Etude des propriétés tumorigéniques des cellules dendritiques par identification des protéines cibles de l'ATP extracellulaire

Les nucléotides, et tout particulièrement l’ATP, sont capables de moduler la fonction de l’un des principaux acteurs de la réponse immunitaire à savoir les cellules dendritiques (DC). Les DC expriment à leur surface de nombreux récepteurs P2X et P2Y dont le P2Y11, couplé à la voie de l’AMP cyclique (AMPc) et impliqué dans l’immunomodulation. L’ATP est capable, par son action sur le P2Y11, d’induire une semi-maturation des DC caractérisée entre autre par une diminution de la sécrétion d’IL-12 et une augmentation de la sécrétion d’IL-10. De plus, des données antérieures obtenues au laboratoire montrent que l’ATP confère également des propriétés immunosuppressives aux DC en stimulant l’expression de la thrombospondine-1 (TSP-1) et de l’indoléamine-2,3-dioxygénase (IDO).Dans ce contexte, notre projet visait à établir un profil d’expression génique en réponse à l’ATP dans des DC humaines issues de monocytes (MoDC) afin d’avoir une vue globale de l’action de l’ATP sur les DC. Dans un premier temps, nous avons donc réalisé une étude cinétique comparant les profils d’expression génique en réponse à l’ATPγS, un agoniste plus stable que l’ATP, et à la prostaglandine E2 (PGE2), un activateur de l’AMPc induisant une semi-maturation des DC, par la technique de microarray. L’analyse de ces profils a mis en évidence une action précoce et large de l’ATPγS sur les MoDC. Un grand nombre de régulations obtenues ont confirmé les effets déjà connus de l’ATP sur les DC. Par ailleurs, nous avons confirmé par différentes techniques plusieurs nouvelles cibles de l’ATP impliquées dans l’inflammation et la réponse immunitaire (ex. CSF-1, NRP-1, VEGF).En analysant plus en détail ces profils, nous avons observés la régulation de plusieurs gènes dont VEGF, AREG, EREG et HB-EGF, intervenant dans les processus d’angiogenèse et de tumorigenèse. Parmi ceux-ci, le gène AREG codant pour l’amphiréguline, un ligand de l’EGF récepteur (EGFR) était le gène le plus régulé dans notre profil microarray. Pour la première fois, nous avons démontré que les DC traitées à l’ATPγS en présence de LPS constituaient une importante source d’amphiréguline capable de stimuler la croissance de cellules musculaires lisses et de cellules tumorales LLC (Lewis Lung Carcinoma) in vitro. Parallèlement, nous avons étudié l’implication des cellules dendritiques traitées à l’ATPγS sur la croissance tumorale in vivo. Pour ce faire, nous avons coinjecté, à des souris C57 black/6, des cellules tumorales LLC avec des surnageants issus de BMDC traitées au LPS ou au LPS+ATPγS. De cette façon, nous avons mis en évidence que des surnageants issus de BMDC traitées au LPS+ATPγS induisaient une augmentation significative de la masse tumorale par rapport aux surnageants issus de BMDC traités au LPS seul. Au moyen d’un anticorps bloquant anti-amphiréguline, nous avons démontré que cette augmentation de la masse tumorale était due à l’importante sécrétion d’amphiréguline par les BMDC traitées au LPS+ATPγS. De plus, nous avons observé une augmentation du nombre de vaisseaux positifs pour l’α-SMA, un des marqueurs des cellules musculaires lisses, dans les tumeurs issues de la coinjection de cellules LLC avec des surnageants de BMDC traitées au LPS+ATPγS. Pour finir, nous avons montré que les DC au sein des tumeurs LLC expriment non seulement le récepteur EGFR mais également l’amphiréguline. Ces différents résultats observés mettent en avant l’importance de l’ATP extracellulaire dans la croissance tumorale par son action sur les DC. Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiquesinfo:eu-repo/semantics/nonPublishe

Combined effect of pH and concentration on the activities of gentamicin and oxacillin against Staphylococcus aureus in pharmacodynamic models of extracellular and intracellular infections

