle diffuse détectée par TDM (p = 0,113). Il existait une corrélation négative significative (p < 0,05) entre les taux de CD16+ et les résultats des épreuves fonctionnelles respiratoires (capacité pulmonaire totale et DLCO), attestant d’une fonction respiratoire moins bonne chez les patients à taux plus élevés de monocytes CD16+. Il n’était pas retrouvé d’association entre les taux de CD16+ et les autres paramètres cliniques ou immunologiques. Discussion Cette étude « proof of concept » semble montrer une association entre des taux élevés de monocytes CD16+ et certains paramètres de gravité des atteintes fibrosantes de la maladie. En plus de leur association à la gravité des atteintes fibrosantes de la sclérodermie systémique, les taux de monocytes CD16+ pourraient également avoir un intérêt pronostique qui reste à évaluer. Des travaux in vitro ont montré que l’ajout de TGFb au milieu de culture cellulaire de monocytes induisait une augmentation de l’expression du CD16+ par ces monocytes. Les monocytes CD16+ sont également une source de production d’IL-1 bêta et de TNF alpha pro-inflammatoires. D’autres travaux in vitro ont très récemment démontré la plus grande capacité des monocytes CD16+ à se différencier préférentiellement en macrophages ayant également des propriétés pro-inflammatoires. La sous-population monocytaire CD16+ peut également être hiérarchisée en fonction de l’intensité d’expression du CD16. La place précise de ces différentes populations monocytaires dans la physiopathologie de la sclérodermie systémique reste encore à déterminer. Les liens ténus entre monocytes et macrophages, dont l’implication est maintenant reconnue au cours de la sclérodermie invitent à investiguer davantage le rôle possible du monocyte dans le cadre de cette maladie inflammatoire et fibrosante afin d’identifier d’éventuelles nouvelles cibles thérapeutiques ou marqueurs pronostiques. Conclusion Dans cette étude « proof of concept », sur un nombre restreint de patients atteints de sclérodermie systémique répondants aux critères ACR 2013, le taux de monocytes CD16+ semble corrélé avec les atteintes fibrosantes de la maladie, laissant supposer une implication possible de cette sous-population monocytaire dans la physiopathologie de cette connectivite
ISSN: 0248-8663

hal-01321851
https://hal-univ-rennes1.archives-ouvertes.fr/hal-01321851
DOI : 10.1016/j.revmed.2016.04.253

Éditeur(s) : HAL CCSD Public Library of Science
Résumé : International audience
BACKGROUND: Early in life, cystic fibrosis (CF) patients are infected with microorganisms. The role of macrophages has largely been underestimated in literature, whereas the focus being mostly on neutrophils and epithelial cells. Macrophages may however play a significant role in the initiating stages of this disease, via an inability to act as a suppressor cell. Yet macrophage dysfunction may be the first step in cascade of events leading to chronic inflammation/infection in CF. Moreover, reports have suggested that CFTR contribute to altered inflammatory response in CF by modification of normal macrophage functions. OBJECTIVES: In order to highlight possible intrinsic macrophage defects due to impaired CFTR, we have studied inflammatory cytokines secretions, recognition of pathogens and phagocytosis in peripheral blood monocyte-derived macrophages from stable adult CF patients and healthy subjects (non-CF). RESULTS: In CF macrophage supernatants, concentrations of sCD14, IL-1β, IL-6, TNF-α and IL-10 were strongly raised. Furthermore expression of CD11b and TLR-5 were sorely decreased on CF macrophages. Beside, no difference was observed for mCD14, CD16, CD64, TLR-4 and TLR1/TLR-2 expressions. Moreover, a strong inhibition of phagocytosis was observed for CF macrophages. Elsewhere CFTR inhibition in non-CF macrophages also led to alterations of phagocytosis function as well as CD11b expression. CONCLUSIONS: Altogether, these findings demonstrate excessive inflammation in CF macrophages, characterized by overproduction of sCD14 and inflammatory cytokines, with decreased expression of CD11b and TLR-5, and impaired phagocytosis. This leads to altered clearance of pathogens and non-resolution of infection by CF macrophages, thereby inducing an exaggerated pro-inflammatory response.
ISSN: 1932-6203

inserm-00872278
http://www.hal.inserm.fr/inserm-00872278
http://www.hal.inserm.fr/inserm-00872278/document
http://www.hal.inserm.fr/inserm-00872278/file/Impaired_Functions.accepted.pdf
DOI : 10.1371/journal.pone.0075667

