Rôle de l'oncostatine M et des interleukines 6 et 31 dans l'inflammation cutanée chez la souris

par Mathilde Pohin

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Franck Morel.

Le président du jury était Frédéric Caux.

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

Les rapporteurs étaient Julien Seneschal, Michel Simon.


  • Résumé

    Le psoriasis et la dermatite atopique sont des pathologies inflammatoires cutanées chroniques, fréquentes et invalidantes. Dans la peau des patients souffrant de ces pathologies, un dérèglement de la réponse immunitaire aboutissant à une inflammation chronique est toujours observé. Le réseau cytokinique joue un rôle essentiel dans la physiopathologie cutanée en permettant la communication entre les cellules cutanées et les cellules immunitaires. Dans le psoriasis et la dermatite atopique, ce réseau est largement perturbé. En effet, un grand nombre de cytokines proinflammatoires sont surexprimées au détriment des cytokines anti-inflammatoires. Cette inflammation chronique est directement responsable de l'apparition des lésions cutanées. Parmi les cytokines surexprimées dans ces pathologies, des études antérieures du LITEC ont montré in vitro que l'Oncostatine M (OSM) est impliquée dans la production de peptides antimicrobiens et de médiateurs de l'inflammation, ainsi que dans l'inhibition de la différenciation des kératinocytes. Notre objectif était de poursuivre ces travaux en étudiant le rôle de l'OSM dans l'inflammation cutanée in vitro et in vivo chez la souris. Nous avons pour cela, comparé le rôle de l'OSM à celui d'autres cytokines de la famille de l'IL-6, l'IL-6 et l'IL-31, qui présentent également une activité sur le kératinocyte. L'activité de ces cytokines a été étudiée in vitro sur des cultures primaires de kératinocytes murins en monocouche, sur des épidermes reconstruits murins ainsi qu'in vivo dans différents modèles d'inflammation cutanée. Nous montrons que l'OSM est plus active que l'IL-6 et l'IL-31 sur les kératinocytes en culture et que la surexpression de cette cytokine in vivo dans la peau de souris à l'aide d'adénovirus recombinants induit une inflammation cutanée forte, présentant des caractéristiques communes avec le psoriasis et la dermatite atopique. Néanmoins, les souris déficientes pour le gène codant l'OSM ne présente aucune diminution du phénotype inflammatoire cutané dans le modèle de psoriasis induit par application d'Imiquimod et dans un modèle de dermatite atopique induit par application de Calcipotriol, suggérant l'existence de mécanismes de compensation par d'autres cytokines proinflammatoires. En parallèle de cette étude, nous avons mis au point un nouveau modèle d'épidermes reconstruits murins permettant l'étude de l'activité des cytokines sur les kératinocytes. Ce modèle présente l'avantage de reproduire plus finement la physiologie d'un épiderme normal par rapport aux autres modèles préalablement décrits et ouvre la perspective de développer des épidermes reconstruits à partir de kératinocytes de souris transgéniques. En conclusion, ces travaux démontrent le rôle pro-inflammatoire de l’OSM dans l'inflammation cutanée et son activité majeure sur les kératinocytes en comparaison à celles décrites pour l'IL-6 et l'IL-31. Néanmoins, la pertinence du ciblage thérapeutique de cette cytokine dans le psoriasis et la dermatite atopique reste encore à démontrer.

  • Titre traduit

    Involvement of the IL-6 family of cytokines; Oncostatin M, IL-6 and IL-31 in mouse skin inflammation


  • Résumé

    Psoriasis and atopic dermatitis are the most prevalent cutaneous inflammatory disease in worldwide. An imbalance immune response is a characteristic feature of these diseases and through their role in the communication between cutaneous and immune cells; cytokines are key players in these diseases. Indeed, in the psoriatic and atopic lesions, an altered cytokine network is always described and mainly in favor of proinflammatory cytokines. Among them, our laboratory previously described that Oncostatin M, an IL-6 family member is up-regulated in psoriasis and atopic dermatitis lesions. In vitro, we have demonstrated that OSM induces a proinflammatory signature on human keratinocytes including the up-regulation of antimicrobials peptides and proinflammatory mediators as well as inhibiting the epidermal differentiation. The aim of this work was to confirm the role of OSM in cutaneous inflammatory diseases and compare it to others IL-6 family members such as IL-6 and IL-31 also described for their potent activities on keratinocytes. The activity of theses cytokines was study in vitro on normal murine epidermal keratinocytes or in reconstituted murine epidermis and in vivo in inflammatory murine models. Compared to IL-6 and IL-31, OSM is a strong inducer of proinflammatory signature in vitro on keratinocyte and in vivo using recombinant adenovirus overexpressing theses cytokines. The inflammatory phenotype induces by overexpression of OSM in mouse ears mimics key features of psoriatic and atopic skins. However, deficiency mice for the gene encoding OSM dot not demonstrated reduced phenotype in a mouse model of psoriasiform dermatitis induce by imiquimod or in a mouse model of atopic dermatitis induced by calcipotriol suggesting that compensatory cytokines are sufficient to maintain phenotype in the absence of OSM. Concurrent to this study, we also developed a model of reconstituted murine epidermis in order to test the activity of cytokines in a model reproducing more closely the epidermal physiology. The in vitro model could be used to study the function of numerous epidermal proteins of cytokine using transgenic mice and will provide a useful tool in the dermatological research field. Finally this work demonstrated the proinflammatory role of OSM in cutaneous inflammation through its major activities on keratinocytes in comparison to IL-6 and IL-31. However, the relevance of therapeutic strategies to block the activity of this cytokine in inflammatory skin diseases remains to be demonstrated.


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