PPARs, athérosclérose et stéato-hépatite non alcoolique : modulation par PPARα des concentrations en microparticules dans un modèle expérimental murin : implication de PPARϒ dans l'efférocytose par les macrophages alternatifs humains

par Morgane Baron

Thèse de doctorat en Sciences biologiques pharmaceutiques

Sous la direction de Anne Muhr-Tailleux.

Soutenue le 13-05-2011

à Lille 2, dans le cadre de École doctorale de Biologie-Santé (Lille).


  • Résumé

    Modulation par PPARa des concentrations en microparticules dans un modèle murin d’athérosclérose et de stéato-hépatite non alcooliqueL'athérosclérose et la stéato-hépatite non alcoolique sont des pathologies complexes fréquemment associées au syndrome métabolique. Elles se caractérisent par une accumulation de lipides et le développement d’une inflammation chronique susceptible d’induire un stress cellulaire qui peut conduire à la formation de microparticules (MPs). Ces petites vésicules membranaires (0,1-1µm) produites par les cellules activées, sont susceptibles d’exacerber l’inflammation. Il a été montré que le fénofibrate, une molécule hypolipémiante dont le mécanisme d’action passe par l’activation du récepteur nucléaire PPARa (Peroxisome Proliferator-Activated Receptor a), inhibe le développement de l’athérosclérose et de la stéato-hépatite dans un modèle expérimental murin. L’objectif de notre travail a été d’une part 1) d’étudier l’influence du développement de l’athérosclérose et de la stéatose hépatique sur les concentrations en MPs au niveau plasmatique et au niveau des lésions d’athérosclérose et du foie, respectivement, en utilisant un modèle expérimental murin développant une athérosclérose et une stéato-hépatite non alcoolique, la souris apoE2-KI, 2) d’analyser la modulation par PPARa des concentrations en MPs dans les lésions athéroscléreuses, le foie et la circulation sanguine. Nous avons montré que le développement de lésions d’athérosclérose chez la souris apoE2-KI était lié à une augmentation de la concentration en MPs dans le sinus aortique, siège du développement de ces lésions. Un traitement par le fénofibrate réduit la concentration en MPs, ceci parallèlement à son effet inhibiteur du développement de l’athérosclérose mais également dans des lésions établies, sur lesquelles le fénofibrate n’a pas d’effet curatif en terme de surface des lésions et du contenu en lipides et en macrophages. Ces effets n’apparaissent pas dans la souris E2-KI déficiente pour PPARa, montrant l’implication du récepteur dans ces processus. Le développement de la stéatose hépatique induit également une augmentation de la concentration en MPs dans le foie. Cependant, le fénofibrate n’a pas d’effet sur la concentration en MPs, en dépit de son effet bénéfique dans le développement de la stéatose hépatique. Ces travaux ont mis en évidence pour la première fois la présence de MPs dans un modèle murin d’athérosclérose et de stéato-hépatite non alcoolique. L’activation de PPAR module différemment les concentrations en MPs dans la lésion d’athérosclérose et le foie des souris apoE2-KI. II) Rôle de PPARg dans l’efférocytose par les macrophages alternatifs humainsL’efférocytose est un processus physiologique permettant d’éliminer les cellules en apoptose, évitant ainsi qu’elles n’entrent en nécrose et ne libèrent leur contenu toxique. C’est un processus complexe faisant intervenir de nombreuses voies et molécules, notamment la thrombospondine-1 (TSP-1). Des études ont rapporté une influence de la différenciation alternative sur la capacité des macrophages à la phagocytose, sans qu’un mécanisme moléculaire ait été identifié. PPARg, un récepteur nucléaire appartenant à la famille des PPARs, est principalement exprimé dans le tissu adipeux, mais également dans les macrophages. PPARg présente des propriétés anti-inflammatoires, et son activation pendant la différenciation des monocytes induit une polarisation alternative. L’objectif de ce travail a été d’étudier l’effet de l’activation de PPARg sur l’efférocytose par les macrophages alternatifs humains.Nous avons comparé l’expression de plusieurs gènes impliqués dans l’efférocytose entre des macrophages primaires humains différenciés classiquement (RM) ou alternativement (M2), activés ou non avec un agoniste de PPARg (GW1929) à la fin de la différenciation. L’expression de différents gènes codant pour des protéines impliquées dans le processus d’efférocytose augmente dans les M2 par rapport aux RM. Nous avons comparé l’expression de ces mêmes gènes dans des zones de plaques d’athérosclérose humaines définies comme M2 ou non selon des marquages immunohistochimiques (détection du mannose-récepteur). De manière intéressante, l’expression de ces gènes est également augmentée ex vivo. Nous avons également montré que l’activation de PPARg induit une augmentation de l’expression de la TSP-1 dans les macrophages humains, de manière dépendante de PPARg. En utilisant un test fonctionnel, nous confirmons dans notre modèle que la phagocytose à la fois de cellules apoptotiques et de billes est plus importante dans les macrophages M2 que dans les macrophages RM, et que l’activation de PPARg majore cette augmentation. Ces résultats démontrent une nouvelle propriété de PPARg dans le macrophage. En addition de propriétés anti-inflammatoires, l’activation de PPARg pourrait augmenter la phagocytose des cellules apoptotiques par les macrophages au niveau de la lésion d’athérosclérose, ce pourrait réduire le développement des stades précoces de la maladie.

