Endotypes of autoimmune diseases : examples of the pathogenic role of autoantibodies and the link between autoimmunity and cancer

Les maladies auto-immunes (MAI) sont des pathologies complexes et très hétérogènes qui sont responsables chaque année d’un grand nombre de décès dans le monde entier toutes causes confondues. Cependant, les mécanismes à l’origine de ces pathologies sont encore mal connus mais l’implication du système immunitaire et le dysfonctionnement des mécanismes de tolérance du soi semblent être au centre de leur développement. Ces pathologies peuvent être classifiées en fonction des atteintes observées et des mécanismes physiopathologiques identifiés, appelés endotypes.Dans la sclérodermie systémique (ScS), les auto-anticorps (AAc) sont fréquents et sont associés à certaines formes de la maladie. Cependant, leur rôle dans la physiopathologie de la maladie et leur implication dans la fibrogenèse sont encore débattus. Dans notre étude, nous avons mis au point un modèle reproductible de fibroblastes primaires dermiques humains qui a permis d’explorer l’effet d’IgG purifiées de patients atteints de ScS in vitro par une approche « multi-omique » innovante. Nos résultats ont montré que les sérums et les IgG de patients induisaient des profils protéiques différents. Plus particulièrement, les IgG purifiées de patients avec AAc anti-topoisomérase I (TOPOI) induisaient des changements pro-fibrotiques dans les fibroblastes au niveau protéomique et transcriptomique. Ces données suggèrent les AAc anti-TOPOI peuvent avoir un rôle pathogène dans la ScS.Chez les patients atteints de dermatomyosite (DM), la présence d’AAc anti-TIF1γ est associée à un surrisque de développer un cancer, suggérant que l’auto-immunité et le cancer sont peut-être liés. Dans ce contexte, nous émettons l’hypothèse que l’expression anormale de TIF1γ provoquée par les altérations génétiques dans les cellules cancéreuses pourrait être à l’origine de son accumulation au sein du réticulum endoplasmique, conduisant à un stress cellulaire et l’activation de l’UPR. Dans notre étude, nous avons dans un premier temps étudié l’expression de la protéine TIF1γ et les profils protéiques dans deux lignées de cellules épithéliales d’adénocarcinome de colon à l’état basal et en condition de stress cellulaire. Dans un deuxième temps, un séquençage de la protéine TIF1γ dans ces lignées cancéreuses et dans une lignée de cellules épithéliales normale a été effectué pour identifier de potentielles altérations de sa séquence. Enfin, pour comprendre l’impact de l’expression de TIF1γ sur le stress cellulaire, une modulation de son expression par une stratégie de siRNA a été réalisée et analysées par 3’RNAseq. Nos résultats ont montré que le grade tumoral avait un impact sur l’expression de TIF1γ et sur le protéome global des cellules à l’état basal et après induction de l’UPR. En parallèle, le séquençage de TIF1γ n’a pas permis d’identifier de mutations ou de modifications post-traductionnelles particulières et différentes entre les trois lignées de cellules épithéliales. Les résultats préliminaires avec le siRNA par 3’RNAseq ont montré une différence entre le transcriptome de nos trois lignées cellulaires à l’état basal et une analyse plus approfondie des données est en cours de réalisation.Ces deux études ont permis d’établir des modèles in vitro pour étudier le potentiel rôle pathogène des AAc et les mécanismes moléculaires pouvant être impliquées dans la physiopathologie des MAI fibrosantes et des syndromes paranéoplasiques auto-immuns. Ces modèles contribueront à la caractérisation d’endotypes au sein des maladies auto-immunes.Autoimmune diseases (AID) are complex and heterogeneous pathologies that are responsible for a significant proportion of all-cause deaths worldwide each year. However, the mechanisms at the origin of these pathologies are still poorly understood but the involvement of the immune system and the dysfunction of the self-tolerance mechanisms seem to be at the center of their development. These pathologies can be classified according to the damages observed and the physiopathological mechanisms identified, called endotypes.In systemic sclerosis (SSc), autoantibodies (AAb) are frequent and are associated with some clinical forms of the disease. However, their role in the pathophysiology of the disease and their involvement in fibrogenesis are still debated. In our study, we developed a reproducible model of primary human dermal fibroblasts that allowed us to explore the effect of purified IgG from SSc patients in vitro using an innovative "multi-omics" approach. Our results showed that patient sera and IgG induced different protein profiles. In particular, IgG purified from patients with anti-topoisomerase I (TOPOI) induced pro-fibrotic changes in fibroblasts at the proteomic and transcriptomic level. These data suggest that anti-TOPOI AAb could have a pathogenic role in SSc.In dermatomyositis (DM) patients, the presence of anti-TIF1γ AAb is associated with an over risk of developing cancer, suggesting that autoimmunity and cancer might be linked. In this context, we hypothesize that the abnormal expression of TIF1γ caused by genetic alterations in cancer cells could be the cause of its accumulation within the endoplasmic reticulum, leading to cellular stress and UPR activation. In our study, we first investigated TIF1γ protein expression and protein profiles in two colon adenocarcinoma epithelial cell lines at basal state and under stress conditions. In a second step, sequencing of the TIF1γ protein in these cancer lines and in a normal epithelial cell line was performed to identify potential alterations in its sequence. Finally, to understand the impact of TIF1γ expression on cellular stress, a modulation of its expression by a siRNA strategy was performed and analyzed by 3'RNAseq. Our results showed that tumor grade impacted TIF1γ expression and the global proteome of cells in the basal state and after UPR induction. In parallel, sequencing of TIF1γ did not identify any specific and different mutations or post-translational modifications between the three epithelial cell lines. Preliminary results with siRNA by 3'RNAseq showed a difference between the transcriptome of our three cell lines at basal state and further analysis of the data is in progress.These two studies established in vitro models to study the potential pathogenic role of AAb and the molecular mechanisms that may be involved in the pathophysiology of fibrotic AID and autoimmune paraneoplastic syndromes. Those models will contribute to a better characterization of endotypes in autoimmune diseases

