NK cell development and functional response during nonalcoholic steatohepatitis
Le développement et impact fonctionnel des cellules Natural Killer au cours de la stéatohépatite non-alcoolique
par Elsa BOURAYOU sous la direction de Rachel GOLUB
Thèse de doctorat en Immunologie
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le vendredi 01 décembre 2023 à Université Paris Cité

Sujets
  • Cellules NK
  • Monocytes
  • Stéatose hépatique non alcoolique

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Mots clés
Cellules NK, Monocytes, Stéatohépatite non-alcoolique, Foie, Moelle osseuse, Interleukine 15, Ostéopontine
Resumé
La stéatohépatite non-alcoolique (NASH) est une maladie hépatique caractérisée par une accumulation de gras dans le foie (stéatose), une inflammation systémique et est associée aux syndromes métaboliques (obsésité, diabète). L'implication du système immunitaire dans le développement de la NASH fait l'objet de nombreuses études mais l'ensemble des mécanismes en jeu n'est pas encore défini. Les cellules Natural Killer (NK) sont des cellules immunitaires innées cytotoxiques intervenant dans de multiples contextes tels que la défense contre les pathogènes intracellulaires ou le cancer. L'objectif de ma thèse est de définir le rôle des cellules NK et les modifications du contrôle de leur développement cellulaire au cours de la NASH. À l'aide des régimes MCD et HFHG induisant la NASH chez la souris, nous observons une accumulation de cellules NK activées dans le foie. La déplétion génétique ou pharmacologique des cellules NK conduit à une augmentation significative du recrutement de monocytes Ly6Chigh pro-inflammatoires au foie de souris sous régime MCD ainsi qu'une polarisation de ces monocytes vers le type M2. L'absence de cellules NK mène également à l'uprégulation de gènes connus pour leur implication dans la fibrogénèse. Ces résultats suggèrent un rôle anti-fibrosant et hépatoprotecteur des cellules NK. Leur fréquence en circulation est augmentée dans les deux régimes avec un enrichissement en cellules Thy1.2+ CD27+. Nous avons donc considéré l'hypothèse d'un recrutement actif au foie en provenance de la moelle osseuse (MO), siège de la différentiation des cellules NK. Dans la MO, le nombre de précurseurs NK est significativement augmenté dans les régimes MCD et HFHG. Des qPCR et des marquages intracellulaires ont révélé l'uprégulation de programmes de maturation (T-bet, Eomes, Blimp-1) et de survie (Bcl-2, Mcl-1, Klf2) dépendants de l'IL-15. En parallèle, des dosages protéiques dans la moelle ont montré une augmentation en concentration de l'ostéopontine (OPN), un biomarqueur connu de la NASH. L'OPN est une molécule présente dans la matrice osseuse mais également dans les organes périphériques comme le foie. Plusieurs populations immunitaires de la MO peuvent sécréter l'OPN dont les monocytes, capables également de produire et transprésenter l'IL-15 via le complexe IL-15/IL-15Ra. L'analyse de monocytes médullaires triés ont révélé une augmentation de l'expression des transcrits Il15, Il15Ra et Spp1 (codant l'OPN) ainsi que de la sécrétion d'OPN dans les conditions MCD et HFHG. Les cocultures de précurseurs NK avec des monocytes WT conduisent à une uprégulation de T-bet et BCL-2 comparés aux cocultures avec monocytes IL-15 KO ou aux cultures de précurseurs seuls. De plus, la culture de précurseurs en présence d'OPN entraîne une diminution significative du nombre de cellules positives à l'Annexin V suggérant un effet anti-apoptotique de l'OPN. Ce résultat a été corroboré par des cocultures de précurseurs avec des monocytes WT et OPN KO où la survie des précurseurs est diminuée par l'absence spécifique de l'OPN. Nous avons donc montré que la NK-poïèse est spécifiquement stimulée par les monocytes médullaires qui transprésentent IL-15 and sécrètent de l'ostéopontine. Ce dialogue cellulaire conduit à une maturation et une survie accrues des précurseurs qui entrent en circulation et rejoignent le foie où ils retardent l'apparition de la fibrose. Enfin, l'injection de lipopolysaccharide (LPS) conduit à l'uprégulation des gènes Spp1, Il15 et Il15Ra dans les monocytes de la moelle ainsi qu'une augmentation de la circulation et du recrutement au foie des cellules NK. A l'inverse, l'absence de Myd88, protéine adaptatrice impliquée dans la voie de signalisation du LPS, mène à l'absence d'uprégulation de ces gènes, d'accumulation des précurseurs NK ainsi qu'un recrutement diminué de cellules NK au foie. Ainsi, nous proposons un axe tripartite intestin-foie-MO régulant les dynamiques et fonctions des populations immunitaires durant la NASH.