Implication des vésicules extracellulaires d'érythrocytes dans la dysfonction vasculaire drépanocytaire
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par Sadoudi Sihem sous la direction de Blanc-Brude Olivier
Thèse de doctorat en Physiopathologie
École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le Tuesday 28 November 2017 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Drépanocytose
  • Hémolyse
  • Érythrocytes
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Mots clés
Physiopathologie
Resumé
L'hémolyse intravasculaire est la destruction prématurée et chronique des globules rouges. Elle est caractérisée par une libération accrue d'hème et de microvésicules (MV) membranaires dans la circulation sanguine. L'hémolyse chronique est une des caractéristiques de la drépanocytose. Elle joue un rôle très important dans la physiopathologie de la drépanocytose. La drépanocytose est associée à une agrégation des globules rouges dans la circulation, menant à des occlusions vasculaires et des crises vaso-occlusives extrêmement douloureuses. Les travaux précédents de l'équipe dans la drépanocytose, ont montré que les MV de globules rouges transfèrent de l'hème aux cellules endothéliales, participent à la dysfonction vasculaire et induisent des vaso-occlusions rénales dans un modèle de souris drépanocytaire. Ces résultats nous ont incités à poursuivre l'étude des effets des MV de globules rouges, chargées en hème. Nous avons émis l'hypothèse que les MV chargées en hème stimulent également l'inflammation dans la drépanocytose au de-là de la dysfonction endothéliale. Ce travail regroupe trois parties. Dans une première partie, nous nous sommes intéressés à l'effet pro-inflammatoire des MV de globules rouges, chargées en hème. Nous avons démontré que les MV stimulent les neutrophiles qui libèrent leur ADN. Les taux plasmatiques d'ADN extracellulaire sont élevés dans la drépanocytose, comparés aux taux plasmatiques chez les individus sains, et augmentent encore durant les crises vaso-occlusives. Cet ADN, qui pourrait provenir en partie des pièges extracellulaires d'ADN (dits NETs), affecte l'hémorhéologie drépanocytaire en modifiant les propriétés d'agrégation et d'adhésion des globules rouges. Par ailleurs, nous avons constaté que le plasma des patients drépanocytaires était incapable de dégrader l'ADN in vitro, et présentait une activité DNase plasmatique réduite. La baisse de l'activité DNase dans la drépanocytose crée un déséquilibre entre les taux d'ADN circulant et son inhibiteur endogène. En contre partie, une supplémentation en DNase-I humaine recombinante par perfusion intraveineuse a libèré les vaso-occlusions rénales dans le modèle de souris drépanocytaire et a réduit l'excès d'agrégation et d'adhésion des globules rouges drépanocytaires. Ces résultats démontrent un déséquilibre entre les taux d'ADN circulant et l'activité DNase chez les patients drépanocytaires conduisant à une inflammation chronique, une forte agrégation des globules rouges et la survenue des vaso-occlusions. Dans une deuxième partie, nous nous sommes intéressés aux effets du remodelage et du remaniement membranaire des globules rouges dans la drépanocytose. Nous avons identifié que les globules rouges et leurs MV sont associés à une externalisation accrue de la phosphatidylsérine et que cette externalisation accrue ne résulte pas d'une composition lipidique modifiée de la membrane des globules rouges, mais, il s'agit principalement d'une externalisation exagérée de la phosphatidylsérine. L'externalisation de la phosphatidylsérine contribue aux occlusions vasculaires in vivo. La neutralisation de la phosphatidylsérine des MV et des globules rouges avec de l'annexine-A5 recombinante permet la libération des vaso-occlusions rénales induites par les MV de globules rouges dans le modèle de souris drépanocytaire. Ces résultats démontrent le rôle de la phosphatidylsérine externalisée par les globules rouges et les MV dans les occlusions vasculaires in vivo et le potentiel thérapeutique de l'annexine-A5 pour restaurer l'hémorhéologie et la perfusion tissulaire durant les vaso-occlusions drépanocytaires. Dans une troisième partie, nous nous sommes intéressés aux annexines en tant qu'inhibiteurs endogènes de la phosphatidylsérine des membranes de globules rouges et de MV. Nous avons mis au point un nouveau test qui permet de quantifier la fonctionnalité de l'annexine-A5 et -A7. (...)