Les fascines de ligneux en génie végétal. Guide technique Office Français de la Biodiversité et Institut National de Recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement.

International audienceLes techniques de génie végétal pour le contrôle de l’érosion en rivière font fréquemment appel aux techniques de fascinage. Ces techniques ancestrales consistent généralement en la mise en place en pieds de berge de fagots de saules vivants fixés à des pieux. C’est la technique de protection de pied de berge la plus utilisée dans les ouvrages de génie végétal en France, elle y constitue ainsi 26 % des ouvrages de pied de berge (Jaymond et al., 2021). Les fascines s’insèrent le plus souvent dans une combinaison de techniques, chacune apportant sa contribution pour une bonne protection de la berge et/ou du talus. Le fascinage est ainsi régulièrement combiné à d’autres techniques de génie végétal ou génie civil afin de répondre précisément à chaque particularité, spécificité, et besoin du talus ou cours d’eau considéré. On trouve notamment des associations avec du bouturage, des lits de plants et plançons pour le génie végétal et avec de l’enrochement pour le génie civil.Bien que simples à première vue et connues pour leur forte résistance mécanique, ces techniques demandent un réel savoir-faire pour résister durablement et connaître une bonne reprise végétale. Le type d’espèces utilisées, la qualité du matériel végétal, la nature du contact avec la terre, la hauteur d’implantation par rapport à la ligne d’eau sont autant de facteurs déterminants dans la réussite et la bonne tenue des ouvrages.Les modalités d’application des fascines sont variées, elles peuvent se présenter sous différentes formes : mortes ou vivantes, en pied de berge ou sur les talus, de petit ou de grand diamètre, sous forme de barrière ou de drain. Leurs modalités de mise en œuvre sont également multiples : une ou deux rangées de pieux ; installation in situ sous forme de fagot pré-confectionné ou branche par branche ; pied des branches ancrées ou pas dans la berge ; fixation avec du fil de fer ou de la corde coco…Pourtant aucun document technique ne décrit l’ensemble de ces possibilités et les avantages et inconvénients de l’ensemble de ces différentes techniques. Les profils techniques disponibles sont souvent similaires et prennent rarement en compte les différentes possibilités offertes, ni les contraintes afférentes. Outre ces formes classiques de fascinage, le terme fascine inclut également la fascine d’hélophytes, également un ouvrage de protection/végétalisation de pied de berge. Toutefois, cette technique ne sera pas décrite dans ce guide, on ne s’intéressera qu’aux techniques de fascinages avec des ligneux.Fort de ces constats, le présent guide a pour vocation de répondre à ce manque de document techniques en contribuant à l’amélioration de l’utilisation et la mise en œuvre des techniques de fascinage. L’objectif est de rendre disponible à tous, la diversité de leur modalité d’utilisation, et les avantages et inconvénients de chacune en exposant les diverses applications dans le détail. Il s’agit d’abord de décrire la grande variabilité des techniques de fascinage, en fournissant des spécifications techniques et des profils détaillés, ainsi que les modalités précises d’utilisation, leurs limites, leurs avantages et inconvénients. L’objectif finalisé est de mettre à portée de chacun les préconisations techniques précises à apporter aux gestionnaires pour la bonne réalisation de fascines, depuis les matériaux constitutifs jusqu’à l’entretien en passant par les modalités de mise en œuvre et les conditions de milieux appropriées à ce type d’ouvrage.Ce document constitue un support technique pratique pour les concepteurs, maîtres d’œuvre, techniciens et maîtres d’ouvrage ou grand public. Il ne constitue pas une réponse à toutes les situations en matière de protection de berge, ni un catalogue de recettes à appliquer sans se poser de question.Les techniques décrites sont régulièrement combinées à d’autres techniques afin de répondre précisément à chaque particularité et spécificité du tronçon de cours d’eau considéré. La conception d’un ouvrage de stabilisation à l’aide de techniques végétales nécessite des compétences multiples et pluridisciplinaires aussi bien en botanique, en écologie mais également en sciences de l’ingénieur, pédologie ou hydraulique en intégrant une connaissance complémentaire des processus érosifs et morphodynamiques. La conception d’un ouvrage de génie végétal demande un diagnostic et une étude précis et rigoureux, s’appuyant sur une bonne analyse du terrain et débouchant sur des plans et spécifications techniques associée

