Etude phénotypique des cellules endométriosiques profondes

L endométriose concerne 8 à 10% des femmes en âge de procréer et est responsable de douleurs pelviennes chroniques et d infertilité. Seule l exérèse chirurgicale des lésions permet un traitement curatif de la maladie. Dans le cas de l endométriose profonde avec atteinte rectale la chirurgie est extensive et associée à une morbidité significative. Les traitements médicaux reposent sur une hormonothérapie visant à bloquer la fonction ovarienne dont l effet n est que suspensif et transitoire. Il n existe à ce jour aucun traitement ciblant les mécanismes à l origine de la maladie. L objectif de notre travail était d explorer différents mécanismes potentiellement impliqués dans le développement de la maladie et d identifier des molécules capables d intervenir sur ces mécanismes. Dans un premier temps nous avons exploré le phénotype hyperprolifératif des cellules endométriosiques profondes et cherché un lien avec différentes voies métaboliques impliquées dans la prolifération cellulaire telles que le stress oxydant, la voie ERK et la voie Akt. Dans un deuxième temps, nous avons exploré le recrutement des cellules endométriales au sein de la cavité péritonéale au travers de l interaction CXCR4-CXCL12. Des cultures cellulaires ont été réalisées à partir de prélèvements humains de nodules endométriosiques profonds, d endomètre eutopique et d endomètre sain. Des lames histologiques ont été préparées à partir de nodules endométriosiques profonds. Des prélèvements de liquide péritonéal de femmes endométriosiques et de témoins ont été congelés. La prolifération cellulaire a été étudiée par incorporation de thymidine tritiée. La production des FRO a été évaluée par spectrofluorimétrie. La voie ERK a été évaluée par western blot, ELISA et immunohistochimie. La voie Akt été évaluée par western blot et immunohistochimie. Nous avons montré un phénotype hyperprolifératif des cellules endométriosiques profondes en rapport avec une activation de la voie ERK par le biais du stress oxydant et à une activation de la voie Akt. Nous avons montré qu un anti-oxydant (NAC), un inhibiteur de protéines kinases (A771726), un inhibiteur de Raf (sorafenib), un inhibiteur de mTOR (temsirolimus), un agoniste des cannabinoïdes (WIN 55212-2) et un anti-métabolite (5-FU) pouvaient contôler la prolifération des cellules endométriosiques profondes in vitro et la progression de nodules endométriosiques profonds implantés dans des souris Nudes. L interaction CXCR4-CXCL12 a été étudiée par western blot, analyse de migration, cytométrie de flux et ELISA. Nous avons montré une attraction spécifique des cellules endométriosiques profondes sur-exprimant le CXCR4 par la chimiokine CXCL12 présente en quantité accrue dans le liquide péritonéal des femmes endométriosiques. En conclusion, nous avons montré que le traitement médical de l endométriose pouvait être non hormonal et que le stress oxydant, la voie ERK et la voie Akt constituaient de nouvelles pistes thérapeutiques à évaluer dans le cadre d essais cliniques. Nous avons également montré comment la modification constitutive des cellules de l endomètre eutopique pouvait favoriser leur recrutement dans la cavité péritonéale.Endometriosis, a common disease that affects approximately 8 to 10% of women of childbearing age, is responsible for chronic pelvic pain and infertility. There is currently no cure other than surgical removal of lesions. In the case of deep infiltrating endometriosis with rectal involvement, surgery is associated with a significant morbidity. Medical treatments are based on a hormone used to block ovarian function. Their effects are only transient and suspensive. There is currently no treatment targeting the mechanisms underlying the disease. The aim of our study was to explore different pathways potentially involved in the development of endometriosis and to identify molecules that act on these mechanisms. In a first step, we explored the hyperproliferative phenotype of deep infiltrating endometriosis cells and sought a link with different metabolic pathways involved in cell proliferation such as oxidative stress, ERK, and Akt pathways. In a second step, we explored the recruitment of endometrial cells in the peritoneal cavity through the CXCL12-CXCR4 interaction. Cell cultures were taken from deep infiltrating endometriosis nodules, eutopic endometrium and control endometrium. Histological slides were prepared from deep endometriotic nodules. Peritoneal fluid of women with deep infiltrating endometriosis, and of women without endometriosis were frozen. Cell proliferation was determined by [H3]thymidine incorporation. Cellular production of ROS was assessed by spectrofluorometry. ERK pathway was assessed by Western blot, ELISA assay and immunohistochemistry. The Akt pathway was assessed by Western blot and immunohistochemistry. We showed a hyperproliferative phenotype of deep infiltrating endometriosis cells in line with an activation of the ERK pathway through an up-regulation of oxidative stress, and activation of the Akt pathway. We have shown that an antioxidant (NAC), an inhibitor of protein kinases (A771726), a Raf inhibitor (sorafenib), an inhibitor of mTOR (temsirolimus), a cannabinoid agonist (WIN 55212-2) and an anti-metabolite (5-FU) could control the proliferation of endometriotic cells in vitro, and the growth of endometriotic nodules grafted in Nude mice. The CXCL12-CXCR4 interaction was studied by Western blot, Transwell migration assay, flow cytometry and ELISA assay. We showed a specific attraction of deep infiltrating endometriosis cells over-expressing the CXCR4 chemokine by CXCL12 present in increased amounts in the peritoneal fluid of endometriotic women. In conclusion, we have shown that medical treatment of endometriosis could be non-hormonal and that oxidative stress, ERK and Akt were new therapeutic approaches to assess in clinical trials. We also showed how the molecular changes of eutopic endometrial cells could facilitate their recruitment into the peritoneal cavity.PARIS5-Bibliotheque electronique (751069902) / SudocSudocFranceF