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Macrophages (MΦ), well-known to play a key role in immune response, also respond to environmental toxic chemicals such as diesel exhaust particles (DEP), an air pollutant recently classified as carcinogenic to humans. MΦ are heterogeneous and plastic cells which activate according to their microenvironment into either an M1 subtype (so called classically activated or pro-inflammatory) under IFNγ and LPS stimulation or an M2 subtype (so called alternatively activated or anti-inflammatory) under IL-4 and/or IL-13 stimulation. However, potential effects of DEPs on M1/M2 MΦ polarization remain poorly documented. First, we characterized the expression marker of in vitro M-CSF-differentiated MΦ from human monocytes and activated into the M1 or M2 subtypes. Our main results show that M-CSF-generated MΦ considered as anti-inflammatory are actually able to switch to an M1 phenotype after IFNγ/LPS stimulation. Furthermore, the markers identified in this study were used to assess the impact of organic extracts of DEP (DEPe) on MΦ polarization and more generally on their physiology. DEPe alter some M1 and M2 markers expressed by polarized MΦ, without causing the overall inhibition of the M1 and M2 polarization process or the switch to a different phenotype. This phenotype alteration is associated with a decrease in the LPS-dependent inflammatory response in M1 MΦ and the chemotactic capacities in M2 MΦ. DEPe decrease the secretion of some cytokines and chemokines such as IL-6, IL-12p40 and CCL18 via AhR and/or Nrf2 activation. At the same time, we show that M1 and M2 MΦ in response to DEPe are able to secrete a sufficient level of a pro-fibrotic growth factor, the platelet derived growth factor B (PDGF-B) via AhR activation, leading to stimulation of lung fibroblast proliferation. Finally, these works show that DEPe have immunotoxic properties with regards to the physiology of human in vitro polarized MΦ. This immunotoxicity may then contribute to the deleterious effects of these urban environmental contaminants on human health.
Les macrophages (MΦ), des cellules clefs de la réponse immunitaire peuvent répondre à des contaminants environnementaux comme les particules diesel (DEP), des polluants atmosphériques récemment classés cancérigènes pour l'Homme. Les MΦ sont des cellules hétérogènes et plastiques qui s'activent en fonction de leur microenvironnement soit en MΦ M1 (dits classiquement activés ou pro-inflammatoires) sous l'effet de l'INFγ et du LPS soit en MΦ M2 (dits alternativement activés ou réparateurs) sous l'effet de l'IL-4 et/ou de l'IL-13. Les effets des DEP sur la polarisation M1/M2 des MΦ restent peu documentés. Nous avons dans un premier temps caractérisé l'expression des marqueurs des MΦ différenciés in vitro en présence de M-CSF à partir de monocytes humains et polarisés en sous-type M1 ou M2. Nos principaux résultats montrent que les MΦ différenciés au M-CSF considérés comme des MΦ anti-inflammatoires, sont en réalité capables de s'activer vers un phénotype M1 après une stimulation au LPS/IFNγ. De plus, les marqueurs mis en évidence au cours de ce travail ont permis d'évaluer l'impact d'extraits organiques de DEP (DEPe) sur la polarisation des MΦ et plus généralement sur leur physiologie. Les DEPe altèrent l'expression de certains marqueurs M1 et M2 des MΦ, sans toutefois provoquer d'inhibition globale des processus de polarisation M1 et M2 ou de transition d'un phénotype vers un autre. Cette altération du phénotype est associée à une diminution de la réponse inflammatoire LPS-dépendante dans les MΦ M1 et des capacités chimiotactiques des MΦ M2. Les DEPe diminuent la sécrétion de certaines cytokines et chimiokines comme l'IL-6, l'IL-12p40 et le CCL18 via l'activation d'AhR et/ou de Nrf2. Parallèlement, nous montrons que les MΦ M1 et M2 exposés aux DEPe sécrètent le platelet deried growth factor B (PDGF-B), un facteur de croissance profibrosant, via l'activation d'AhR en quantité suffisante pour stimuler la prolifération de fibroblastes pulmonaires. Au total, ces travaux démontrent que les DEP possèdent des propriétés immunotoxiques vis-à-vis de la physiologie des macrophages humains polarisés in vitro. Cette immunotoxicité pourrait participer aux effets délétères de ces contaminants environnementaux urbains sur la santé humaine.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01188679

