• Langue : Anglais
• Discipline : Immunologie
• Identifiant : 2018LILUS059
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 04/12/2018

Résumé en langue originale

Le SDRA est défini comme une inflammation pulmonaire aiguë généralisée associée à une perméabilité vasculaire accrue et entraînant une insuffisance respiratoire menaçant le pronostic vital. Le SDRA reste une affection grave et fréquente chez les patients admis en réanimation, résultant de lésions épithéliales pulmonaires (telles qu'observées dans la pneumonie) et d'états inflammatoires systémiques aigus tels que le choc septique, dans lesquels les lésions endothéliales et le recrutement cellulaire excessif jouent un rôle majeur. Cette affection est caractérisée par une augmentation du recrutement leucocytaire et en particulier neutrophilique du compartiment sanguin vers les poumons. Après une étape d'adhérence ferme résultant de l'interaction entre l'intégrine LFA-1 et son ligand endothélial ICAM-1, la migration transendothéliale repose sur des mécanismes moléculaires complexes impliquant d'une part des molécules d'adhésion endothéliale (E-sélectine, ICAM) et leurs ligands leucocytaires (PSGL-1, LFA-1, Mac-1) et, d'autre part, des activateurs chimiotactiques de la diapédèse des leucocytes (CXCL-12, CCL-2, IL-8) ou des inhibiteurs tels que l'endocan.Endocan est un protéoglycane circulant principalement synthétisé et sécrété par l'endothélium pulmonaire. Cette molécule a été décrite comme un inhibiteur fonctionnel de l'interaction LFA-1 / ICAM-1, ce qui explique sa capacité à inhiber le recrutement des leucocytes. De manière concordante, de faibles niveaux d'endocan ont été rapportés comme étant associés à un risque accru de défaillance respiratoire chez les patients admis en réanimation en état de sepsis sévère. Cette association pourrait résulter d'un manque de sécrétion d'endocan entraînant un déficit de protection contre une inflammation pulmonaire excessive chez ces patients. Une autre explication pourrait être avancée, basée sur les résultats de De Freitas Caires et al., qui ont montré l'existence d'un catabolite majeur de l'endocan produit sous l'effet protéolytique de la cathepsine G des neutrophiles. Ce fragment d'endocan, dénommé p14, dépourvu de la chaîne glycanique requise pour l'activité anti-inflammatoire d'endocan, pourrait être impliqué dans la restauration de niveaux élevés d'inflammation pulmonaire. En effet, il pourrait antagoniser la capacité d’endocan à interagir avec le LFA-1, avec pour conséquence de réverser son effet anti-migratoire. Ainsi, endocan et p14 pourraient constituer une voie innovante, dont l'exploration associée à celles d'autres paramètres pourrait finalement améliorer la prise en charge du SDRA.Au cours de ma thèse, nous avons d'abord étudié les effets de l'endocan humain sur la migration transendothéliale, puis exploré l'implication potentielle de l'interaction LFA-1 / ICAM-1 dans ces effets et évalué l'effet anti-inflammatoire hypothétique de l'endocan dans un modèle murin d'inflammation aiguë pulmonaire. Nous avons également exploré les effets de p14 sur l'interaction endocan / LFA-1 / ICAM-1 et ses conséquences sur le recrutement des leucocytes humains. Par la suite, nous avons décrit les conditions de fiabilité de la mesure de l'endocan chez les patients afin de déterminer si les résultats concernant les effets de l'endocan et de p14 dans le domaine de la science fondamentale pouvaient être extrapolés pour les investigations cliniques. Enfin, nous avons cherché à conforter la valeur pronostique de l'endocan sanguin mesurée à l'admission en réanimation en tant que prédicteur du SDRA, confortant ainsi l'hypothèse émise par Palud et al., dans une cohorte indépendante et plus large de patients.

Résumé traduit

ARDS is defined as an acute diffuse, inflammatory lung injury associated with increased vascular permeability and leading to life-threatening respiratory failure. ARDS is still a severe and common condition in ICU patients, resulting from lung epithelial injuries (as observed in pneumonia) as well as systemic acute inflammatory states, such as septic shock, in which endothelial injury and excessive cellular recruitment play a major role. This condition is characterized by an increase in the migration of leukocytes and especially neutrophils from blood compartment into the lung. Following a firm adherence step depending on the interaction between the integrin LFA-1 and its endothelial ligand ICAM-1, transendothelial migration is based on complex molecular mechanisms involving on one hand endothelial adhesion molecules (E-selectine, ICAMs), and their leukocyte ligands (PSGL-1, LFA-1, Mac-1) and on the other hand chemotactic activators of leukocyte diapedesis (CXCL-12, CCL-2, IL-8) or inhibitors such as endocan.Endocan is a circulating proteoglycan mainly synthesized and secreted by lung endothelium. This molecule has been reported as a functional inhibitor of the LFA-1 / ICAM-1 interaction, explaining its ability to inhibit leukocyte recruitment. Consistently, low levels of endocan have been reported to be associated with high occurrence of respiratory failure in patients admitted in ICU with severe sepsis. This association could result from a lack of secretion of endocan leading to an insufficient protection against excessive lung inflammation in these patients. Another explanation could be advanced, based on the results from De Freitas Caires et al, who have reported the existence of a major catabolite of endocan produced under the proteolytic effect of neutrophil cathepsin G. This endocan fragment, named p14, devoid of the glycanic chain required for the anti-inflammatory activity of endocan, could be involved in the restoration of high levels of lung inflammation. Indeed, it could compete with endocan’s ability to interact with LFA-1, and then could reverse its biological anti-migratory effect. Thus, endocan and p14 could constitute an interesting innovative pathway integrating in much larger models that could finally improve the management of ARDS.During my PhD, we first investigated the effects of human endocan on transendothelial migration, then assessed the potential involvement of the LFA-1 / ICAM-1 interaction in those effects and finally evaluated the hypothetical anti-inflammatory effect of human endocan in a mouse LPS-induced ALI model. We also explored the effects of p14 on the endocan / LFA-1 / ICAM-1 interaction and its consequence on the recruitment of human leukocytes. Then, to assess whether those results concerning the effects of endocan and p14 in the field of basic science could be extrapolated for clinical investigations, we described the conditions of reliability of measurement of blood endocan in ICU patients. Finally, we aimed to comfort the prognostic value of blood endocan measured at ICU admission as a predictor of ARDS, thus supporting the hypothesis emitted by Palud et al, in an independent and larger cohort of patients.