Activation fibroblastique et nouvelles approches thérapeutiques dans la Sclérodermie systémique

Le stress oxydant joue un rôle majeur dans le déclenchement et le développement de la sclérodermie systémique (ScS). Nous avons mis au point un modèle murin où la maladie est déclenchée par divers types de stress oxydant, puis nous avons exploré les différentes voies d'activation des fibroblastes sous l'effet des formes réactives de l'oxygène, afin de déterminer d'éventuelles cibles thérapeutiques. Pour apprécier les effets d un stress oxydant chronique, des solutions contenant différents oxydants ont été injectées dans la peau de souris BALB/c et BALB/c SCID. Les solutions contenant le radical hydroxyl OH ou HOCl ont induit une maladie caractérisée, comme la ScS diffuse, par une fibrose cutanée et viscérale, et des auto-anticorps anti-ADN topoisomérase-1. Les sérums de ces souris contenaient de grandes quantités de dérivés oxydés des protéines et induisaient la prolifération des fibroblastes et la production de formes réactives de l oxygène par les cellules endothéliales. Une fibrose pulmonaire de moindre importance était induite chez les souris BALB/c SCID. Grâce à ce nouveau modèle murin de SSc, nous avons démontré que le stress oxydant était directement responsable des anomalies observées dans les fibroblastes, les cellules endothéliales et le système immunitaire. Nous avons ensuite utilisé ce modèle pour analyser les voies d activation fibroblastique dans la ScS. Dans les fibroblastes des souris exposées à HOCl, on observe une dérégulation des voies des récepteurs Notch, des récepteurs aux cannabinoïdes, et des récepteurs au PDGF. On observe les mêmes dérégulations ex vivo dans les fibroblastes de patients atteints de SSc diffuse. Nous avons ainsi observé une amélioration clinique significative chez les souris sclérodermiques traitées avec un inhibiteur de l activation de Notch, avec un agoniste des récepteurs aux cannabinoïdes, et avec des inhibiteurs de tyrosine-kinase ciblant le récepteur au PDGF. Puisque les fibroblastes sclérodermiques ont un phénotype activé et produisent de forts taux de formes réactives de l oxygène, nous avons enfin mis à profit cette particularité pour induire l apoptose sélective de ces cellules dans le derme des souris. Le trioxyde d arsenic, molécule cytotoxique utilisée en thérapeutique humaine, augmente la production cellulaire de formes réactives de l oxygène au-delà d un seuil létal et induit ainsi l apoptose des fibroblastes sclérodermiques. L utilisation in vivo de cette molécule dans notre modèle murin prévient la fibrose cutanée et viscérale, et les anomalies endothéliales. Le trioxyde d arsenic a un effet comparable dans le modèle murin de ScS associée à la réaction du greffon contre l hôte en détruisant les lymphocytes T CD4+ alloréactifs activés et les cellules dendritiques plasmacytoïdes responsables de l activation du système immunitaire. Les formes réactives de l oxygène sont donc impliquées dans l induction des lésions observées au cours de la ScS. Dans notre modèle, le rôle du système immunitaire intervient dans l'auto-entretien et l extension systémique de la maladie. Le stress oxydant contribue à la dérégulation de diverses voies de signalisation dont les voies des récepteurs Notch, des récepteurs aux cannabinoïdes et du PDGF dans les fibroblastes. La modulation de ces voies permet d obtenir une amélioration clinique chez les souris sclérodermiques, tout comme l utilisation du trioxyde d arsenic qui entraîne la délétion spécifique des fibroblastes sclérodermiques surpoduisant des formes réactives de l oxygène. Le trioxyde d arsenic montre également une efficacité intéressante dans le modèle de sclérodermie associée à la maladie du greffon contre l hôte via la délétion des lymphocytes T CD4+ alloréactifs.We defend the thesis that the oxidative stress plays a major role in the initiation and the development of systemic sclerosis. To demonstrate this thesis, we designed an original mouse model: BALB/c and BALB/SCID mice were injected intra-dermally with prooxidative agents, bleomycin or PBS for 6 weeks. Hypochlorite and hydroxyl radicals induced cutaneous and lung fibrosis in BALB/c mice, in association with anti-DNA topoisomerase-1 auto-antibodies that characterize human diffuse systemic sclerosis. Pulmonary fibrosis was less extensive in BALB/c SCID mice submitted to the same protocol. In this model of HOCl-induced systemic sclerosis, cutaneous fibroblasts display a hyperactivated phenotype that prompted us to investigate several pathways of cellular activation. The NOTCH pathway and the PGDF-receptor pathways were found upregulated in the skin of HOCl-mice. DAPT (a gamma secretase inhibitor that prevents NOTCH cleavage), Sunitinib (an inhibitor of PGDF-receptor phosphorylation), and WIN-55,212, an agonist of the cannabinoid receptors 1 and 2, dramatically improved the clinical, histological and biological signs of systemic sclerosis in the HOCl model.In our model as in patients with SSc, activated fibroblasts produce reactive oxygen species that exert an autocrine effect on their own proliferation and collagen synthesis. By analogy with tumor cells that undergo apoptosis upon cytotoxic treatment that triggers an oxidative stress beyond a lethal threshold, we showed that activated fibroblasts can be selectively killed by the cytotoxic molecule arsenic trioxide (As2O3) that generates intracellular ROS. In the mouse model of sclerodermatous-graft versus host disease (Scl-GVHD), daily intra-peritoneal injections of As2O3 abrogated the clinical symptoms (diarrhea, alopecia, vasculitis, fibrosis of the skin and visceral organs) and specifically induced the apoptosis of activated CD4+ T cells and plasmacytoid dendritic cells. Those data provide a rationale for the evaluation of As2O3 in the management of patients affected by systemic sclerosis or chronic GVHD.PARIS5-Bibliotheque electronique (751069902) / SudocSudocFranceF

