Modèle de fibrogenèse hépatique humaine : analyses immunopathologiques - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2020

Human liver fibrogenesis model : immunopathological analyses

Modèle de fibrogenèse hépatique humaine : analyses immunopathologiques

Résumé

Major progress has been made in understanding the pathophysiology of fibrosis, but despite a wide range of therapeutic targets, the gap between basic and clinical research persists due to limitations in the duration of clinical studies and invasive evaluation methods. The ex vivo culture model of human liver slices with a duration of up to 21 days was used to study variations in fibrogenesis in the human liver at different stages of F0 to F4 fibrosis, in particular the early stages of molecular liver fibrogenesis due to ethanol, HCV, or steatosis, which are the main factors in clinical liver injury. The expression of several molecules involved in the fibrosis process, such as TGF-β1, procolA1, MMP-2, MMP-9, α-SMA, HSP47, VEGF and the production of triglycerides increased significantly throughout the kinetics. As ongoing randomized clinical trials have certain limitations (based on serial liver biopsies, long duration (3 years) to generate speculative positive results, placebo-controlled studies with a single drug), our study provided proof of concept that the ex vivo model of human liver slice culture allows the rapid evaluation of the potency of new anti-fibrotic therapies alone or in combination.The human liver slice culture model can allow studies of immune components of liver disease. Basic research suggests that the development of fibrosis is subject to type 3 inflammation, guided by IL-17A and IL-22. Type 3 inflammation can be regulated by active metabolites of vitamin A, of which the liver is a storage site. In human liver samples available to us, we have shown that the concentration of IL-17A and IL-22 in liver tissue does not follow the severity of fibrosis as opposed to TGF-β1. The immune profile of the liver differs from that of circulating blood, with the preponderance of non-canonical immune populations, such as Mucosal-Associated Invariant T cells (MAIT), LTγδ, NKT cells. IL-17A secretion is mainly carried out by the Th17 population in the blood, while in the liver, the sources of IL-17A diversify, giving way to LTh17, MAIT and LTc17 cells. Stimulation of human liver slices with IL-17A revealed the fibrotic potential of IL-17A but did not reveal the dialogue with the retinoic acid (the active metabolite of vitamin A). On the other hand, the study on the energetic potential of the Huh7.5.1 hepatocarcinoma cell line using SeaHorse, revealed the effect of RA in compensating for IL-17A-induced disturbances in mitochondrial respiration. This compensation was translated by the activation of autophagy in the cells of the lineage, which was not the case in the human liver slice model.This work shows the significant need for human tissue-based models to better understand, describe and resolve existing problems in Hepatology.
Des progrès majeurs ont été réalisés dans la compréhension de la physiopathologie de la fibrose, mais malgré un large éventail de cibles thérapeutiques, le fossé entre la recherche fondamentale et la recherche clinique persiste en raison des limitations de la durée des études cliniques et des méthodes d'évaluation invasives. Le modèle ex vivo de culture de tranches de foie humain d'une durée allant jusqu'à 21 jours a permis d'étudier les variations de la fibrogenèse dans le foie humain à différents stades de la fibrose de F0 à F4, en particulier les premières étapes de la fibrogenèse hépatique moléculaire due à l'éthanol, au VHC ou à la stéatose, principaux facteurs de la lésion hépatique en clinique. L'expression de plusieurs molécules impliquées dans le processus de fibrose, telles que TGF-β1, procolA1, MMP-2, MMP-9, α-SMA, HSP47, VEGF et la production de triglycérides a augmenté de manière significative tout au long de la cinétique. Comme les essais cliniques randomisés en cours présentent certaines limites (basés sur des biopsies hépatiques en série, longue durée (3 ans) pour générer des résultats positifs spéculatifs, études placebo contrôlées avec un seul médicament), notre étude a fourni la preuve de concept que le modèle ex vivo de culture de tranches de foie humain permet l'évaluation rapide de la puissance des nouvelles thérapies anti-fibrotiques seules ou en combinaison.Le modèle de culture de tranches du foie humain peut permettre l’étude des composants immunitaires des maladies du foie. Les données de recherche fondamentale suggèrent que le développement de la fibrose est soumis à l’inflammation du type 3, guidée par IL-17A et IL-22. L’inflammation du type 3 peut être régulée par les métabolites actifs de la vitamine A, dont le foie est un lieu du stockage. Sur les échantillons de foie humain à notre disposition, nous avons montré, que la concentration d’IL-17A et d’IL-22 dans le tissu hépatique n’est pas corrélée à la gravité de fibrose par opposition au TGF-β1. Le profil immunitaire du foie se diffère de celui du sang circulant, avec la prépondérance des populations immunitaires non-canoniques, comme les MAIT (Mucosal-Associated Invariant T cells), les LTγδ, les cellules NKT. La sécrétion d’IL-17A est liée à la population Th17 dans le sang, tandis que dans le foie, les sources d’IL-17A se diversifient, laissant la place aux cellules LTh17, MAIT et LTc17. La stimulation des tranches de foie humain par IL-17A montre le potentiel fibrogène de l’IL-17A, mais n’a pas permis de voir la relation avec l’acide rétinoïque (le métabolite actif de la vitamine A). D’autre part, l’étude sur le potentiel énergétique de la lignée cellulaire d’hépatocarcinome Huh7.5.1 à l’aide de SeaHorse, a révélé l’effet de l’AR à savoir la compensation des perturbations dans la respiration mitochondriale induites par l’IL-17A. Cette compensation se traduit par l’activation de l’autophagie dans les cellules de la lignée, ce qui n’était pas le cas dans le modèle des tranches de foie humain.Ce travail montre le besoin significatif de modèles à la base du tissu humain pour mieux comprendre, décrire et résoudre des questions non résolues en Hépatologie.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03341551 , version 1 (11-09-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03341551 , version 1

Citer

Daria Kartasheva-Ebertz. Modèle de fibrogenèse hépatique humaine : analyses immunopathologiques. Médecine humaine et pathologie. Université Paris Cité, 2020. Français. ⟨NNT : 2020UNIP7124⟩. ⟨tel-03341551⟩
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