Rôle des kératinocytes et de la voie NOTCH dans la pathogenèse de l'Hidradénite Suppuréé

par Andrada Chiron

Projet de thèse en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Sophie Hue.

Thèses en préparation à Paris Est , dans le cadre de SVS - Sciences de la Vie et de la Santé , en partenariat avec IMRB - Institut Mondor de Recherche Biomédicale (laboratoire) et de Eq 16 - Physiopathologie et immunothérapies dans l'infection VIH (equipe de recherche) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    L'hydradénite suppurée (HS) et une maladie inflammatoire chronique des follicules pileux, se manifestant par des lésions inflammatoires douloureuses des territoires cutanés comportant des glandes sudoripares apocrines. Les modifications pathologiques caractéristiques de l'HS sont causées par l'obstruction du follicule pileux par des amas de kératine, entrainant sa dilatation et sa rupture, associées à une inflammation secondaire et à des infections bactériennes qui causent des abcesses et des trajets fistuleux de drainage. Les infections bactériennes sont causées par des groupes différents de bactéries opportunistes de la peau, dépendant de la sévérité de l'HS et sont une conséquence d'une pathologie sous-jacente, expliquée en partie par une susceptibilité génétique. Des données initiales du laboratoire d'accueil orientent vers un défaut intrinsèque des kératinocytes entraînant une production insuffisante de peptides de défense de l'hôte (PDH) et une production exacerbée de cytokine pro inflammatoires et maintenant un cycle vicieux d'inflammation et d'infection bactérienne. La dérégulation immune cutanée des patients HS est favorisée en plus par une différentiation réduite des cellules T naïves en cellules Th17 effectrices, spécialisées dans l'homéostasie immune et la défense antibactérienne au niveau des barrières, tel la peau. En plus, des découvertes récentes ont révélé un rôle pour la voie γ-sécrétase-NOTCH dans la pathogenèse de l'HS et pour soutenir cette hypothèse l'équipe a identifié un défaut de production de PDH par les kératinocytes des patients HS ayant des mutations génétiques. Le projet de thèse s'inscrit dans un projet collaboratif plus large basé sur 3 axes de recherche. Le premier axe de la thèse est l'identification de nouveaux gènes impliqués dans la réponse immune contre les pathogènes cutanés des patients HS. Cette partie est basée sur une collaboration avec l'équipe de Pr. J.L. Casanova et sera réalisé par un séquençage de l'exome entier des 82 patients HS suivis dans le service de Dermatologie de l'hôpital Henri Mondor, Créteil. Cette collaboration a déjà identifié 8 mutations au niveau de 2 sous-unités de la γ-sécrétase. Les mutations prometteuses feront l'objet d'une étude de leur effet sur les réponses cutanées immunes. Le 2ème axe de ce projet vise à caractériser le rôle des voies NOTCH mutées dans la réponse immune innée initiée par les kératinocytes des patients HS, permettant l'identification de nouveaux cibles thérapeutiques pour l'HS. Cette partie est basée sur des données préliminaires démontrant une implication de la voie γ-sécrétase-NOTCH dans la production de PDH par les kératinocytes des malades HS. L'étude d'une éventuelle implication de la voie NOTCH dans la régulation de la production de PDH sera réalisée en utilisant un modèle de surexpression de la région intracellulaire, constitutivement active, de NOTCH, avec l'aide d'un vecteur rétroviral. Le 3ème et dernier axe de ce projet vise à définir un composé chimique capable d'augmenter la production de HDP en restituant la signalisation NOTCH. Un candidat capable de potentialiser la voie NOTCH a déjà été identifié par l'équipe, grâce au système rapporteur luciférase. Le même composé sera testé pour ses capacités éventuelles à réguler la production de PDH des kératinocytes HS. L'étude de ce nouveau composé chimique pourrait élargir son utilisation au traitement des infections bactériennes de la peau.

  • Titre traduit

    The role of keratinocytes and of the NOTCH pathway in the pathogenesis of Hidradenitis Suppurativa


  • Résumé

    Hidradenitis suppurativa (HS) is a chronic, inflammatory, follicular skin disease that presents with painful, inflamed lesions of the apocrine gland-bearing areas. Pathologic modifications of HS are induced by an occlusion of the hair follicle duct by keratinous plugging leading to its dilatation and rupture with subsequent inflammation and bacterial infections, leading to abscesses, draining sinus tracts and fistula. Bacterial infections in HS are caused by skin opportunistic bacteria of different bacterial groups, depending on the severity of HS and are a consequence of an underlying condition, explained in part by genetic susceptibility. Preliminary data of the laboratory pointed out towards an intrinsic defect of keratinocytes leading to an impaired production of host defense peptides (HDP) and an increased production of proinflammatory cytokines perpetuating though a vicious cycle of inflammation and bacterial infection. Immune deregulation in the skin of HS patients seems to be favored by a decreased differentiation of naïve T cells into Th17 effector T cells specialized in immune homeostasis and bacterial defense at barrier sites. Moreover, recent discoveries have highlighted a role for the γ-secretase-NOTCH pathway in the pathogenesis of HS and in that sense the team has found a defective production of HDP by keratinocytes of HS patients presenting with HS-associated genetic mutations. The thesis project is part of a larger, collaborative project, composed of 3 different aims. The first aim of this project is the identification of novel genes implicated in immune responses against pathogens in the skin of HS patients. This part is based on collaboration with the team of Pr. J.L. Casanova and will be realized by conducting whole exome sequencing in 82 HS patients followed-up in the Dermatology Department of Henri Mondor Hospital in Créteil. This collaboration has already identified 8 mutations in two of the γ-secretase subunits. Promising mutations will be investigated for their effect on skin cell immune responses. The second aim of the thesis is to characterize the role of mutated NOTCH pathways in the innate immune response drove by keratinocytes, allowing for the identification of new therapeutic targets for HS patients. This aim is based on preliminary data suggesting an implication of the γ-secretase-NOTCH pathway in HDPs production of HS-derived keratinocytes. The evaluation of an eventual implication of the NOTCH pathway in regulating the production of HDPs will be realized by overexpressing the constitutively active intracellular NOTCH region by using a retroviral vector. A last aim of this project is to isolate a chemical compound able of enhancing HDP production by restoring mutated NOTCH signaling. A potential candidate able to upregulate the NOTCh pathway has already been identified by the team based on a luciferase gene reporter assay. The same compound will be tested for its capacity to regulate HDP production in HS keratinocytes. Last but not least, testing this new compound could help identifying a potential treatment for skin infections.