Drépanocytose, Inflammation, Cellules souches et progéniteurs hématopoïétiques, Myélopoïèse, Erythropoïèse, Neutrophiles, Monocytes, Globules rouges

La drépanocytose est une hémoglobinopathie sévère causée par une mutation ponctuelle dans le gène de la B-globine, menant à la production d'une hémoglobine S anormale et à la falciformation des globules rouges (GR). Elle est caractérisée par une anémie hémolytique chronique, des crises vaso-occlusives et des défaillances multi-viscérales. De nombreuses études ont également mis en évidence le rôle essentiel des acteurs de l'inflammation dans la physiopathologie de la drépanocytose. Plus précisément, des taux anormalement élevés de neutrophiles et monocytes, corrélés à la sévérité de la maladie, sont fréquemment rapportés chez les patients atteints de drépanocytose. Il est généralement admis que cette hyperleucocytose serait un phénomène périphérique provoqué par l'hémolyse chronique des GRs, entrainant une inflammation systémique et le recrutement des leucocytes. Cependant, plusieurs travaux récents ont suggéré une altération de l'hématopoïèse dans la drépanocytose bien que les caractéristiques des cellules souches et progéniteurs hématopoïétiques (CSHPs) ainsi que leur capacité d'engagement vers la lignée myéloïde n'aient jamais été explorées. Dans le but de mieux comprendre les causes de l'hyperleucocytose myéloïde dans la drépanocytose, nous avons étudié au cours de ma thèse (i) les caractéristiques phénotypiques des CSHPs circulantes des patients atteints de drépanocytose (SS), (ii) l'engagement et la différenciation ex vivo de ces progéniteurs vers la lignée myéloïde, et (iii) les voies cytokiniques potentiellement impliquées. Dans une première partie, nous avons identifié deux populations de cellules CD34+ circulantes chez les patients SS : une sous-population CD34+weak exprimant des marqueurs de différenciation érythroïde et une population CD34+high exprimant des marqueurs de progéniteurs hématopoïétiques immatures. La population CD34+weak étant sensible à la lyse par l'Ammonium-chloride-potassium (ACK), nous avons approfondi l'étude des CSHPs CD34+high dans la suite de ma thèse. Nos résultats ont montré que les CD34+high SS présentaient une abondance de progéniteurs granulo-monocytaire (GMP) au dépend des progéniteurs érythroïdes ainsi qu'un engagement préférentiel vers la lignée myéloïde. L'analyse de RNAseq en cellules uniques a notamment démontré l'expression élevée de gènes myéloïdes (SELL, CSF3R) dans les clusters de HSPCs immatures (CSH et MPP), indiquant un engagement très précoce de ces cellules vers la lignée myéloïde. Par ailleurs, bien que les expériences de granulopoïèse ex vivo menées en présence de G-CSF aient montré une prolifération cellulaire identique entre les patients et les contrôles, une différentiation inattendue des CSPHs SS vers la lignée monocytaire a également été établie. Des études de transcriptomique des progéniteurs GMP et de la lignée myéloïde HL60 ont permis de confirmer le biais monocytaire des progéniteurs myéloïdes SS et de décrypter les voies inflammatoires activées. Parmi les voies de signalisation impliquées dans ces anomalies, nous avons notamment mis en évidence le rôle des interférons (IFN) de type I, de l'interleukine1B (IL1B) et du facteur de nécrose tumorale (TNFa). En revanche, aucune donnée n'a permis d'impliquer l'hémolyse intravasculaire chronique dans la myélopoïèse anormale. En conclusion, mon travail de thèse dévoile plusieurs anomalies des CSPHs circulantes chez les patients atteints de drépanocytose, notamment leur biais myéloïde probablement lié à l'hyperleucocytose observée chez ces patients. L'origine précise de l'engagement myéloïde anormale et de la différentiation préférentielle monocytaire devra être approfondie. Cependant l'inflammation chronique semble jouer un rôle primordial dans ces dysfonctions. Ces nouvelles avancées dans la compréhension des mécanismes menant à l'hyperleucocytose et aux dysfonctions des HSPCs dans la drépanocytose ouvrent des perspectives de stratégies thérapeutiques intéressantes.