Implication de CCN3 (NOV) dans la vasculopathie et la pigmentation cutanées de la Sclérodermie Systémique

Implication of CCN3 (NOV) in vasculopathy and pigmentation of Systemic Sclerosis skin

• Auteur / Autrice : Pauline Henrot
• Direction : Muriel Cario-André
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Cellulaire et Physiopathologie
• Date : Soutenance le 26/10/2018
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biothérapie des maladies génétiques inflammatoires et cancers (Bordeaux ; 2011-2021)
• Jury : Président / Présidente : Patrick Berger
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Cécile Duplàa
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yannick Allanore, Khaled Ezzedine

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fibrose

Maladies vasculaires

Troubles de la pigmentation

Sclérodermie

Mots clés libres

Sclérodermie systémique

Pigmentation

Fibrose

Protéines CCN

Vasculopathie

Systemic sclerosis

Pigmentation

Fibrosis

CCN proteins

Vasculopathy

Résumé

Près de la moitié des patients atteints de sclérodermie systémique (ScS) présentent des troubles de la pigmentation cutanée. La mélanogenèse est sous la dépendance, outre les facteurs épidermiques, de facteurs dermiques produits par les fibroblastes et les cellules endothéliales. Parmi ces facteurs se trouve NOV (CCN3) (protéine appartenant à la même famille que CTGF (CCN2), protéine pro-fibrotique augmentée dans la ScS) qui aurait un rôle anti-fibrotique. Nous souhaitons ainsi disséquer le lien entre la composante fibrotique dermique et la pigmentation épidermique. Pour cela, des biopsies cutanées ont été réalisées chez 21 patients ScS, en zone lésionnelle (scléreuse avec ou sans trouble de pigmentation) et non lésionnelle pour 12 d’entre eux. Ces biopsies ont été séparées en 3 fragments qui ont été soit fixés pour analyses histologiques et immunohistochimiques, soit congelés à -80°C pour analyse protéomique ou transcriptomique, soit dissociés pour isoler les cellules cutanées afin de les analyser en protéomique ou transcriptomique. Des témoins de peau et des cellules saines sont utilisées en contrôle. Nous avons dégagé deux types de troubles pigmentaires : une hyperpigmentation s’apparentant à un photo-vieillissement, et une dépigmentation péri-folliculaire apparaissant de manière précoce. Les niveaux d’expression de CCN2 et CCN3 varient chez les patients en fonction des données cliniques, aussi bien au niveau protéique qu’au niveau immunohistochimique. S’il existe des différences en fonction de l’atteinte pigmentaire, il semble que dans les fibroblastes sclérodermiques, la balance CCN2/CCN3 soit déséquilibrée tant au niveau de la zone lésionnelle que cliniquement non lésionnelle, suggérant que CCN2 et 3 pourraient être dérégulés intrinsèquement ou à des stades précoces. Ce travail pourrait aboutir à l’identification d’un phénotype précoce basé sur l’atteinte pigmentaire, et au développement d’une thérapie basée sur la rééquilibration du ratio CCN2/CCN3.

Systemic Sclerosis (SSc) is a rare but potentially deadly connective tissue disease. Its pathophysiology remains partly unknown but combines auto-immunity, small and large vessels involvement and fibrosis of the connective tissue, affecting all organs. Skin features are considered as diagnostic and prognosis markers and include for some patients the presence of pigmentary disorders. In this work, we looked into pigmentary disorders in SSc and their relationship with the pathophysiology of the disease. First, we analyzed the presence of pigmentary disorders among a local cohort of 239 patients as well as their association with systemic involvement in the disease. We have found that diffuse hyperpigmentation was associated with an increased risk of vascular involvement in SSc, particularly digital ulcers. Then, we investigated the molecular basis behind this association. Proteins of the CCN (CYR61 / CTGF / NOV) family are multimodular proteins secreted in the extra-cellular matrix, where they take part in numerous biological processes, such as cell proliferation, adhesion, collagen secretion. Within this family, CCN3 (also called NOV) is a promising candidate, being implicated both in angiogenesis and epidermal homeostasis. We studied CCN3 expression in the skin of SSc patients presenting or not pigmentary disorders, as compared to healthy controls. We found that CCN3 expression was particularly decreased in the dermal vessels in situ, as well as in endothelial cells in vitro. CCN3 inhibition in endothelial cells resulted in altered angiogenesis in vitro, through a decrease in cell migration. We also studied CCN3 expression in SSc epidermis. SSc patients presenting hyperpigmentation exhibited decreased CCN3 in their melanocytes as well as increased CCN3 in their keratinocytes, compared to patients without pigmentary disorders. Overall, CCN3 represents a promising therapeutic lead for SSc patients with vascular involvement, which could bespotted early thanks to the presence of hyperpigmentation.