Étude de l'implication des cytokines dans l'inflammation cutanée et application à l'identification de cibles thérapeutiques pertinentes

par Hanitriniaina Rabeony

Thèse de doctorat en Biologie, médecine, santé

Sous la direction de Franck Morel et de Jean-Claude Lecron.

Le président du jury était Bernhard Ryffel.

Le jury était composé de Franck Morel, Jean-Claude Lecron, François-Xavier Bernard.

Les rapporteurs étaient Frédéric Blanchard, Khaled Ezzedine.


  • Résumé

    Un réseau de cytokine complexe a été décrit dans le psoriasis mettant en évidence le rôle central des cytokines proinflammatoires dans la physiopathologie de cette maladie. Notre tentative de modéliser l'inflammation cutanée a montré que la combinaison de l'IL-17A, IL-22, IL-1α, oncostatine M (OSM) et le TNFα, augmente de manière synergique l'expression de chimiokines et de peptides antimicrobiens, reflétant certaines caractéristiques du psoriasis. D'autres caractéristiques de cette maladie sont l'acanthose et le blocage de la différenciation des kératinocytes. Notre premier objectif était d'étudier le rôle respectif de ces cytokines sur la différenciation des kératinocytes en comparaison avec les lésions de patients psoriasiques. Toutes ces cytokines inhibent l'expression des marqueurs de différentiation des kératinocytes, parmi lesquelles l’IL-22 et l’OSM sont les plus puissantes et le mélange M5 présente des effets synergiques. Si l'IL-22 et l'OSM déclenchent plus spécifiquement l'hyperplasie épidermique et le blocage de la différenciation, l’IL-1α, IL-17A et le TNFα sont plutôt impliqués dans l'activation de l'immunité innée. Le rôle fonctionnel de chacune de ces cytokines in vivo a été étudié dans un modèle d'inflammation cutanée de type psoriasique induit par l'imiquimod (IMQ), un agoniste TLR7, en utilisant des souris déficientes en cytokines. L'absence de l'OSM ou de l'OSMRβ n'a pas modifié le développement des lésions inflammatoires induites par l’IMQ. Une hypothèse est que d'autres cytokines peuvent avoir des effets redondants avec l'OSM. L'absence de l'IL-22 chez la souris diminue partiellement les lésions cutanées induites par l'IMQ, démontrant que son retrait du réseau cytokinique rompt une partie des effets synergiques des cytokines in vivo comme présenté dans le modèle M5. L'absence de l'IL-1α ou de l'IL-1β ne modifie pas l'inflammation cutanée induite par l'IMQ, ce qui n'est pas surprenant au vu des activités redondantes de ces deux cytokines. La diminution partielle de l'inflammation en absence d'IL-1α ET d'IL-1β OU de la chaine réceptrice commune IL-1RI confirme ces observations. A long terme ces études devraient permettre de proposer des stratégies anti-cytokine ciblées et combinées pour tenter de rompre la synergie et diminuer ainsi toutes les composantes de la réponse inflammatoire cutanée.

  • Titre traduit

    Study of involvment of cytokines in skin inflammation and application to the identification of relevant therapeutic targets


  • Résumé

    A complex cytokine network has been described in psoriasis and highlighted a central role of proinflammatory cytokines produced by infiltrated immune cells. Our attempt to model skin inflammation showed that the combination of IL-17A, IL-22, IL-1α, OSM and TNFα (Mix M5) synergistically increases chemokines and antimicrobial-peptides expression, recapitulating some features of psoriasis. Other characteristics of psoriasis are acanthosis and down-regulation of keratinocyte differentiation markers. Our aim was to characterize the specific roles of these cytokines on keratinocyte differentiation, and to compare with psoriatic lesion features. All cytokines decrease keratinocytes differentiation markers expression, but IL-22 and OSM were the most powerful, and the M5 strongly synergized the effects. If IL-22 and OSM more specifically drive epidermal hyperplasia and differentiation loss, IL-1α, IL-17A and TNFα were more involved in the activation of innate immunity. Functional role of these cytokines in vivo was studied in imiquimod-induced psoriasis-like skin inflammation by using knockout mice. Imiquimod (IMQ) is a TLR7 ligand. The absence of OSM or OSMRβ did not affect skin lesions after IMQ treatment. We supposed that other cytokines might be redundant with the OSM effects. The absence of IL-22 in mice partially reduced skin lesions induced by IMQ, demonstrating that removal of IL-22 in cytokine network break synergistic effects of cytokines in vivo as observed in in vitro with M5. The absence of IL-1α or IL-1β did not affect skin lesions after IMQ treatment, supporting the potential redundant activity of these cytokines, since the response is attenuated in mice deficient for both IL-1α and IL-1β or for IL-1RI. In the long term these studies should propose strategies targeted and combined anti-cytokine in order to break the synergy and thus reduce all components of the inflammatory skin response.


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