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CD La résolvine D2 et son REcepteur GPR18 limitent l'Athérosclérose via la résolution de l'inflaMmation

Offre de thèse

CD La résolvine D2 et son REcepteur GPR18 limitent l'Athérosclérose via la résolution de l'inflaMmation

Date limite de candidature

07-06-2024

Date de début de contrat

01-10-2024

Directeur de thèse

MERCIER Nathalie

Encadrement

En ce qui concerne les modalités d'encadrement et de suivi, des réunions hebdomadaires seront organisées pour le suivi de l'évolution de la recherche du ou de la doctorant(e), et les discussions sur les stratégies de l'approche expérimentale. Le/la doctorant(e) sera fortement encouragé de proposer des expérimentations. Une recherche bibliographique dès la première année lui permettra d'approfondir ses connaissances du sujet de thèse et de son contexte général et sociétal. Un comité de suivi individuel de thèse sera rapidement mis en place pour suivre l'avancement et l'orientation des travaux, conformément aux règlementations de l'école doctorale Biose. Des formations par les encadrants, les personnels BIATSS, et les référents des équipements spécialisés (cytométrie de flux, microscope confocale, qPCR) seront assurées en fonction des besoins liés aux projets permettant une prise en main rapide et efficace des outils et des méthodes par le(a) doctorant(e). Il/elle suivra la formation requise pour obtenir le DU d'expérimentation animale, un atout important pour ce domaine de recherche et qu'il/elle pourra valoriser pour la suite de sa carrière. Nous accompagnerons et aiderons le/la doctorant(e) à la communication de ses résultats par présentation lors des réunions scientifiques internes (du laboratoire ou avec les partenaires du projet), des rencontres organisées par l'école doctorale Biose (journée doctorale, thèse en 180 secondes), et des congrès scientifiques au niveau international. Le/la doctorant(e) prendra une part active à la rédaction des publications issues de son travail. Il participera au moins à un congrès international afin de présenter ses résultats. Ce projet doctoral traite un sujet nouveau et innovant qui apporte une vision complémentaire aux projets récemment financés au niveau européen et français (cf « collaborations »). Le/la doctorant(e) participera activement aux réunions scientifiques de ces projets, lui permettant une vision transversale et les applications potentielles des résultats de ses travaux de recherche. Ils/elle sera encouragé(e) à suivre les formations lié à l'enseignement mais également celles liées à l'insertion professionnelle.