NNT : 2015REN1S011
tel-01188679
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01188679
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01188679/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01188679/file/JAGUIN_Marie.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Inorganic arsenic is an environmental human carcinogen, but is also studied these days because of its potential effectiveness in curing chronic inflammatory disease. Indeed, this metalloid possesses immunosuppressive properties which can dysregulate physiological mechanisms involved in immune defense, or reduce inflammation associated with those inflammatory diseases. Inorganic arsenic is known mainly to alter functions of T cells and macrophages. However, it is unknown whether arsenic targets dendritic cells (DCs). Yet, this antigen presenting cells plays a major role in the immunosurveillance, and is involved in the physiopathology of chronic inflammatory diseases. So, the aim of my thesis work was to study the effects of inorganic arsenic on in vitro differenciation and maturation of dendritic cells from human monocytes. Our results mainly shows that concentrations corresponding to those measured in environmentally exposed people, inhibits DCs secretion of proinflammatory cytokines, which plays a major role in activation and polarization of T cells. Particularly, arsenic strongly impairs expression and secretion of interleukine 12 (IL-12) by an underlying molecular mechanism involving Nrf2. Finally, this work shows that inorganic arsenic has immunosuppressive properties on the physiology in vitro of human dendritic cells. Immunotoxicity may then contribute to the metalloid toxicity in environmentally exposed people. This element could be taken into account when determining arsenic effects in curing some chronic inflammatory diseases.
L’arsenic inorganique est un contaminant environnemental, cancérogène pour l’homme, mais également un métalloïde étudié, aujourd’hui, dans le traitement de maladies inflammatoires chroniques. Il possède des propriétés immunosuppressives pouvant déréguler les mécanismes physiologiques de défense ou bloquer l’exacerbation de réponses inflammatoires chroniques. L’arsenic inorganique altère principalement les fonctions des lymphocytes T et des macrophages. En revanche, l’impact du métalloïde sur la physiologie des cellules dendritiques (DCs) est peu connu. Pourtant, ces cellules présentatrices d’antigène jouent un rôle fondamental dans les processus d’immunosurveillance et sont très impliquées dans la physiopathologie des maladies inflammatoires chroniques. Dans ce contexte, les objectifs de mon travail de thèse étaient d’étudier les effets de l’arsenic inorganique sur la différenciation et la maturation in vitro de DCs générées à partir de monocytes humains. Nos résultats démontrent principalement que des concentrations de métalloïde, compatibles avec les taux plasmatiques d’arsenic mesurés chez les individus exposés, répriment la capacité des DCs à sécréter différentes cytokines pro-inflammatoires jouant un rôle essentiel dans l’activation et la polarisation des lymphocytes T. En particulier, l’arsenic inhibe l’expression et la sécrétion de l’interleukine-12 par un mécanisme moléculaire impliquant le facteur de transcription Nrf2. Au total, ces travaux de thèse démontrent que l’arsenic inorganique possède des propriétés immunosuppressives sur la physiologie in vitro des DCs humaines. Cette immunotoxicité pourrait contribuer à la toxicité du métalloïde chez l’homme exposé par voie environnementale, et être prise en compte pour déterminer les effets de l’arsenic dans le traitement de certaines maladies inflammatoires chroniques
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01135887

