• Langue : Français
• Discipline : Physiologie
• Identifiant : 2018LILUS057
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 18/09/2018

Résumé en langue originale

L'athérosclérose consiste en l'accumulation de lipoprotéines de faible densité (LDL) dans la paroi vasculaire qui provoque l'infiltration de leucocytes, principalement des monocytes. Ces cellules se différencient alors en macrophages pour éliminer les LDL infiltrées en favorisant le transport inverse du cholestérol vers les lipoprotéines de haute densité.Cependant, lorsque l'efflux de cholestérol devient inefficace, les macrophages s’engorgent delipides, forment des cellules spumeuses qui meurent par apoptose ou nécrose. Ils déversent alorsleur contenu lipidique dans la matrice extracellulaire, formant ainsi le coeur nécrotique. Descristaux de cholestérol peuvent se former dans l’intima et sont phagocytés par les macrophages.Ils provoquent alors des dommages lysosomiaux qui activent le complexe inflammasomeNLRP3. Ce complexe entraîne la maturation de la caspase 1 qui clive les pro-cytokines en IL1Bet IL18 actives. Ces interleukines sont alors libérées et stimulent la sécrétion d'interféron γ(IFNγ) par les lymphocytes T CD4+, provoquant la prolifération et la migration des CellulesMusculaires Lisses (CML) vers le coeur nécrotique pour former la chape fibreuse. En plus desnombreux facteurs de risque des maladies cardiovasculaires comme le diabète ou le tabagisme,la perturbation des rythmes nycthéméraux comme chez les travailleurs postés, augmentel’incidence de ces maladies. Le récepteur nucléaire Rev-erb-α est un composant central del’horloge moléculaire. Il est en outre un régulateur important du métabolisme des lipides et dela réponse inflammatoire. Il représente donc une cible thérapeutique de choix dans le traitementde ces maladies multifactorielles liées à un dérèglement de l’horloge. Mes travaux montrentque l’absence de Rev-erbα dans un modèle murin pro-athérogène LDLr-/- entraînel’augmentation des taux plasmatiques de lipides et accélère le processus d'athérogenèse. Deplus, Rev-erb-α régule l'expression circadienne des composants de la voie NLRP3 et lasécrétion d'IL1B et IL18 dans les macrophages. Au niveau moléculaire, Rev-erb-α réprimedirectement la voie NLRP3, tandis que la déficience en Rev-erbα augmente l'activation de cettevoie. Ce mécanisme régulerait la susceptibilité aux stimuli inflammatoires dans des modèlesd'inflammation aiguë comme la péritonite ou l'hépatite fulminante en fonction du moment dela journée auquel les souris ont été stimulées. L'absence de Rev-erbα induit égalementl’expression de Nlrp3, Il1β et Il18 dans des modèles d'inflammation chronique commel'athérosclérose ainsi que l’expression de NLRP3 dans les macrophages des lésions d'athérome.De plus, IL1B et IL18 stimulent la différenciation des CML en cellules ostéoblastiques quiforment de la calcification intimale. Il est intéressant de noter que l'absence de Rev-erbα dansle fond génétique LDLr-/- entraîne une augmentation de la calcification intimale des lésions par rapport aux souris LDLr-/-Rev-erbα+/+, tandis que l'absence de Rev-erb-α dans les CMLprimaires augmente leur différenciation en ostéoblastes et la formation d'un dépôt calcique invitro. De manière intéressante, cet effet de la délétion de Rev-erbα observé sur le dépôt calciquein vitro est exacerbé lorsque les CML primaires sont stimulées en culture avec de l’IL1B. Reverb-α ne jouerait donc pas seulement un rôle dans la production d’IL1B par les macrophagesmais également dans la réception et l’interprétation de ce signal par les CML. L’activation deRev-erb-α par son ligand inhibe ces effets. Ces travaux mettent en évidence l’importance deRev-erb-α dans la régulation circadienne de la réponse inflammatoire et les phénomènesassociés au développement des maladies cardiovasculaires, identifiant Rev-erb-α comme unenouvelle cible thérapeutique qui permettrait de cibler avec une seule molécule plusieurs aspectsde la pathologie.

Résumé traduit

Atherosclerosis is chronic inflammatory disease of the vascular wall, which consists inthe accumulation of Low Density Lipoproteins (LDL) into the vascular wall triggering theinternalization of leucocytes. Recruited monocytes differentiate into macrophages to removeLDL through the so-called reverse cholesterol transport pathway. However, when flux isimpaired, lipid-laden macrophages become foam cells leading to their apoptosis or necrosis.Their lipid content and cellular debris are then released in the extracellular matrix, thus formingthe necrotic core. In addition, laden-cholesterol crystals trigger lysosomal damage inmacrophage, which activates the NLRP3 inflammasome complex. NLRP3 inflammasome isinvolved in the maturation of the pro-caspase 1, which subsequently cleaves the pro- IL1B andpro-IL18 into mature IL1B and IL18. These interleukins are then released and stimulate thesecretion of interferon γ by CD4+ T cells, leading to the proliferation and the migration ofSmooth Muscle Cells (SMC) toward the necrotic core to form the fibrous cap. In addition tothe numerous risk factors of cardiovascular diseases such as diabetes or smoking, disruption ofdaily rhythms, as seen in shiftwork, increases the incidence of these diseases. Beyond its majorrole in metabolism and inflammation control, the nuclear receptor Rev-erb-α is also a corecomponent of the molecular clock. Altogether, it thus represents a putative therapeutic target inthe treatment of such multifactorial diseases related to clock impairment. My work shows thatthe deletion of Rev-erbα in a murine model of atherosclerosis (LDLr-/-) leads to an increase inplasma lipid levels and accelerates atherogenesis. In addition, Rev-erb-α regulates the circadianexpression of the NLRP3 pathway components as well as the subsequent secretion of IL1B andIL18 in primary human and mouse macrophages. At the molecular level, Rev-erb-α directlyrepresses the NLRP3 pathway, whereas Rev-erbα deficiency enhances its activation. Thismechanism may regulate the circadian susceptibility to inflammatory stimuli depending on thetime of challenge in acute inflammation models such as fulminant hepatitis or peritonitis. Theabsence of Rev-erbα also induces the expression of Nlrp3, Il1β and Il18 in models of chronicinflammation such as atherosclerosis as well as the expression of NLRP3 in lesionalmacrophages. In addition, IL1B and IL18 stimulate the differentiation of SMCs into osteoblastlikecells that form intimal calcification. It is noteworthy that Rev-erbα deletion in LDLr-/- miceis associated to an increase in lesion calcification in vivo, while the absence of Rev-erb-α inprimary SMCs increases their differentiation into osteoblasts and the formation of calciumdeposit in vitro. Interestingly, this differential effect observed on calcium deposition in vitro isexacerbated when primary SMCs are stimulated in culture with IL1B. Therefore, Rev-erb-α may be involved not only in macrophage-mediated IL1B production but also in the sensing ofsuch signal by SMCs. Conversely, treatment with Rev-erb ligands inhibits these effects. Thiswork emphasizes the key role of Rev-erb-α in the circadian regulation of the inflammatoryresponse and in the development of cardiovascular diseases, thus identifying Rev-erb-α as anew therapeutic target that act on several aspects of the pathology.