Functional modulation of dendritic cells by « Neutrophil Extracellular Traps »

Les polynucléaires neutrophiles (PN) sont des cellules essentielles au cours de la réponse immunitaire innée ; recrutés rapidement au site inflammatoire où ils participent à la phase aigüe, ils vont aussi contribuer à la résolution de l’inflammation. Ils peuvent en effet moduler la réponse adaptative par interaction avec les lymphocytes (Ly) ou les cellules dendritiques (DC) via des médiateurs solubles ou des interactions cellulaires directes. Les Neutrophil Extracellular Traps (NETs) libérés par les PN activés pourraient jouer un rôle important dans ce contexte. Les NETs sont des filaments de chromatine décondensée associés à des protéines issues principalement des granulations et du cytoplasme. Ils sont essentiels dans la réponse anti-infectieuse mais semblent également impliqués dans la physiopathologie de certaines maladies auto-immunes et inflammatoires. L’objectif de ce travail a été d’évaluer les effets des NETs sur la maturation des DC dans un contexte inflammatoire au cours duquel les PN et les DC peuvent co-exister, assurant ainsi un pont entre immunité innée et immunité adaptative. La première partie de ce travail a consisté à développer un modèle de production, isolement et caractérisation des NETs issus de PN sanguins humains. L’ionophore de calcium A23187 a été choisi pour induire les NETs et l'enzyme de restriction AluI a permis la récupération de fragments de NETs de taille hétérogène. Certains des composants de ces NETs sont quantifiables (ADN, élastase, histone 3 en particulier), et nous avons montré qu’ils conservaient leurs capacités bactéricides in vitro. Ces échantillons de NETs constituent donc un outil biologique standardisé, permettant d’évaluer leurs effets sur des cellules ou des tissus. Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons mis en évidence que ces NETs purifiés régulaient négativement la maturation de moDC induites par le LPS (expression de HLA-DR, CD80, CD83, CD86 et production de TNFα, IL-12, IL-6, IL-23). De plus, les NETs diminuent la capacité de ces moDC à induire la prolifération des LyT, et leur polarisation est modulée en favorisant la production de cytokines de type Th2 (IL-5 et IL-13) aux dépens de cytokines de types Th1 (INFγ) et Th17 (IL-17). De manière intéressante, la capacité de migration des moDC activées par le LPS n’est pas modifiée en présence de NETs. En résumé, ces résultats suggèrent que les NETs pourraient jouer un rôle immunorégulateur sur la maturation des moDC dans des conditions inflammatoires. Les NETs produits par les PN activés pourraient ainsi participer à la régulation indispensable de la réponse inflammatoire.Polymorphonuclear neutrophils (PMN) are innate immune cells rapidly recruited to the inflammatory sites where they play a major role during the acute phase response but also contribute to resolution and repair. They can also modulate the adaptive response by interacting with lymphocytes (Ly) or dendritic cells (DC) via soluble mediators or cell-cell contacts. Activated PMN release Neutrophil Extracellular Traps (NETs) that could play a role in this context. NETs are decondensed chromatin fibers associated with granule and cytoplasmic proteins. As they are mainly involved in host defense against infection, they contribute to some autoimmune and inflammatory diseases. The aim of this work was to evaluate NET effects on DC maturation in an inflammatory context where PMN and DC co-exist, thus bridging innate and adaptive immunity. We first developed a model to induce, isolate and characterize NETs from human PMN. Calcium ionophore A23187 was chosen to induce NETs and the restriction enzyme AluI allowed the recovery of heterogeneous-sized fragments of NETs. Some of their components were quantified (DNA, elastase, histone 3, in particular) and we found that they retained their bactericidal activity. These NETs samples thus constitute a new and important biological tool to study their effects on immune cells or tissues. In the second part of this work, we found that isolated NETs were able to down-regulate LPS-induced moDC maturation as evidenced by the expressions of HLA-DR, CD80, CD83, CD86 and cytokine release (TNFα, Il-6, IL-12, Il-23). Moreover, the presence of NETs during moDC maturation lead to a decrease capacity of these moDC to induce T lymphocyte proliferation and modulated polarization by promoting the production of Th2 cytokines (IL-5 and IL-13) and decreasing Th1 cytokines (INFγ) and Th17 (IL- 17). Interestingly, moDC migration capacity was not modified when moDC maturation was done in the presence of NETs. In summary, these data suggest that NETs could downregulate DC activation. NETs produced by activated PMN could thus participate to the regulation of inflammation