NNT : 2013REN1B013
tel-01135887
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01135887
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01135887/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01135887/file/pdf2star-1392896105-Th--se-M--linda-Macoch2.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
Monocytes/macrophages (MΦ), considered as plastic cells, can differentiate into either a pro-inflammatory (M1) subtype, also known as a classically activated subtype, or an anti-inflammatory alternatively activated subtype (M2) according to their microenvironment. Phenotypic markers of mouse polarized MΦ have been extensively studied, whereas their human counterparts remain less characterized. The main goal of this study was therefore to carefully characterize phenotypic and genomic markers of primary human MΦ generated from M-CSF-treated blood monocytes and polarized towards M1 or M2 subtype upon the action of lipopolysaccharide and interferon-γ (for M1) or interleukin (IL)-4 (for M2). Membrane expression of the markers CD80 and CD200R was found to be specific of human M1 and M2 polarized MΦ, respectively, whereas, by contrast, mannose receptor (CD206) expression did not discriminate between M1 and M2. mRNA expression analysis further identified six markers of M1 polarization (IL-12p35, CXCL10, CXCL11, CCL5, CCR7 and IDO1), five markers of M2 polarization (TGF-β, CCL14, CCL22, SR-B1 and PPARγ) and transcription factors involved in MΦ polarization. Ability of human M-CSF-generated MΦ to polarize toward M1 or M2 subtype was also associated with enhanced secretion of TNFα, IL-1β, IL-12p40, CXCL10 and IL-10 (for M1) or CCL22 (for M2). Moreover, the comparison of the expression of M1 markers in M-CSF- and GM-CSF-MΦ polarized towards M1 subtype has revealed similarities. In conclusion, we demonstrated that human M-CSF MΦ can polarize toward a M1 type after IFNγ/LPS stimulation. Moreover, the M1 and M2 markers of human polarized MΦ identified in the present study may be useful to better identify human MΦ subtypes, particularly at the tissue level, in order to better understand their respective roles in the development of pathologies.
ISSN: 0008-8749

inserm-00823273
http://www.hal.inserm.fr/inserm-00823273
DOI : 10.1016/j.cellimm.2013.01.010
PUBMED : 23454681

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
BACKGROUND: Dairy working increases the prevalence of lower airway respiratory diseases, especially COPD and asthma. Epidemiological studies have reported that chronic inhalation of organic dusts released during specific daily tasks could represent a major risk factor for development of these pathologies in dairy workers. Knowledge on size, nature and biological activity of such organic dusts remain however limited. OBJECTIVE: To compare size distribution, microbial composition and cellular effects of dusts liberated by the spreading of straw bedding in five French dairy farms located in Brittany. RESULTS: Mechanized distribution of straw bedding generated a cloud of inhalable dusts in the five dairy farms' barns. Thoracic particles having a 3-7.5µm size constituted 58.9-68.3% of these dusts. Analyses of thoracic dusts by next generation sequencing showed that the microbial dust composition differed between the five French farms, although Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes and Proteobacteria represent more than 97.5% of the bacterial phyla detected in each sample. Several bacteria genera comprising of human pathogenic species, such as Pseudomonas, Staphylococcus, Thermoactinomyces or Saccharopolyspora were identified. Cladosporium and Alternaria fungal genera, which are potent environmental determinants of respiratory symptoms, were detected in dusts collected in the five farms and their levels reached 15.5-51.1% and 9-24.7% of assignable fungal sequences in each sample, respectively. Finally, all dust samples significantly and strongly increased the expression of the pro-inflammatory TNF-α, IL-1β, IL-6 and IL-8 cytokines at both mRNA and protein levels in human monocyte-derived macrophages. Their effects were dose-dependent and detectable from 1µg/ml. The intensity of the macrophage responses however differed according to the samples. CONCLUSIONS: Our results strengthen the hypothesis that organic dusts released during the distribution of straw bedding are mainly constituted of thoracic particles which are small enough to deposit on lower bronchial epithelium of dairy farmers and induce inflammation.
Environmental Research

hal-01579610
https://hal-univ-rennes1.archives-ouvertes.fr/hal-01579610
DOI : 10.1016/j.envres.2017.07.025
PUBMED : 28735230

