Soutenance de thèse de Romain BOISSIER

La Fraction Vasculaire Stromale (FVS) est une population cellulaire enrichie en cellules souches mésenchymateuses, progéniteurs endothéliaux et cellules immunitaires qui est obtenue par digestion enzymatique du tissu adipeux et élimination des adipocytes. La FVS du tissu adipeux sous cutané est identifiée comme un Médicament de Thérapie Innovante (MTI) dont les propriétés angiogéniques, immunomodulatrices et régénératives ont été évaluées dans de nombreux essais de thérapie cellulaire. L’objectif de ce travail était de transposer le modèle de la FVS en urologie, en évaluant d’une part ses propriétés thérapeutiques dans un modèle animal de lésion sphinctérienne urétrale et d’autre part en tant que matériel non invasif d’étude des altérations associé à la moindre fonction de transplants rénaux prélevés chez le donneur marginal, ou ECD (Extended Criteria Donor). Dans un premier volet, nous avons validé l’utilisation de la FVS dans un modèle animal de lésion du bas appareil urinaire, qui a permis de mieux appréhender les techniques d’extraction, de caractérisation et les propriétés thérapeutiques de la FVS issue du tissu adipeux. L’injection de FVS réalisée précocement ou tardivement entrainait une réduction significative de la surface de fibrose au profit de la reconstitution du tissu musculaire dans la cicatrice urétrale. Ces modifications histologiques étaient associées chez les animaux traités à une augmentation de la pression urétrale, en faveur d’une reprise de fonction du sphincter. Dans un deuxième temps, nous avons proposé un modèle original utilisant le tissu adipeux périrénal, un déchet opératoire dissocié du rein avant transplantation, pour mieux comprendre les mécanismes associés à la dysfonction de transplant rénaux issus de donneurs ECD présentant des facteurs de comorbidités vasculaires. Nous avons adapté la technique d’extraction de la FVS sous cutanée à la source de tissu adipeux la plus accessible en transplantation rénale : la graisse périrénale. Ce matériel a permis une exploration non invasive de la vasculocompétence du transplant et des mécanismes inflammatoires propres à l’environnement ECD. Si l’analyse du profil phénotypique et fonctionnel des cellules de la FVS périrénale ne montrait pas d’altération majeure du potentiel angiogénique chez le donneur ECD, nous avons montré qu’un infiltrat de cellules immunes et un profil de transcrits inflammatoires étaient caractéristiques du donneur ECD. Notre étude apporte une première évidence du lien entre l’infiltration lymphocytaire NK de la FVS, l’âge du donneur et la dysfonction précoce du transplant. A la lumière de ces données liant l’inflammation du donneur a l’altération de la fonction rénale du transplant à court terme, nous avons évalué si l’approche chirurgicale pouvait moduler le niveau de réponse inflammatoire après transplantation rénale. Notre étude prospective comparative du syndrome inflammatoire comparant la transplantation rénale robot-assistée a la voie ouverte, n’a pas mis en évidence de différence significative des cinétiques postopératoires de 3 marqueurs biologiques d’inflammation (CRP, IL-6 et NGAL), ni de différence de la cinétique de décroissance de la créatinine postopératoire selon la technique chirurgicale. Ces travaux exploratoires de la FVS périrénale ouvrent des perspectives innovantes d’évaluation de la vasculocompétence du transplant rénal et pourrait permettre a terme de dégager des cibles pour limiter les effets délétères de l’inflammation lors du reconditionnement des transplants marginaux.

Stromal Vascular Fraction (SVF) is a homogeneous cell population enriched with mesenchymal stem cells, endothelial progenitors and immune cells, which is obtained by enzymatic digestion of the adipose tissue and removal of adipocytes by differential centrifugation. The subcutaneous adipose tissue derived SVF is identified as an Innovative Therapy Drug (ITM) whose angiogenic, immunomodulatory and regenerative properties have been evaluated in many cell therapies trials. The objective of this work was to transpose the SVF model in the urology field, in order to 1/ evaluate its therapeutic properties in an animal model of urethral sphincter lesion and 2/ to characterize the perirenal adipose tissue as a non-invasive material allowing the assessment of alterations associated to worse clinical outcome in renal transplants from marginal donors, or ECD (Extended Criteria Donors). In the first step, we validated the use of SVF in an animal model of lower urinary tract injury, which provided a better understanding of the extraction, the characterization and the therapeutic properties of SVF extracted from adipose tissue. The early or late injection of SVF resulted in a significant reduction in the fibrosis surface area in favor of the reconstitution of muscle fibers in the urethral scar. In animals who received SVF, these histological changes were associated with an increase in urethral pressure, in connection with the restoration of the urethral sphincter contractility. In a second step, we proposed an original model using perirenal adipose tissue, an operating waste separated from the kidney before transplantation, to better understand the mechanisms associated with the dysfunction of kidney transplants from ECD donors. We adapted the SVF extraction from subcutaneous adipose tissue to the most accessible source of adipose tissue in renal transplantation: the perirenal fat. This material allowed us to develop a non-invasive model of exploration of the renal graft vasculocompetence and inflammatory mechanisms related to the ECD microenvironment. While the analysis of the phenotypic and functional profile of peri-renal SVF cells did not show a major alteration of the angiogenic potential in the ECD donor, we showed that an infiltration of immune cells and an inflammatory transcript profile were characteristics of the ECD donor. Our study provides a first indication of the link between NK lymphocyte infiltration in peri-renal SVF, donor age and early transplant dysfunction. In light of these data linking donor inflammation to alteration of early renal transplant dysfunction, we further evaluated whether the surgical approach could modulate the level of the inflammatory response after renal transplantation. Our comparative prospective study comparing robot-assisted renal transplantation with open approach did not show significant difference in the postoperative kinetics of 3 biological markers of inflammation (CRP, IL-6 and NGAL), nor any difference in the postoperative decrease of creatinine according to the surgical technique. Thus this exploratory work on peri-renal SVF opens innovative prospects in the evaluation of the vasculocompetence of the renal transplant and could eventually lead to the identification of targets in order to limit the harmful effects of inflammation during the reconditioning of marginal transplants.