Exploration du rôle de TREM-1 dans l'athérosclérose

par Jérémie Joffre

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire

Sous la direction de Hafid Ait-Oufella.

Soutenue le 25-11-2016

à Sorbonne Paris Cité , dans le cadre de École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris) , en partenariat avec Université Paris Descartes (1970-2019) (établissement de préparation) .

Le président du jury était Alain Tedgui.

Le jury était composé de Hafid Ait-Oufella, Alain Tedgui, Philippe Lesnik, Laurent Yvan-Charvet, Nicolas Danchin, Sébastien Gibot.

Les rapporteurs étaient Philippe Lesnik, Laurent Yvan-Charvet.

mots clés

• Athérosclérose
• TREM-1
• Inflammation
• Macrophages
• Cellules spumeuses
• Athérosclérose -- Aspect génétique

Résumé

Les cellules myéloïdes jouent un rôle majeur dans le développement et les complications de l’athérosclérose. TREM (Triggering Receptor Expressed on Myeloid cells)-1 est un récepteur, exprimé par les cellules myéloïdes, impliqué dans l’amplification de la réponse inflammatoire en réponse à une stimulation de la voie des TLRs. Notre objectif était d’étudier les conséquences de l’inhibition de TREM-1 sur le développement de l’athérosclérose expérimentale.Matériel et résultats : Dans un modèle de souris chimères Ldlr-/- retransplantées avec une moelle de souris Trem-1+/+ ou Trem-1-/-, nous avons montré que la déficience hématopoïétique en Trem-1 induisait une réduction de 42% de la taille des plaques d’athérosclérose au niveau du sinus aortique après 6 semaines de régime gras et une réduction de 60% après 14 semaines. De plus, la déficience hématopoïétique en Trem-1 induisait un phénotype lésionnel plus stable avec une moindre accumulation macrophagique, un centre nécrotique moins volumineux. Ces résultats ont été confirmés dans un modèle de souris ApoE-/-/Trem1-/-. Parallèlement, l’inhibition pharmacologique de TREM-1 par des injections répétées de peptide LR12 induisait une réduction significative de la taille des plaques au niveau du sinus et de l’aorte thoracique chez la souris ApoE-/- sous un régime riche en matières grasses. En utilisant différentes approches in vitro et in vivo, nous avons montré que l’invalidation génique de Trem-1 ou son inhibition pharmacologique induisait une déviation de la réponse immune vers un profil moins inflammatoire, réduisait le recrutement des monocytes non classiques dans la plaque d’athérosclérose et enfin limitait l’endocytose des lipides oxydés en régulant l’expression du CD36. Ces données de modulation de la réponse immune et de l’endocytose des lipides ont été confirmées sur des macrophages humains. Nous avons enfin montré que TREM-1 est exprimé dans des plaques d’athérosclérose humaines essentiellement par les macrophages spumeux. L’expression de TREM-1 est significativement plus importante dans les plaques athéromateuses par rapport aux plaques fibreuses. Conclusion : Nous avons montré que TREM-1 est impliqué dans le développement de l’athérosclérose à différents stades de la maladie, en modulant la réponse immune systémique et l’endocytose des lipides oxydés. L’inhibition de TREM-1 pourrait constituer une nouvelle cible thérapeutique des maladies cardiovasculaires.

mots clés

• Atherosclerosis
• TREM-1
• Inflammation
• Macrophage
• Foam cells

Titre traduit

TREM-1 inhibition reduces atherosclerosis

Résumé

Innate immune responses activated through myeloid cells contribute to the initiation, progression and complications of atherosclerosis in experimental models. However, the critical upstream pathways that link innate immune activation to foam cell formation are still poorly identified.Objectives: We hypothesized that activation of TREM (Triggering Receptor Expressed on Myeloid cells)-1 plays a determinant role in macrophage atherogenic responses. Methods and Results: Ldlr-/- mice reconstituted with bone marrow deficient for Trem-1 (Trem-1-/-) showed a strong reduction of atherosclerotic plaque size in both the aortic sinus and the thoraco-abdominal aorta, and were less inflammatory compared to plaques of Trem-1+/+ chimeric mice. Genetic invalidation of Trem-1 led to alteration of monocyte recruitment into atherosclerotic lesions and inhibited Tlr4-initiated pro-inflammatory macrophage responses. Furthermore, we identified a critical role for Trem-1 in the upregulation of Cd36, thereby promoting the formation of inflammatory foam cells. Genetic invalidation of Trem-1 in Apoe-/-/Trem-1-/- mice or pharmacological blockade of Trem-1 in Apoe-/- mice using LR-12 peptide also significantly reduced the development of atherosclerosis throughout the vascular tree, and lessened plaque inflammation. TREM-1 was expressed in human atherosclerotic lesions mainly in lipid-rich areas, with significantly higher levels of expression in atheromatous compared to fibrous plaques. Conclusion: We identify TREM-1 as a major upstream pro-atherogenic receptor. We propose that TREM-1 activation orchestrates monocyte/macrophage pro-inflammatory responses and foam cell formation through coordinated and combined activation of CD36 and TLR4. Blockade of TREM-1 signaling may constitute an attractive novel and double-hit approach for the treatment of atherosclerosis.