Inflammation et maladies pulmonaires : implications pour le traitement de l’hypertension artérielle pulmonaire et pour la vaccination antigrippale

par Aurélien Parpaleix

Thèse de doctorat en Pathologie et recherche clinique

Sous la direction de Serge Adnot.

Soutenue le 26-10-2016

à Paris Est , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Créteil ; 2015-....) , en partenariat avec Institut Mondor de Recherche Biomédicale (Créteil) (laboratoire) et de Institut Mondor de Recherche Biomédicale (laboratoire) .

Le président du jury était Jean-Daniel Lelièvre.

Le jury était composé de Serge Adnot, Rozenn Quarck.

Les rapporteurs étaient Christophe Combadière, Roger Marthan.


  • Résumé

    Au cours de ma thèse je me suis intéressé à deux aspects de l’immunité dans les pathologies pulmonaires chroniques : l’immunité innée et l’inflammation dans le développement de l’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) ; l’immunité adaptative et la réponse vaccinale antigrippale chez des patients atteint de la broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO).Ma première étude a porté sur l’implication de la voie de signalisation IL-1ß/IL-1R1/MyD88 dans le développement de l’HTAP, l’IL-1ß étant une cytokine majeure de l’immunité innée. Nos résultats montrent que le remodelage vasculaire pulmonaire et l'inflammation dans l’HTAP dépendent de la voie de signalisation IL-1R1/MyD88. L’IL-1R1 et MyD88 sont tout deux nettement surexprimés dans les vaisseaux pulmonaires de patients atteints d’HTAP idiopathique. Chez les souris exposées à une hypoxie chronique de 21 jours, l’augmentation de la production d'IL-1ß et de l'expression de IL-1R1 et MyD88 précèdent le développement de l’HTAP. Les souris IL-1R1-/- et MyD88-/- étant protégées similairement contre le développement de l’HTAP, nous avons pu identifier IL-1R1 comme un acteur majeur dans la pathogenèse de l’HTAP, affectant à la fois la prolifération des cellules musculaires lisses d’artères pulmonaires (CML-AP) et le recrutement des macrophages. La protection partielle contre la maladie des souris M.lys-Cre MyD88fl/fl indique que les effets de l’IL-1ß/IL-1R1 sur l’HTAP sont médiés en partie par l'activation des macrophages. De plus, l’anakinra (IL-1Ra) permet de reverser partiellement l’HTAP établie, chez les souris SM22-5HTT+ et chez les rats exposés à la monocrotaline.Ma seconde étude a porté sur l’efficacité de la réponse vaccinale antigrippale chez des patients atteints de BPCO. Sur une cohorte de 15 sujets atteints de BPCO et 15 sujets sains, nos résultats montrent une altération de la réponse humorale et de la réponse cellulaire au vaccin antigrippale où l’on observe une production d’anticorps anti-hémagglutinine affaiblie et une diminution de la production d’IFNγ par les lymphocytes T auxiliaires (CD4+). L’analyse des sous-populations lymphocytaires indique qu’il existe chez ces patients un défaut de différentiation des cellules B, où l’on observe un taux de cellules B naïves (CD21+CD27-) plus important et un taux de cellules B mémoires (CD21+CD27+) switchées moindre (CD27+IgD-) que chez les patients contrôles, pouvant expliquer l’altération de la réponse vaccinale. Enfin, nous avons observé que les sous-populations lymphocytaires, en particulier les cellules B naïves et mémoires, sont corrélées avec deux paramètres cliniques de la maladie, la DLCO et le score d’emphysème.Ces travaux de thèse montrent donc que les interventions pharmacologiques ciblant la voie IL-1ß/IL-1R1 peuvent être prometteuses pour le traitement de l'HTAP et que de nouvelles stratégies vaccinales antigrippales doivent être développées pour les patients atteints de BPCO afin d’augmenter l’efficacité du vaccin et de prévenir les exacerbations.

  • Titre traduit

    Inflammation and lung disease : implications for the treatment of pulmonary arterial hypertension and influenza vaccination


  • Résumé

    During my thesis, I was interested in two aspects of immunity in chronic lung diseases: innate immunity and inflammation in the development of pulmonary arterial hypertension (PAH); adaptive immunity and influenza vaccine response in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD).My first study was focused on the involvement of the IL-1ß/IL-1R1/MyD88 signaling pathway in the development of PAH; IL-1ß is a major cytokine in innate immunity. Our results show that the pulmonary vascular remodeling and inflammation in PAH depend on IL-1R1/MyD88 signaling pathway. IL-1R1 and MyD88 are both significantly overexpressed in pulmonary vessels of patients with idiopathic PAH. In mice exposed to chronic hypoxia during 21 days, the increase in production of IL-1ß and expression of IL-1R1 and MyD88 are involved in the development of PAH. Mice deleted with IL-1R1 and MyD88 were similarly protected against the development of PAH. We identified IL-1R1 as a major player in the pathogenesis of PAH, affecting both pulmonary arteries smooth muscle (PA-SMC) proliferation and recruitment of macrophages. The partial protection against the disease in mice M.lys-Cre MyD88fl/fl indicates that the effects of IL-1ß/IL-1R1 on PAH are mediated partially by activation of macrophages. In addition, anakinra (IL-1Ra) partially reverse established PAH in SM22-5HTT + mice and rats exposed to monocrotaline.My second study was focused on the efficacy of influenza vaccine response in patients with COPD. In a cohort of 15 subject with COPD and 15 healthy subjects, our results show that both the humoral and the cellular responses to influenza vaccination are impaired in patients with COPD, with a blunted antibody response and decreased INFγ production by helper T lymphocytes (CD4+). Analysis of lymphocyte subpopulations indicates an impairment of B cell differentiation in these patients: naive (CD21+ CD27-) B cell counts were higher and switched memory B-cell (CD27+ IgD-) counts were lower in COPD patients, which could explain the impairment of vaccine response. Interestingly, these changes in B cell subsets correlated with DLCO and the CT emphysema score.This thesis work thus shows that pharmacological interventions targeted towards IL-1ß/IL-1R1 may be promising for the treatment of PAH and new influenza vaccine strategies should be developed for COPD patients to increase vaccine efficacy and prevent exacerbations.


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