Soutenance de thèse de CONTE Samantha
Titre de thèse
Modélisation de la myocardite immuno-médiée dans des cellules souches pluripotentes induites humaines (hiPSC) : étude de la signalisation inflammatoire et rôle des cellules endothéliales
Modeling immune-mediated myocarditis in human induced pluripotent stem cells (hiPSCs): study of inflammatory signaling and the role of endothelial cells
Résumé de la thèse
Les immunothérapies anticancéreuses de type inhibiteurs de points de contrôle immunitaire permettent de réactiver le système immunitaire pour combattre les cellules tumorales. Leur utilisation génère des effets indésirables immuno-médiés, dont des myocardites (MIM) létales dans 25-40 % des cas, et dont les mécanismes physiopathologiques demeurent mal compris.
L'objectif de ma thèse a été d'utiliser des cellules souches pluripotentes induites provenant de patients ayant ou non déclaré une MIM, différenciées en cellules endothéliales (hiPSC-EC) et en cardiomyocytes (hiPSC-CM), pour étudier la réponse immunitaire et inflammatoire associée à la MIM.
La comparaison des régulations transcriptomiques des hiPSC-EC et des hiPSC-CM a montré la très forte sensibilité des cellules endothéliales au traitement par les cytokines inflammatoires sécrétées au cours de la MIM, en particulier l'IFN-𝛾, comparé aux cardiomyocytes. Cette sensibilité se traduit par une plus forte mortalité des hiPSC-EC, associée à l'activation des caspases-1, -3 et -7, après stimulation. Une activation transcriptionnelle de la voie de l'inflammasome NLRP3, en réponse à l'IFN-𝛾, a été retrouvée dans les cellules cardiaques dérivées d'hiPSC, provenant de patients avec ou sans MIM. Ces cellules présentaient également des régulations spécifiques après stimulation.
En conclusion, ces travaux montrent l'intérêt du modèle de cellules hiPSC différenciées en cellules cardiaques pour mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques associés à la MIM. Ils mettent en avant le rôle important des cellules endothéliales dans cette cardiotoxicité, qui, par leur hypersensibilité aux cytokines inflammatoires, faciliteraient l'infiltration des cellules immunitaires dans le tissu myocardique. Enfin, on retrouve dans ce modèle cellulaire l'activation de l'inflammasome NLRP3, identifié dans les biopsies endomyocardiques des patients ayant déclaré une MIM.
Thesis resume
Immune checkpoint inhibitor cancer immunotherapies reactivate the immune system to fight tumor cells. Their use generates immuno-mediated adverse events, including myocarditis (IMM), which is lethal in 25-40% of cases, and for which the pathophysiological mechanisms remain poorly understood.
The aim of my thesis was to use induced pluripotent stem cells from patients with and without IMM, differentiated into endothelial cells (hiPSC-EC) and cardiomyocytes (hiPSC-CM), to study the immune and inflammatory response associated with IMM.
Comparison of the transcriptomic regulations in hiPSC-EC and hiPSC-CM showed the very high sensitivity of endothelial cells to treatment by inflammatory cytokines secreted during IMM, particularly IFN-𝛾, compared with cardiomyocytes. This sensitivity manifests in a higher mortality of hiPSC-ECs, associated with activation of caspases-1, -3 and -7, after stimulation. Transcriptional activation of the NLRP3 inflammasome pathway in response to IFN-𝛾 was found in hiPSC-derived cardiac cells from patients with and without MIM. These cells also showed specific regulation after stimulation.
In conclusion, this work demonstrates the relevance of using hiPSC cells differentiated into cardiac cells to better understand the pathophysiological mechanisms associated with IMM. They highlight the important role played by endothelial cells in this cardiotoxicity, since their hypersensitivity to inflammatory cytokines facilitates the infiltration of immune cells into myocardial tissue. In addition, this cellular model shows activation of the NLRP3 inflammasome, identified in endomyocardial biopsies from patients with IMM.