Les fascines de ligneux

International audienceReprésentant près d'un quart des ouvrages de génie végétal pour le contrôle de l'érosion en rivière en France, les fascines de ligneux sont une méthode privilégiée pour la stabilisation. Ces techniques ont une origine ancestrale et sont mises en œuvre de manière variée de nos jours, en fonction des objectifs spécifiques et des contextes. Que ce soit pour la diversification des habitats, le drainage, ou encore la protection des talus et des berges, le fascinage offre une grande flexibilité d'application

Passages in culture and stimulation conditions influence protein expression of primary fibroblasts

International audienceFibroblasts (Fb) are key effector cells in systemic sclerosis (SSc). Fb stimulation with transforming growth factor beta 1 (TGF-β1) is considered as a positive control in studies assessing fibrogenesis. The lack of standardization of TGF-β1 stimulation might be responsible for discrepancies in experiments performed in different conditions. Using quantitative proteomics analysis, we evaluated the impact of changes in experimental conditions on proteomic profiles of primary Fb. Principal component analysis (PCA) identified several groups of differentially expressed proteins influenced by cell passage, culture medium, and both concentration and duration of exposure to TGF-β1 stimulation. Bioinformatics analysis revealed that late passages expressed proteins involved in senescence. TGF-β1 concentration and time of stimulation were correlated with the expression of proteins involved in the fibrogenesis and inflammatory processes. These data underline the need for standardization of culture conditions to allow inter-data comparisons in future in vitro studies, especially when using “omics” approaches

Effects of Immunoglobulins G From Systemic Sclerosis Patients in Normal Dermal Fibroblasts: A Multi-Omics Study

International audienceAutoantibodies (Aabs) are frequent in systemic sclerosis (SSc). Although recognized as potent biomarkers, their pathogenic role is debated. This study explored the effect of purified immunoglobulin G (IgG) from SSc patients on protein and mRNA expression of dermal fibroblasts (FBs) using an innovative multi-omics approach. Dermal FBs were cultured in the presence of sera or purified IgG from patients with diffuse cutaneous SSc (dcSSc), limited cutaneous SSc or healthy controls (HCs). The FB proteome and transcriptome were explored using liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) and microarray assays, respectively. Proteomic analysis identified 3,310 proteins. SSc sera and purified IgG induced singular protein profile patterns. These FB proteome changes depended on the Aab serotype, with a singular effect observed with purified IgG from anti-topoisomerase-I autoantibody (ATA) positive patients compared to HC or other SSc serotypes. IgG from ATA positive SSc patients induced enrichment in proteins involved in focal adhesion, cadherin binding, cytosolic part, or lytic vacuole. Multi-omics analysis was performed in two ways: first by restricting the analysis of the transcriptomic data to differentially expressed proteins; and secondly, by performing a global statistical analysis integrating proteomics and transcriptomics. Transcriptomic analysis distinguished 764 differentially expressed genes and revealed that IgG from dcSSc can induce extracellular matrix (ECM) remodeling changes in gene expression profiles in FB. Global statistical analysis integrating proteomics and transcriptomics confirmed that IgG from SSc can induce ECM remodeling and activate FB profiles. This effect depended on the serotype of the patient, suggesting that SSc Aab might play a pathogenic role in some SSc subsets

Le génie végétal sur les berges de cours d’eau : des techniques aux multiples bénéfices