N-acetylcysteine for the prevention of stricture after circumferential endoscopic submucosal dissection of the esophagus: a randomized trial in a porcine model

BACKGROUND: Circumferential endoscopic submucosal dissection (CESD) of the esophagus would allow for both the eradication of Barrett’s esophagus and its related complications, such as advanced neoplasia. However, such procedures generally induce inflammatory repair resulting in a fibrotic stricture. N-acetylcysteine (NAC) is an antioxidant that has shown some efficacy against pulmonary and hepatic fibrosis. The aim of our study was to evaluate the benefit of NAC in the prevention of esophageal cicatricial stricture after CESD in a swine model. ANIMALS AND METHODS: Two groups of six pigs each were subjected to general anesthesia and CESD: after randomization, a first group received an oral NAC treatment regimen of 100 mg/kg/day, initiated one week before the procedure, whereas a second group was followed without any prophylactic treatment. Follow-up endoscopies took place seven, fourteen, twenty-one, and twenty-eight days after CESD. Necropsy, histological assessment of esophageal inflammation, and fibrosis were performed on day 28. RESULTS: The median esophageal lumen diameter on day 21 (main judgment criterion) was 4 mm (range 2 to 5) in group 1 and 3 mm (range 1 to 7) in group 2 (P = 0.95). No significant difference was observed between the two groups regarding clinical evaluation (time before onset of clinically significant esophageal obstruction), number of dilations, esophageal inflammation and fibrosis, or oxidative stress damage on immunohistochemistry. CONCLUSIONS: Despite its antioxidant effect, systemic administration of NAC did not show significant benefit on esophageal fibrosis in our animal model of esophageal wound healing within the experimental conditions of this study. Since the administered doses were relatively high, it seems unlikely that NAC might be a valuable option for the prevention of post-endoscopic esophageal stricture