Éditeur(s) : HAL CCSD Public Library of Science
Résumé : International audience
Macrophages (MΦ), well-known to play an important role in immune response, also respond to environmental toxic chemicals such as diesel exhaust particles (DEP). Potential effects of DEPs towards MΦ polarization, a key hall-mark of MΦ physiology, remain however poorly documented. This study was therefore designed to evaluate the effects of a reference DEP extract (DEPe) on human MΦ polarization. Human blood monocytes-derived MΦ were incubated with IFNγ+LPS or IL-4 to obtain M1 and M2 subtypes, respectively; a 24 h exposure of polarizing MΦ to 10 μg/ml DEPe was found to impair expression of some macrophagic M1 and M2 markers, without however overall inhibition of M1 and M2 polarization processes. Notably, DEPe treatment increased the secretion of the M1 marker IL-8 and the M2 marker IL-10 in both MΦ subtypes, whereas it reduced lipopolysaccharide-induced IL-6 and IL-12p40 secretion in M1 MΦ. In M2 MΦ, DEPe exposure led to a reduction of CD200R expression and of CCL17, CCL18 and CCL22 secretion, associated with a lower chemotaxis of CCR4-positive cells. DEPe activated the Nrf2 and AhR pathways and induced expression of their reference target genes such as Hmox-1 and cytochrome P-4501B1 in M1 and M2 MΦ. Nrf2 or AhR silencing through RNA interference prevented DEPe-related down-regulation of IL-6. AhR silencing also inhibited the down-secretion of IL-12p40 and CCL18 in M1- and M2-DEPe-exposed MΦ, respectively. DEPs are therefore likely to alter expression of some M1 and M2 markers in an AhR- and Nrf2-dependent manner; such regulations may contribute to deleterious immune effects of atmospheric DEP.
ISSN: 1932-6203

hal-01122723
https://hal-univ-rennes1.archives-ouvertes.fr/hal-01122723
PUBMED : 25710172
DOI : 10.1371/journal.pone.0116560

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
The mycotoxin enniatin B (EnnB) is predominantly produced by species of the Fusarium genera, and often found in grain. The cytotoxic effect of EnnB has been suggested to be related to its ability to form ionophores in cell membranes. The present study examines the effects of EnnB on cell death, differentiation, proliferation and pro-inflammatory responses in the murine monocyte-macrophage cell line RAW 264.7. Exposure to EnnB for 24 h caused an accumulation of cells in the G0/G1-phase with a corresponding decrease in cyclin D1. This cell cycle-arrest was possibly also linked to the reduced cellular ability to capture and internalize receptors as illustrated by the lipid marker ganglioside GM1. EnnB also increased the number of apoptotic, early apoptotic and necrotic cells, as well as cells with elongated spindle-like morphology. The Neutral Red assay indicated that EnnB induced lysosomal damage; supported by transmission electron microscopy (TEM) showing accumulation of lipids inside the lysosomes forming lamellar structures/myelin bodies. Enhanced levels of activated caspase-1 were observed after EnnB exposure and the caspase-1 specific inhibitor ZYVAD-FMK reduced EnnB-induced apoptosis. Moreover, EnnB increased the release of interleukin-1 beta (IL-1β) in cells primed with lipopolysaccharide (LPS), and this response was reduced by both ZYVAD-FMK and the cathepsin B inhibitor CA-074Me. In conclusion, EnnB was found to induce cell cycle arrest, cell death and inflammation. Caspase-1 appeared to be involved in the apoptosis and release of IL-1β and possibly activation of the inflammasome through lysosomal damage and leakage of cathepsin B.
ISSN: 0041-008X

inserm-00871698
http://www.hal.inserm.fr/inserm-00871698
DOI : 10.1016/j.taap.2012.03.014
PUBMED : 22483798