BACKGROUND: Staphylococcus aureus survives in acid media, including phagolysosomes. Conflicting in vitro/in vivo data exist on its susceptibility to antibiotics in such environments. METHODS: Oxacillin and gentamicin activities against methicillin-susceptible S. aureus ATCC 25923 were compared extracellularly (broth; different pH) and assessed intracellularly (THP-1 macrophages), using a pharmacological approach (antibiotic concentrations: 0.01-1000 x MIC). Antibiotic cellular contents were determined by microbiological assay. RESULTS: MICs and MBCs increased 72-fold for gentamicin, and decreased 8-fold for oxacillin between pH 7.4 and 5.0. Plots of log(10) colony-forming unit changes at 24 h versus log(10) of antibiotic concentration followed sigmoidal shapes, allowing calculation of EC(50) (relative potency) and apparent E(max) (relative efficacy) in all conditions. In broth, the EC(50) of gentamicin rose 316-fold and that of oxacillin decreased 15-fold with unchanged apparent E(max) [-5 log (limit of detection)] between pH 7.4 and 5. Intracellularly, EC(50)s were similar to those observed extracellularly at pH 7.4, but E(max) values were much lower (-1 log) for both antibiotics. Calculations based on the assumed pH in phagolysosomes (5.4) and on local accumulation of antibiotics (gentamicin, 23-fold; oxacillin, 0.05-fold) suggest that the contrasting effects of acid pH on relative potencies of gentamicin and oxacillin could be almost exactly compensated for by differences in accumulation. CONCLUSIONS: The weak activity of gentamicin and oxacillin towards intraphagocytic S. aureus compared with extracellular forms is not related to an overall decrease of their relative potencies but to impaired efficacy, suggesting the need for new approaches to improve the eradication of intracellular S. aureus

Gene expression profiling defines ATP as a key regulator of human dendritic cell functions.

Extracellular ATP and PGE2 are two cAMP-elevating agents inducing semimaturation of human monocyte-derived dendritic cells (MoDCs). We have extensively compared the gene expression profiles induced by adenosine 5'-O-(3-thiotriphosphate) (ATPgammaS) and PGE2 in human MoDCs using microarray technology. At 6 h of stimulation, ATPgammaS initiated an impressive expression profile compared with that of PGE2 (1125 genes compared with 133 genes, respectively) but after 24 h the number of genes regulated by ATPgammaS or PGE2 was more comparable. Many target genes involved in inflammation have been identified and validated by quantitative RT-PCR experiments. We have then focused on novel ATPgammaS and PGE2 target genes in MoDCs including CSF-1, MCP-4/CCL13 chemokine, vascular endothelial growth factor-A, and neuropilin-1. ATPgammaS strongly down-regulated CSF-1 receptor mRNA and CSF-1 secretion, which are involved in monocyte and dendritic cell (DC) differentiation. Additionally, ATPgammaS down-regulated several chemokines involved in monocyte and DC migration including CCL2/MCP-1, CCL3/MIP-1alpha, CCL4/MIP-1beta, CCL8/MCP-2, and CCL13/MCP-4. Interestingly, vascular endothelial growth factor A, a major angiogenic factor displaying immunosuppressive properties, was secreted by MoDCs in response to ATPgammaS, ATP, or PGE2, alone or in synergy with LPS. Finally, flow cytometry experiments have demonstrated that ATPgammaS, ATP, and PGE2 down-regulate neuropilin-1, a receptor playing inter alia an important role in the activation of T lymphocytes by DCs. Our data give an extensive overview of the genes regulated by ATPgammaS and PGE2 in MoDCs and an important insight into the therapeutic potential of ATP- and PGE2-treated human DCs.Comparative StudyJournal ArticleResearch Support, Non-U.S. Gov'tValidation Studiesinfo:eu-repo/semantics/publishe

ATP confers tumorigenic properties to dendritic cells by inducing amphiregulin secretion.

ATP, which has an important proinflammatory action as danger signal, induces the semimaturation of dendritic cells (DCs) that can be associated with immune tolerance. We identified epidermal growth factor receptor ligands as target genes of ATPγS, a slowly hydrolyzed ATP derivative, by a gene profiling approach in DCs. Amphiregulin was the most highly up-regulated gene in response to ATPγS. Human monocyte-derived DCs and mouse bone marrow-derived DCs released amphiregulin (AREG) after purinergic receptor activation, with a contribution of P2Y(11) and A(2B) receptor, respectively. Supernatants of LPS+ATPγS-stimulated DCs induced smooth muscle cell and Lewis Lung Carcinoma (LLC) cell growth in vitro. The coinjection of LPS+ATPγS-stimulated DCs or their supernatants with LLC cells increased tumor weight in mice compared with LPS-treated DCs. The preincubation of LPS+ATPγS-treated DC supernatants with an anti-AREG blocking antibody inhibited their positive effect on smooth muscle cell density and tumor growth. The present study demonstrates for the first time that DCs can be a source of AREG. ATP released from tumor cells might exert a tumorigenic action by stimulating the secretion of AREG from DCs. Antagonists of purinergic receptors expressed on DCs and anti-AREG blocking antibodies could have a therapeutic potential as antitumor agents.Journal ArticleResearch Support, Non-U.S. Gov'tSCOPUS: ar.jinfo:eu-repo/semantics/publishe