Rôle des vésicules extracellulaires dans le maintien de l’intégrité de l’endothélium lymphatique

Abstract

L’athérosclérose est caractérisée par l’accumulation de cholestérol dans la paroi des artères de gros et de moyens calibres, et est associée à une réponse immunitaire inadéquate dans laquelle l’activation et l’apoptose cellulaire jouent un rôle de premier plan. Ces activités cellulaires peuvent entraîner la formation de particules submicroniques appelées vésicules extracellulaires (VEs) qui ont des effets variables sur l’endothélium sanguin et l’évolution subséquente de la plaque. Nous avons démontré que le cholestérol présent dans la lésion athérosclérotique est drainé préférentiellement par les vaisseaux lymphatiques situés dans l’adventice de la paroi artérielle. Comme nous avons également démontré la présence de VEs d’origines hétérogènes dans la lymphe, nous émettons l’hypothèse que l’accumulation massive de VEs dans la paroi artérielle pourrait être à la fois une cause et une conséquence du faible drainage par le système lymphatique. Nous avons d’abord investigué les effets des VEs dérivées de globules rouges et de plaquettes sur l’intégrité des cellules endothéliales lymphatiques (lymphatic endothelial cells, LECs). Les LECs ont été traitées avec des concentrations physiologiques de VEs dérivées de globules rouges ou de plaquettes, et leur adhésion et internalisation aux LECs a été évaluée par immunofluorescence et cytométrie en flux. Les effets sur la prolifération des LECs, leur capacité de migration, leur production d’espèces réactives d’oxygène (ROS, reactive oxygen species), la mort cellulaire et la perméabilité ont été évaluées. Les deux types de VEs adhèrent aux LECs in vitro. Les VEs dérivées de globules rouges causent l’augmentation de la production de ROS et la diminution de l’activation de la caspase 3 et de la perméabilité chez les LECs, quant aux VEs dérivées de plaquettes, elles provoquent la diminution de la prolifération, de la production de ROS et de l’activation de la caspase 3 chez les LECs. Nos résultats suggèrent que des concentrations physiologiques de VEs dérivées de plaquettes pourraient contribuer au maintien de l’intégrité des LECs, alors que l’accumulation de VEs dérivées de globules rouges pourrait être néfaste. Finalement, ce projet est certes instigateur d’une meilleure compréhension du rôle des VEs dans la modulation de fonction lymphatique associée aux maladies cardiovasculaires.

Atherosclerosis is characterized by the accumulation of cholesterol in the wall of large- and medium-sized arteries, and is associated with an inadequate immune response in which cellular activation and apoptosis play a major role. These cellular activities can lead to the formation of submicron particles, called extracellular vesicles (EVs), that have variable effects on the blood endothelium and the subsequent plaque evolution. We have shown that cholesterol preferentially travels through the lymphatic vessels located in the adventitia of the arterial wall in order to leave the atherosclerotic lesion. As we have also demonstrated the presence of EVs derived from different cell types in the lymph, we hypothesize that the massive accumulation of EVs in the arterial wall could be both a cause and a consequence of the poor clearance by the lymphatic system. We thus investigated the effects of red blood cell- and platelet-derived EVs on the integrity of lymphatic endothelial cells (LECs). LECs were treated with physiological concentrations of EVs derived from red blood cells and/or platelets, and their adhesion and internalization to LECs was assessed by immunofluorescence and flow cytometry. The effects of EVs on LECs' proliferation, migration capacity, production of reactive oxygen species (ROS), cell death and permeability were also evaluated. Both EV types adhered and were internalised by LECs in vitro. Red blood cell-derived EVs increased ROS production, and decreased proliferation, ROS production and the activation of caspase 3 in LECs integrity, whereas EVs derived from red blood cells could, in the long term, be harmful. Finally, we believe that this project is a great premise for a better understanding of the role of EVs is lymphatic function modulation in cardiovascular diseases.