Production of Superoxide Anions by Keratinocytes Initiates P. acnes-Induced Inflammation of the Skin

Acne vulgaris is a chronic inflammatory disorder of the sebaceous follicles. Propionibacterium acnes (P. acnes), a gram-positive anareobic bacterium, plays a critical role in the development of these inflammatory lesions. This study aimed at determining whether reactive oxygen species (ROS) are produced by keratinocytes upon P. acnes infection, dissecting the mechanism of this production, and investigating how this phenomenon integrates in the general inflammatory response induced by P. acnes. In our hands, ROS, and especially superoxide anions (O2•−), were rapidly produced by keratinocytes upon stimulation by P. acnes surface proteins. In P. acnes-stimulated keratinocytes, O2•− was produced by NAD(P)H oxidase through activation of the scavenger receptor CD36. O2•− was dismuted by superoxide dismutase to form hydrogen peroxide which was further detoxified into water by the GSH/GPx system. In addition, P. acnes-induced O2•− abrogated P. acnes growth and was involved in keratinocyte lysis through the combination of O2•− with nitric oxide to form peroxynitrites. Finally, retinoic acid derivates, the most efficient anti-acneic drugs, prevent O2•− production, IL-8 release and keratinocyte apoptosis, suggesting the relevance of this pathway in humans

Mangafodipir Protects against Hepatic Ischemia-Reperfusion Injury in Mice

Mangafodipir is a contrast agent used in magnetic resonance imaging that concentrates in the liver and displays pleiotropic antioxidant properties. Since reactive oxygen species are involved in ischemia-reperfusion damages, we hypothesized that the use of mangafodipir could prevent liver lesions in a mouse model of hepatic ischemia reperfusion injury. Mangafodipir (MnDPDP) was compared to ischemic preconditioning and intermittent inflow occlusion for the prevention of hepatic ischemia-reperfusion injury in the mouse.Mice were subjected to 70% hepatic ischemia (continuous ischemia) for 90 min. Thirty minutes before the ischemic period, either mangafodipir (10 mg/kg) or saline was injected intraperitoneally. Those experimental groups were compared with one group of mice preconditioned by 10 minutes' ischemia followed by 15 minutes' reperfusion, and one group with intermittent inflow occlusion. Hepatic ischemia-reperfusion injury was evaluated by measurement of serum levels of aspartate aminotransferase (ASAT) activity, histologic analysis of the livers, and determination of hepatocyte apoptosis (cytochrome c release, caspase 3 activity). The effect of mangafodipir on the survival rate of mice was studied in a model of total hepatic ischemia.<0.01), and by higher rates of survival in treated than in untreated animals (P<0.001). The level of protection by mangafodipir was similar to that observed following intermittent inflow occlusion and higher than after ischemic preconditioning.Mangafodipir is a potential new preventive treatment for hepatic ischemia-reperfusion injury

Glycosylation des anticorps anti-PR3 dans la polyangéite granulomateuse

CHATENAY M.-PARIS 11-BU Pharma. (920192101) / SudocSudocFranceF

Modulation ROS/RNS dans le traitement de la sclérose systémique

Pas de résumé en françaisPas de résumé en anglaisPARIS5-Bibliotheque electronique (751069902) / SudocSudocFranceF

ROS Modulator Molecules with Therapeutic Potential in Cancers Treatments

Reactive Oxygen Species (ROS) are chemically reactive chemical species containing oxygen. The redox status of a cell is function of the relative concentrations of oxidized and reduced forms of proteins, enzymes, ROS, molecules containing thiol and other factors. In the organism, the redox balance is based on the generation and elimination of ROS produced by endogenous and exogenous sources. All living organisms must maintain their redox equilibrium to survive and proliferate. Enzymatic and molecular pathways control ROS levels tightly but differentially depending on the type of cell. This review is an overview of various molecules that modulate ROS production/detoxification and have a synergistic action with the chemotherapies to kill cancer cells while preserving normal cells to avoid anticancer drugs side effects, allowing a better therapeutic index of the anticancer treatments