Les effets anti-angiogéniques des microparticules dérivées des lymphocytes T sur la néovascularisation choroïdienne

Abstract

La néovascularisation choroïdienne (NVC) est la cause la plus fréquente de perte de vision irréversible dans les pays industrialisés, chez les individus de plus de 50 ans. Elle correspond à la formation de nouveaux vaisseaux sanguins qui proviennent de la choroïde et qui à terme traversent la membrane de Brüch et l’épithélium pigmentaire rétinien (EPR) pour envahir l’espace sous rétinien. Malgré de nombreuses recherches, sa pathogénie et ses facteurs de risques sont mal connus. De nos jours, le traitement repose essentiellement, sur les injections intra-vitréennes d’anti-VEGF (anticorps bloquant le facteur de croissance endothélial vasculaire). Toutefois, le blocage de cette voie de signalisation peut provoquer des altérations du réseau vasculaire existant, impliqué également dans le maintien de la choroïde et la survie des neurones. Notre laboratoire s'est focalisé sur une thérapie anti-angiogénique basée sur l’utilisation des microparticules lymphocytaires (LMPs). Ces microparticules sont des fragments membranaires libérés dans le compartiment vasculaire lors des processus d’activation ou d’apoptose. Elles sont capables d’exercer des fonctions biologiques diverses. Le laboratoire a précédemment démontré une activité anti-angiogénique dans différents modèles de néovascularisation cornéenne, de rétinopathie du prématuré ainsi que dans des modèles de cancer. Les études exposées dans cette thèse visent à déterminer le potentiel anti-angiogénique des LMPs dans des modèles ex vivo et in vivo de NVC et de comprendre comment ces LMPs modulent les microenvironnements angiogéniques dans ces modèles. Dans la première étude nous avons démontré, dans un modèle ex vivo d'explants choroïdiens, que les LMPs avaient un effet anti-angiogénique dépendant de l’EPR. Nous avons mis en évidence que les LMPs agissaient sur l’EPR en induisant une augmentation de l’expression du facteur dérivé de l’épithélium pigmentaire (PEDF) et du nerve growth factor (NGF), ce dernier agissant via son récepteur p75NTR exprimé dans la choroïde. Dans la deuxième étude nous avons démontré l'effet anti-angiogénique des LMPs dans un modèle in vivo de NVC induite au laser. Par la suite nous avons voulu comprendre comment les LMPs modulaient l’environnement inflammatoire associé à la NVC. Nos résultats in vitro et in vivo ont montré que les LMPs polarisaient les macrophages vers un phénotype M1 associé à une réponse anti-angiogénique. Finalement, nous avons mis en évidence l’implication du récepteur CD36 dans l'effet anti-angiogénique des macrophages induit par les LMPs. Nos résultats ont montré que le blocage de ce récepteur abolissait l'effet anti-angiogénique des macrophages traités par les LMPs. L’ensemble de ce travail met en évidence l’effet anti-angiogénique des LMPs à travers le contrôle de la libération de neurotrophines anti-angiogéniques par l’EPR ainsi que la modulation de l'activation des macrophages. Ces résultats ouvrent la voie au développement de nouvelles stratégies de traitements anti-angiogéniques indépendantes du VEGF.

In developed countries, choroidal neovascularization (CNV) is the most common cause of irreversible vision loss for individuals aged 50 or older. This pathology involves the formation of new blood vessels that originate from the choroid and penetrate Bruch's membrane as well as the retinal pigment epithelium (RPE) layer, after which it invades the sub-retinal space. Despite extensive research, the pathogenesis and risk factors causing CNV are still unknown. While various genetic and environmental factors have been identified, current treatment is limited to intravitreal administration of anti-VEGF molecules (antibodies binding and sequestrating this growth factor). Nonetheless, blocking VEGF signaling pathway can cause alterations in the existing vascular network that maintain choroidal health and neuron survival. Our laboratory has long been focusing on developing a new anti-angiogenic therapy based on lymphocyte microparticles (LMPs). In summary, microparticles are membrane fragments released into the vascular network during activation process or apoptosis and are responsible for various biological functions. Our team has previously demonstrated the anti-angiogenic effect of LMPs in several models of corneal neovascularization, retinopathy of prematurity and cancer. The objective of this thesis was to determine the anti-angiogenic potential of LMPs in ex vivo and in vivo models of induced CNV. We then focused on how the LMPs modulate their angiogenic microenvironment in these models. In the first study we demonstrated the anti-angiogenic effect of LMPs in an ex vivo model of choroid explant. Our results indicated that the anti-angiogenic effect originates mainly from the RPE and that PEDF and NGF, derived factors from RPE, and the p75NTR receptor play key roles in LMPs signalling pathway. Our findings demonstrated that the inhibition of PEDF and p75NTR completely abolish the anti-angiogenic effect of the LMPs. In the second study, we focused on understanding how LMPs modulate their inflammatory environment to initiate this effect in a CNV in vivo model. Firstly, we demonstrated the anti-angiogenic effect of LMP in a laser-induced CNV in vivo model. Secondly, we assessed the inflammatory component of CNV and further investigated the effect of LMPs on macrophage polarization. Our in vivo and in vitro results showed that LMPs polarized macrophages towards an M1 phenotype associated with an anti-angiogenic response. Lastly, we found that CD36 receptor signaling pathway is responsible for the anti-angiogenic effect of the LMPs. Our results showed that blocking this receptor abolished the anti-angiogenic effect of macrophage treated with LMPs. In conclusion, this doctoral thesis demonstrates the anti-angiogenic effect of LMPs through the release of anti-angiogenic neurotrophins by EPR and the modulation of macrophage activation. The presented results set new directions for the development of novel anti-angiogenic treatments of CNV in a VEGF-indepandant manner.