La réponse immunitaire dépendante de la détection de l’ADN par les macrophages exposés aux nanotubes de carbone

Details

Supervisors

Huaux, François

Faculty

Faculté de pharmacie et des sciences biomédicales

Degree label

Master [120] en sciences biomédicales, à finalité spécialisée: toxicologie

Abstract

Grâce à leurs caractéristiques physico-chimiques uniques, les nanotubes de carbone (CNT) sont utilisés dans de nombreux domaines industriels. Pourtant, certaines de leurs similaritésmorphologiques avec les fibres d’amiante suscitent des inquiétudes quant à leurs effets néfastes potentiels sur la santé. Dans ce contexte, notre laboratoire a récemment découvert qu’un type particulier de CNT en forme d’aiguille (CNT-7) peut induire l’apparition d’un mésothéliome péritonéal chez le rat exposé ainsi qu’une déplétion précoce des macrophages et une réponse immunitaire incluant l’inflammation. Toutefois, une cytotoxicité similaire mais non accompagnée d’inflammation et de mésothéliome a été observée après une exposition à des CNTs enchevêtrés (CNT-T, connus pour être moins réactionnels). Il est connu que la réponse immunitaire peut être activée par la libération de signaux de danger la mort cellulaire immunogénique (ICD). Actuellement, un des DAMPs le plus étudié est l’ADN double brin endogène. L’accumulation cytosolique de l’ADN nucléaire ou mitochondrial suivant un dommage cellulaire peut être détectée par des senseurs spécifiques de l’ADN typiquement impliqués dans un mécanisme de défense contre les microorganismes. L’activation de ces senseurs joue un rôle clé dans l’activation de nombreuses réponses pro-inflammatoiresincluant la production et la libération d’IL-1β, de TNF-α et d’interféron de type 1, pouvant éventuellement mener à une ICD, de l’inflammation tissulaire et le développement de cancer. Nous avons donc émis l’hypothèse que la réponse immunitaire activée après l’exposition aux CNT-7 est orchestrée par la détection de l’ADN. Pour tester cette hypothèse, nous avons étudié in vitro le rôle de la détection de l’ADN dans la réponse des macrophages aux CNTs. Pour cela, des lignées cellulaires de macrophages immortalisés murins et humains (NR8383 et THP-1) ont été utilisées. Ces macrophages ont été exposés in vitro à plusieurs doses de CNT-7 et CNT-T et des biomarqueurs de cytotoxicité (libération de LDH) et d’activation de la détection de l’ADN (IFN-α, CXCL10/IP10, TNF-α, IL-1β, caspase-1) ont été évalués par ELISA et par cytométrie en flux. De plus, de la DNase et un ensemble d’inhibiteurs pharmacologiques ont été utilisés afin d’évaluer le rôle de l’ADN endogène et des senseurs de l’ADN dans l’activation des macrophages. Nos résultats suggèrent que la réponse in vitro aux CNT-7 et aux CNT-T est probablement indépendante de la détection de l’ADN. De plus, les données indiquent que les deux types de CNTs induisent in vitro des réponses comparables mais l’intensité de la cytotoxicité et de l’activité pro-inflammatoire associée aux CNT-7 est plus importante comparée à celle des CNT-T.