International audienceDans les zones où la pression foncière est forte, l’espace disponible pour les forêts riveraines (ripisylves) est souvent réduit, et les endiguements et protections de berges associées sont fréquents. La place disponible pour la préservation ou la restauration d’un espace de mobilité pour le cours d’eau est ainsi souvent limitée. Des aménagements sont construits dans l’objectif de protéger les enjeux humains (habitations, infrastructures...) des risques d’érosion et d’inondation. D’une façon générale, les ouvrages de protection de berge sont de trois types : les ouvrages de génie civil constitués de maçonneries en pierre ou en béton, de gabions ou d’enrochements ; les ouvrages de génie végétal constitués de végétaux vivants et qui utilisent les caractéristiques des plantes pour protéger les berges contre l’érosion ; et les ouvrages mixtes qui associent ces deux techniques.Le génie végétal fait l’objet de multiples travaux de recherche depuis de nombreuses années. Mais qu’est-ce que le génie végétal ? Quels sont les avantages des ouvrages en génie végétal pour la biodiversité par rapport à d’autres techniques ? Quelle est leur résistance mécanique ? Quelles préconisations peut-on formuler en ce qui concerne leur entretien ? Cette publication a pour objectif d’apporter des éléments de réponse à ces questions

Le génie végétal sur les berges de cours d’eau : des techniques aux multiples bénéfices

International audienceDans les zones où la pression foncière est forte, l’espace disponible pour les forêts riveraines (ripisylves) est souvent réduit, et les endiguements et protections de berges associées sont fréquents. La place disponible pour la préservation ou la restauration d’un espace de mobilité pour le cours d’eau est ainsi souvent limitée. Des aménagements sont construits dans l’objectif de protéger les enjeux humains (habitations, infrastructures...) des risques d’érosion et d’inondation. D’une façon générale, les ouvrages de protection de berge sont de trois types : les ouvrages de génie civil constitués de maçonneries en pierre ou en béton, de gabions ou d’enrochements ; les ouvrages de génie végétal constitués de végétaux vivants et qui utilisent les caractéristiques des plantes pour protéger les berges contre l’érosion ; et les ouvrages mixtes qui associent ces deux techniques.Le génie végétal fait l’objet de multiples travaux de recherche depuis de nombreuses années. Mais qu’est-ce que le génie végétal ? Quels sont les avantages des ouvrages en génie végétal pour la biodiversité par rapport à d’autres techniques ? Quelle est leur résistance mécanique ? Quelles préconisations peut-on formuler en ce qui concerne leur entretien ? Cette publication a pour objectif d’apporter des éléments de réponse à ces questions

Le génie végétal sur les berges de cours d’eau : des techniques aux multiples bénéfices

International audienceDans les zones où la pression foncière est forte, l’espace disponible pour les forêts riveraines (ripisylves) est souvent réduit, et les endiguements et protections de berges associées sont fréquents. La place disponible pour la préservation ou la restauration d’un espace de mobilité pour le cours d’eau est ainsi souvent limitée. Des aménagements sont construits dans l’objectif de protéger les enjeux humains (habitations, infrastructures...) des risques d’érosion et d’inondation. D’une façon générale, les ouvrages de protection de berge sont de trois types : les ouvrages de génie civil constitués de maçonneries en pierre ou en béton, de gabions ou d’enrochements ; les ouvrages de génie végétal constitués de végétaux vivants et qui utilisent les caractéristiques des plantes pour protéger les berges contre l’érosion ; et les ouvrages mixtes qui associent ces deux techniques.Le génie végétal fait l’objet de multiples travaux de recherche depuis de nombreuses années. Mais qu’est-ce que le génie végétal ? Quels sont les avantages des ouvrages en génie végétal pour la biodiversité par rapport à d’autres techniques ? Quelle est leur résistance mécanique ? Quelles préconisations peut-on formuler en ce qui concerne leur entretien ? Cette publication a pour objectif d’apporter des éléments de réponse à ces questions

Simple gene signature to assess murine fibroblast polarization

International audienceAbstract We provide an original multi-stage approach identifying a gene signature to assess murine fibroblast polarization. Prototypic polarizations (inflammatory/fibrotic) were induced by seeded mouse embryonic fibroblasts (MEFs) with TNFα or TGFß1, respectively. The transcriptomic and proteomic profiles were obtained by RNA microarray and LC-MS/MS. Gene Ontology and pathways analysis were performed among the differentially expressed genes (DEGs) and proteins (DEPs). Balb/c mice underwent daily intradermal injections of HOCl (or PBS) as an experimental murine model of inflammation-mediated fibrosis in a time-dependent manner. As results, 1456 and 2215 DEGs, and 289 and 233 DEPs were respectively found in MEFs in response to TNFα or TGFß1, respectively . Among the most significant pathways, we combined 26 representative genes to encompass the proinflammatory and profibrotic polarizations of fibroblasts. Based on principal component analysis, this signature deciphered baseline state, proinflammatory polarization, and profibrotic polarization as accurately as RNA microarray and LC-MS/MS did. Then, we assessed the gene signature on dermal fibroblasts isolated from the experimental murine model. We observed a proinflammatory polarization at day 7, and a mixture of a proinflammatory and profibrotic polarizations at day 42 in line with histological findings. Our approach provides a small-size and convenient gene signature to assess murine fibroblast polarization