Etude de l'expression des E-sélectines, d'intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) et du vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) dans les cellules de la paroi artérielle

par Thierry Couffinhal

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et médicales

Sous la direction de Jacques Bonnet.

Soutenue en 1994

à Bordeaux 2 .

mots clés

• Atherosclerose
• Cellule endotheliale
• Cellule musculaire lisse
• Molecule d'adhesion
• Selectine e
• Cellules -- Adhésivité
• Endothélium vasculaire -- Physiologie
• Muscle lisse vasculaire -- Physiologie
• Athérosclérose -- Prévention
• Protéines de liaison -- Effets physiologiques
• Sélectines

Résumé

Dans l'athérosclérose, la cellule endothéliale (CE) activée joue un rôle central dans le recrutement monocytaire pariétal. Parallèlement, le recrutement macrophagique au sein des plaques joue un rôle important dans l'activation des CE et des cellules musculaires lisses (CML). Les travaux de la littérature ont permis d'individualiser, in vitro, le rôle des protéines d'adhésion endothéliales E-selectines, ICAM-1 et VCAM-1 dans l'adhésion des monocytes et des T lymphocytes. Cependant, peu de données étaient disponibles, in vivo, dans l'athérosclérose. Notre premier travail s'est attaché à définir, par des techniques immunohistochimiques, la relation entre le degré de maturation de l'infiltrat macrophagique et l'expression des protéines d'adhésion sur l'endothélium vasculaire. Parallèlement, l'analyse immunohistochimique des plaques athéroscléreuses nous a permis de révéler successivement l'expression d'ICAM-1 puis de VCAM-1 à la surface des CML néointimales, les CML de la média étant par contre négatives. La libération locale de cytokines et de facteurs de croissance par les cellules de la plaque posent le problème de leur capacité à induire les molécules d'adhésion à la surface des CML. Nous avons recherché la présence de VCAM-1, d'ICAM-1 et des E-selectines sur les CML humaines en culture et comparé les effets des différentes cytokines sur l'expression de ces molécules d'adhésion. Une méthode d'analyse semi-quantitative des ARN par PCR a été conçue et validée. Nous avons pu démontrer que l'athérosclérose s'associe à une forte induction des protéines d'adhésion, non seulement à la surface des CE, facorisant ainsi le recrutement macrophagique, mais aussi à la surface des CML, posant le problème de leur rôle dans les interactions cellulaires au sein de la plaque. On conçoit aisément le rôle de ICAM-1 etde VCAM-1 dans l'interaction des CML avec les leucocytes entraînant la CML dans le processus inflammatoire global au sein de la plaque. Une hypothèse plus séduisante serait d'envisager le rôle de ces molécules d'adhésion dans l'interaction CML/CML et donc dans l'organisation structurale de la plaque et le contrôle de son évolution.

Résumé

In atherosclerosis, activated endothelial cells (EC) play a key role in monocyte recruitment by the vascular wall. In the intima, the monocyte/macrophage is involved in EC and smooth muscle cells (SMC) activation. Publications rose the importance of endothelial adhesion proteins E-selectin, ICAM-1 and VCAM-1 in monocytes and T lymphocytes adhesion in vitro. However, little was known in atherosclerosis in vivo. Our first work was to define, by immunohistochemistry methods, the relation between the degree of monocyte maturation and adhesion proteins expression on vascular endothelium. Parallely, immunohistochemistry analysis of atherosclerosis plaques, showed ICAM-1 and VCAM-1 expression on intimal SMC. SMC of the media were negative. Cytokines and growth factors secreted by activated cells in atherosclerotic plaques could be responsible for adhesion protein expression. So, we have looked for E-selectin, ICAM-1 and VCAM-1 expression on human cultured SMC and compared cytokines effects on their expression. A quantitative RT-PCR analysis was conceived and validated. We have demonstrated that atherosclerosis is associated with an important induction of adhesion proteins, not only on EC surface, promoting monocyte recruitment, but also on SMC surface, arising the question about their role in cell interactions in the plaque. It is easy to imagine ICAM-1 and VCAM-1 function in SMC/lymphocyte interactions, with the induction of an inflammatory process in the atherosclerosis plaque. An other hypothesis would be to consider these adhesion molecules in SMC/SMC interactions, and so involved in the struxtural organisation of the plaque and its evolution.