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Visceral leishmaniasis is a life-threatening systemic disease caused by Leishmania protozoans, L. donovani and L. infantum, which invade mononuclear phagocytes in the lymphoid organs and the liver. The control of the hepatic parasite burden depends on the granuloma formation, which is favored by a Th1 immune response in a Th2 tissue microenvironment. The aim of this work was to study the role of the recently described Th2 cytokine IL-33 in this complex immune response, which remains partially misunderstood. IL-33 dosages in different patient sera and IL-33+ cells detected in the liver of a patient from Rennes suggested that IL-33 could be a biomarker for active visceral leishmaniasis. As IL-33 was described in hepatic stellate cells during chronic hepatitis, these cells were exposed to L. donovani in primary culture. The cell permissivity to L. donovani and the parasite persistence during a long term culture led us to propose hepatic stellate cells as a new type of sanctuary cells, which could partially explain asymptomatic carriage. However, these cells were apparently not the main source of IL-33 during visceral leishmaniasis. In infected BALB/c and C57BL/6 mice, IL-33 was detected in the liver in non stellate cells preferentially localized in granulomas. The presence of cells expressing its specific receptor ST2 in the liver led us to explore the role of the IL-33/ST2 axis. BALB/c mice deficient in ST2 or treated with recombinant IL-33 and infected with L. donovani revealed that IL-33 downregulates the expression of Th1 key cytokines (IL-12, IFN-γ) and the recruitment of neutrophils and monocytes. Finally, IL-33 acts as a susceptibility factor during visceral leishmaniasis. Besides, the model of L. donovani infected C57BL/6 mice deficient in IL-33 or treated with recombinant IL-33 suggests possible differential roles of IL-33 depending on the immune environment related to the host genetic background.
La leishmaniose viscérale est une maladie systémique mortelle en l’absence de traitement. Elle est due aux protozoaires Leishmania donovani et L. infantum, parasites des phagocytes mononucléés, capables d’envahir les organes lymphoïdes et le foie. Le contrôle de l’infection hépatique repose sur la mise en place d’une réponse granulomateuse efficace, promue par une réponse immunitaire Th1, dans un environnement tissulaire Th2. L’objectif de ce travail était l'étude du rôle d’une cytokine Th2 récemment décrite, l’IL-33, dans cette réponse hépatique complexe encore partiellement incomprise. Des dosages d’IL-33 sur des sérums de patients et la détection de cellules IL-33+ dans le foie d’un patient rennais ont placé l’IL-33 comme un biomarqueur possible de la maladie active. L’IL-33 étant exprimée dans les cellules étoilées du foie au cours d’hépatites chroniques, ces cellules ont été exposées à L. donovani. Leur permissivité aux leishmanies sans toxicité apparente ni perturbation de leurs propriétés fonctionnelles, ainsi que la persistance des leishmanies sur une culture de plusieurs semaines, nous ont conduit à proposer les cellules étoilées comme cellules sanctuaires possibles pour les leishmanies viscérotropes, contribuant donc potentiellement au portage asymptomatique. En revanche, elles ne sont pas apparues comme une source majeure d'IL-33 au cours de la leishmaniose viscérale. Chez des souris C57BL/6 et BALB/c infectées par L. donovani, l'IL-33 a été observée dans des cellules ne s'apparentant pas à des cellules étoilées, et principalement localisées dans les granulomes. Des cellules exprimant son récepteur ST2 ayant été également observées dans le foie, un rôle de l’axe IL-33/ST2 a été recherché. Les résultats obtenus chez des souris BALB/c déficientes en ST2 ou traitées par de l'IL-33 recombinante suggèrent que l'IL-33 régule négativement l'expression de cytokines Th1 (IL-12, IFN-γ) et l'infiltrat de neutrophiles et monocytes dans le foie, limitant ainsi le contrôle de la charge parasitaire. Ainsi, l'IL-33 semble être un facteur de susceptibilité pour la leishmaniose viscérale. En parallèle, des travaux entrepris sur des souris C57BL/6 infectées par L. donovani suggèrent de possibles rôles différentiels de l'IL-33 en fonction de l'environnement immunitaire inhérent au fond génétique de l'hôte.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01126847

Droits : info:eu-repo/semantics/OpenAccess
NNT : 2013REN1B002
tel-01126847
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01126847
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01126847/file/2013REN1B002.pdf