Analyse du rôle de la NADPH oxydase et du stress oxydant dans les cellules dendritiques

par Manuel Rangel

Thèse de doctorat en Sciences de la vie

Sous la direction de Christian Villiers.

Soutenue le 03-02-2012

à Grenoble , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble) , en partenariat avec Institut Albert Bonniot de Grenoble (équipe de recherche) .

Le président du jury était Bertrand Toussaint.

Le jury était composé de Christian Villiers, Patrice Marche, Laure Perrin-cocon, Graham Ellis, Thomas Schick.

Les rapporteurs étaient Pham my-chan Dang, Karl-heinz Krause.


  • Résumé

    Les cellules dendritiques jouent un rôle prépondérant dans le développement des réponses immunitaires ; les nombreuses activités fonctionnelles de ces cellules dont leur importante capacité de phagocytose leur confèrent le pouvoir d'activer les différents mécanismes de défense de l'organisme qu'ils fassent parties de l'immunité innée ou adaptative. Or de nombreux travaux ont montré que lors du développement des réponses immunitaires, les mécanismes oxydatifs ont un rôle essentiel et sont donc étroitement contrôlés. Dans le cas des cellules dendritiques, la production de radicaux oxygénés est en très grande partie relié au fonctionnement d'une NADPH Oxydase (NOX2) que notre laboratoire a été le premier à identifier dans ces cellules, il y a quelques années. Ce complexe enzymatique à une position centrale dans la production en premier des radicaux superoxydes puis des différentes formes réactives de l'oxygène (FRO) qui en découlent. Au cours de ma thèse, j'ai tout d'abord mis en place un protocole permettant l'étude de la production des FRO dans les cellules dendritiques. Les différentes méthodes employées m'ont permis de démontrer que d'autres protéines du système oxydant tels NOX1 et SOD3, étaient également produites par les cellules dendritiques. Nos résultats montrent que ces protéines, à l'instar de ce qui avait été montré pour NOX2, jouent un rôle dans la formation et le contrôle des FRO. J'ai également étudié la localisation intracellulaire de ces protéines, ce qui m'a permis de mieux comprendre les rôles respectifs de ces dernières dans le contrôle de la production et de l'activité des FRO dans les cellules dendritiques. Il avait été préalablement montré que la dégradation des pathogènes dans les cellules dendritiques, après qu'ils aient été phagocytés, était en partie liée à l'activité NOX2. Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse nous permet d'envisager un impact des FRO résultant de l'activité de NOX1 sur le contrôle de l'apoptose des cellules dendritiques ou sur certaines voies de signalisation au niveau de noyau. De plus, la dismutation du superoxyde en peroxyde (H2O2) pourrait ne pas être une réaction spontanée comme plusieurs auteurs l'ont proposé, mais pourrait être lié à la présence de SOD3 qui interviendrait dans les compartiments d'endocytose.

  • Titre traduit

    Analyse of NADPH Oxidases and oxidative stress in dendritic cells.


  • Résumé

    Dendritic cells play an important role in the development of immune responses; the numerous functional activities of DC, among them their important phagocytic potential, give to these cells the capacity to activate both innate and acquire immune responses. Many authors have shown that during the development of these processes, oxidative mechanisms have a very important role and consequently must be strictly controlled. In dendritic cells, oxygen radicals production is mainly related to an NADPH Oxidase activity (NOX2), that our laboratory was the first to identify in these cells few years ago. This enzymatic complex has an important function in the production of firstly oxygen superoxide radicals and secondly, various reactive oxygen species (ROS) that are produced like hydrogen peroxide. During my PhD, I have developed various protocols, which enabled us to analyse ROS production by dendritic cells. The different results allowed me to demonstrate that other proteins belonging to the family of the Red/Ox controlling elements are produced by dendritic cells: NOX1 and SOD3. My results showed that these proteins play an important role in ROS formation and control, in complement to what was previously demonstrated for NOX2. I have studied also their intracellular localisation, which permitted a better understanding of their respective role in dendritic cells. It was already shown that, after phagocytosis, pathogen degradation in dendritic cells was partially related to NOX2 activity. The work performed in this thesis let us consider a potential impact of NOX1 derived ROS on the control of the apoptosis of dendritic cells or on signalling pathways at nucleus level. Moreover, superoxyde anion dismutation in hydrogen peroxide (H2O2) could be due to the presence of SOD3 that may be found in endocytic compartments rather than the result of spontaneous reactions most often proposed by authors.


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