Rôle de GILZ (Glucocorticoid-induced leucine zipper) dans l’apoptose du polynucléaire neutrophile et la résolution de l’inflammation

par Marie-Alix Espinasse

Thèse de doctorat en Pharmacologie moléculaire et cellulaire

Sous la direction de Marc Pallardy.


  • Résumé

    L’élimination des polynucléaires neutrophiles (PN) du site inflammatoire est nécessaire à la résolution de l’inflammation. Lors de cette phase, les PN s’engagent massivement vers l’apoptose et sont phagocytés par les macrophages. Dans certaines pathologies inflammatoires comme le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), un défaut des mécanismes d’apoptose des PN est associé à la persistance de l’inflammation et à un mauvais pronostic. GILZ (Glucocorticoid-induced leucine zipper) est une protéine possédant des propriétés anti-inflammatoires, basées principalement sur l’inhibition des facteurs de transcription, comme NF-кB (nuclear factor-kappa B) et AP-1 (activator protein-1). GILZ module également la survie des cellules hématopoïétiques, en favorisant ou retardant l’apoptose selon le type cellulaire étudié. L’objectif de ce travail a été d’évaluer le rôle de GILZ dans les fonctions et l’apoptose du PN lors de l’inflammation. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés aux situations physiopathologiques dans lesquelles GILZ pouvait être exprimé et plus spécifiquement dans le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA). Cette pathologie a retenu notre attention pour le caractère systémique de l’inflammation et surtout pour le rôle prépondérant que jouent les neutrophiles dans ce syndrome. Dans le cadre d’une étude clinique prospective menée à l’hôpital Bichat, nous avons pu montrer une plus forte expression de GILZ au niveau transcriptionnel et protéique dans des neutrophiles circulants de patients souffrant de SDRA.Dans la deuxième partie du travail, nous avons évalué le rôle de GILZ dans les fonctions et le phénotype des PN. En utilisant la lignée PLB-985 différenciée en neutrophiles par addition d’acide rétinoïque (ATRA) et de diméthylformamide (DMF), nous avons mis en évidence in vitro que la surexpression de GILZ dans ce modèle de polynucléaires neutrophiles favorisait l’apoptose de ces cellules. Cette apoptose est dépendante des caspases, implique la voie mitochondriale et s’explique notamment par une diminution de l’expression de Mcl-1 (myeloid cell leukemia-1), alors que l’expression des ARNm de mcl-1 n’est pas affectée. Une activation prolongée de JNK (c-JUN N-terminal kinase) serait impliquée et entraînerait la phosphorylation de Mcl-1 et sa dégradation par le protéasome. Ces deux résultats laissent entrevoir un rôle potentiel de GILZ dans la résolution de l’inflammation in vivo. Pour adresser cette question, nous mettons en place le modèle de l’ALI (Acute Lung Injury) ou inflammation pulmonaire aiguë induite par le LPS (lipopolysaccharide), qui est un modèle murin du SDRA. Nous utilisons des souris dans lesquelles l’expression de GILZ a été invalidée spécifiquement dans les neutrophiles. Cette approche nous permettra de mieux comprendre le rôle de GILZ dans la résolution de l’inflammation. GILZ pourrait ainsi représenter une cible thérapeutique dans les pathologies inflammatoires impliquant le PN.

  • Titre traduit

    GILZ (Glucocorticoid-induced leucine zipper) role in polymorphonuclear neutrophil and inflammation resolution


  • Résumé

    Elimination of polymorphonuclear neutrophils (PN) from inflammatory site is a necessary step in the resolution of inflammation, where PN undergo massive apoptosis and are phagocyted by macrophages. In some inflammatory disorders, such as acute respiratory distress syndrome (ARDS), defective apoptosis of neutrophils was described and related to persistent inflammation and poor prognosis. GILZ (Glucocorticoid-induced leucine zipper) is a potent anti-inflammatory protein, mainly through inhibition of NF-кB (nuclear factor-kappa B) and AP-1 (activator protein-1) transcription factors. Moreover, GILZ modulates hematopoietic cells survival, either by preventing or inducing their apoptosis. The overall objective of this work has been to evaluate the role of GILZ in neutrophils functions and apoptosis during inflammation. First, we sought pathophysiological situations where GILZ could be expressed. ARDS caught our attention because of the systemic nature of inflammation and the prominent role of neutrophils. A prospective clinical study was conducted at Bichat hospital and showed a higher GILZ expression at protein and transcriptional levels in blood neutrophils of ARDS patients.Secondly, we evaluated the role of GILZ in neutrophils functions and phenotypes. Using the PLB-985 cell line induced towards the neutrophil lineage using all trans retinoic acid (ATRA) and dimethylformamid (DMF), we evidenced that GILZ over-expression promoted exacerbated apoptosis of these cells. This apoptosis was caspase-dependent, involved the mitochondrial pathway and was explained, at least in part, by a diminution of myeloid cell leukemia-1 (Mcl-1) expression, whereas mcl-1 mRNA levels were not affected. A sustained activation of c-Jun N-terminal kinases (JNK) could be involved and lead to Mcl-1 phosphorylation and subsequent degradation by the proteasome machinery.Altogether, these results suggest a potential role of GILZ in the resolution of inflammation in vivo. To address this question, we currently develop an acute lung injury (ALI) model induced by lipopolysaccharides, which mimics the septic component of ARDS. This model will be implemented in mice invalidated for GILZ specifically in neutrophils. This approach should allow a better understanding of the role of GILZ in the resolution of inflammation. In the future, GILZ could represent a therapeutical target in inflammatory diseases involving neutrophils.


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