  • Titre traduit

    PPARs, atherosclerosis and non alcoholic steatohepatitis


  • Résumé

    PPARa modulation of MP concentrations in an experimental model of atherosclerosis and non-alcoholic steatohepatitis Atherosclerosis and non-alcoholic-steatohepatitis (NASH) are complex pathologies associated with metabolic syndrome. They are characterized by lipid accumulation and chronic inflammation which can induce cellular stress and microparticle (MP) formation. These small membrane vesicles (0.1-1µm) produced from activated cells have deleterious properties such as inflammation enhancement. Fenofibrate, a hypolipemic drug activating PPARa (Peroxisome Proliferator-Activated Receptor a), inhibits atherosclerosis and NASH development in a mouse experimental model.The aim of our work was first to study effects of atherosclerosis and NASH development on MP concentrations in the plasma, atherosclerotic lesions and in the liver, and second to study PPARa modulation of MP concentration in these contexts. For these studies, we used the apolipoprotein E2 knock-in (apoE2-KI) mouse. We showed that atherosclerosis development in apoE2-KI mice was linked to an increase of MP concentration in the aortic sinus, location of atherosclerosis lesions in this model. Fenofibrate treatment reduced MP concentration during lesion development but also in established lesions, where this treatment has no curative effect on lesion area, lipid and macrophage contents. These effects did not occur in apoE2-KI PPARa deficient mice, proving PPARa implication in these processes. NASH development induced also increased MP concentration in the liver. However, despite fenofibrate has beneficial effects on steatosis and inflammation in the liver, this treatment did not modify MP concentration. This study put in evidence for the first time MPs in a mouse experimental model of atherosclerosis and NASH. PPARa activation differently modulates MP concentrations in atherosclerotic lesions and in the liver of apoE2-KI mice. II) PPARg implication in efferocytosis by human alternative macrophagesEfferocytosis is a physiological mechanism allowing apoptotic cell elimination, avoiding necrosis and toxic content liberation. This complex process depends on numerous pathways and molecules, as thrombospondine-1 (TSP-1). It induces anti-inflammatory cytokine production by macrophages. Studies have reported that alternative differentiation of macrophages influenced phagocytic capacity, without showing molecular mechanism. PPARg, a nuclear receptor belonging to PPAR family, is mainly expressed in adipose tissue but also in macrophages where its expression increased during monocyte differentiation. PPARg has pro-inflammatory properties, and its activation during monocyte differenciation induces alternative polarization. The aim of our work was to study PPARg activation effects on efferocytosis by human alternative macrophage. We compared the expression of several genes implicated in efferocytosis in primary human macrophages polarized classically (resting macrophages, RM) or alternatively (M2 macrophages) with or without PPARg activation by GW1929 at the end of the differentiation. The gene expression increased in M2 compared to RM. We compared expression of these genes in human atherosclerotic lesions area defined as M2 or not with immunohistochemical stainings (mannose receptor detection). Interestingly, efferocytosis gene expression is also increased in M2 macrophages ex vivo. We showed also that TSP-1 expression is increased by PPARg activation in human macrophages, depending on PPARg.We developed a functional test of labelled apoptotic cells and fluorescent beads by macrophages. We confirmed in our model that phagocytosis of apoptotic cells and beads was increased in M2 macrophages compared to RM. Moreover, PPARg activation induced phagocytosis enhancement in M2 macrophages. These results showed a new property of PPARg in macrophage. In addition to anti inflammatory properties, PPARg activation could increase apoptotic cell phagocytosis in atherosclerotic lesion, which could reduce early stage development of the pathology.


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  • Détails : 1 vol. (204 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 151-171

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  • Bibliothèque : Université du droit et de la santé. Service Commun de la Documentation. Santé / Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50.379-2011-27
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