Type de contrat

Concours pour un contrat doctoral

école doctorale

BioSE - Biologie Santé Environnement

équipe

contexte

•Rôle des Macrophages et des CMLV dans l'athérosclérose Les cellules immunitaires mais également les cellules de la paroi artérielle ont un rôle important dans l'initiation, la progression et la stabilisation de la plaque d'athérome. Le dialogue entre ces différents types cellulaires est essentiel et celui entre les macrophages et les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) de la média, encore mal connu, sera au cœur de ce projet. Il a été montré que les macrophages, dérivés des monocytes circulants infiltrant la paroi artérielle, accumulent des lipides, deviennent spumeux et entretiennent l'état inflammatoire, contribuant ainsi au développement du noyau nécrotique, source d'instabilité de la plaque d'athérosclérose. Ils se différencient en phénotype M1 (pro-inflammatoire) ou intermédiaire M2 (anti-inflammatoire) en fonction de l'environnement (cytokines, acides gras omega-3…) [5]. Ils sont également responsables de l'efférocytose (élimination des cellules apoptotiques) dans la plaque limitant sa progression et son instabilité [6] et produisent, en réponse, un ensemble de facteurs (appelés superMApo)[7] agissant sur les cellules voisines, notamment les CMLV présentes dans la plaque. Ils limiteraient l'inflammation in vivo et in vitro [7, 8]. Nous pensons qu'ils pourraient participer à l'induction du changement phénotypique des CMLV au cours de l'athérosclérose. Les CMLV sont des cellules plastiques pouvant adopter un nombre varié de phénotypes (osteoblast-like, macrophage like, …) et passer d'un phénotype contractile à un état dit « synthétique » migrant de la média de l'artère (couche musculaire) pour proliférer et s'accumuler dans l'intima (couche en contacte du sang) en réponse à de nombreux activateurs (facteurs de croissance, facteurs inflammatoires, facteurs de dégradation de la matrice, lipoprotéines oxydées …). Ceci se traduit par une réduction progressive des marqueurs de la lignée des CMLV et une plus grande synthèse des composants de la matrice extracellulaire et des protéases. De plus, tout comme les macrophages, les CMLV participent à la formation de cellules spumeuses et à l'efferocytose [9]. En plus d'affecter le remodelage vasculaire pathologique comme celui observé lors de l'athérogenèse, les CMLV contribuent à celui survenant après des lésions induites par angioplastie chez l'homme [9, 10], solution chirurgicale la plus utilisée dans le traitement de l'athérosclérose. IL a été démontré que la voie de l'AMPc, influencée par l'équilibre entre sa synthèse par l'adénylyl cyclase (AC) et sa dégradation par la phosphodiestérase (PDE), régule négativement la prolifération et la migration des CMLV. Or, La phosphoinositide 3-kinase γ (PI3-Kγ) régule le taux d'AMPc en modulant l'activité PDE4 [11] et constitue un facteur essentiel dans les processus inflammatoires de la paroi artérielle. Nous pensons qu'elle pourrait être une voie de signalisation activée par les interactions entre les macrophages et les CMLV. Bien que des progrès significatifs aient été réalisés dans ce domaine, la connaissance des mécanismes moléculaires sous-jacents à la biologie des CMLV et leur interaction avec les macrophages dans les modèles murins physiopathologiques sont encore insuffisantes pour élaborer de nouvelles stratégies thérapeutiques et/ou préventives. •SPM et résolution de l'inflammation Des preuves récentes montrent que la résolution de l'inflammation est coordonnée par une nouvelle classe de médiateurs lipidiques, appelés médiateurs spécialisés pro-résolutifs (SPM), dérivés des acides gras polyinsaturés de la famille n-3 (AGPI n-3 ou oméga 3). Les principaux précurseurs sont l'acide eicosapentaénoïque (EPA) et l'acide docosahexaénoïque (DHA), qui agissent comme des 'signaux d'arrêt et de guérison de l'inflammation', résolvant ainsi l'inflammation. La résolvine D2 (RvD2) est un SPM dérivé de l'acide docosahexaénoïque (DHA) se fixant sur GPR18 (G protein-coupled receptor 18) identifié comme le récepteur de la RvD2 exprimé par les macrophages [12]. Il a été proposé que GPR18 module les protéines G alpha i,q et s, indiquant que l'activation de GPR18 implique plusieurs voies de transduction du signal en fonction de l'agoniste [13]. Nous avons récemment montré que RvD2 et GPR18 étaient augmentés dans les plaques d'athéroscléroses humaines et que RvD2 réduisait l'athérosclérose de manière dépendante de GPR18 chez les souris ApoE-/- suivant un régime riche en graisses [14 , 15]. Cet effet bénéfique de la RvD2 passe par l'augmentation de la capacité de phagocytose des macrophages, réduisant ainsi le noyau nécrotique [14]. Cependant, le rôle de l'axe GPR18/RvD2 dans les CML n'a jamais été documenté. L'effet bénéfique des acides gras n-3 pour la prévention des MCV restent peu clair puisque les essais cliniques portant sur la supplémentation en AGPI n-3 ont donné des résultats contradictoires, ce qui démontre la nécessité de programmes de recherches fondamentales pour mieux comprendre l'action de ces AGPI n-3. •Originalité, hypothèse de travail L'originalité de ce projet réside dans le nouveau concept selon lequel l'inflammation chronique lors de l'athérosclérose résulte d'un échec dans la résolution de l'inflammation en lien avec un défaut de la voie RvD2/GPR18 modifiant le phénotype des CMLV et leur interaction avec les macrophages. Nous émettons l'hypothèse que la reprogrammation des CMLV vers un phénotype pro-résolutif est essentiel à la résolution de l'inflammation dans l'athérosclérose impliquant les voies de signalisation dépendantes de RvD2/GPR18.

spécialité

Sciences de la Vie et de la Santé - BioSE

laboratoire

DCAC - Défaillance cardiovasculaire aigue et chronique

Mots clés

Athérosclérose, Résolution de l'inflammation, Cellules musculaires lisses vasculaires, GPR18, Résolvine D2, Macrophages

Détail de l'offre

Une phase de résolution de l'inflammation est essentielle pour prévenir l'apparition d'une inflammation chronique délétère. Elle est pilotée par des médiateurs lipidiques pro-résolutifs spécialisés (SPM) comme la résolvine D2 (RvD2) qui se fixe sur son récepteur GPR18. L'hypothèse est que l'athérosclérose, principale cause de maladies cardiovasculaires, est due à une non résolution de l'inflammation qui devient alors chronique. Nous avons récemment montré que RvD2/GPR18 réduisait l'athérosclérose chez la souris, associée à une augmentation du taux de phagocytose, réduisant ainsi le noyau nécrotique. Cependant, peu de choses sont connues sur l'axe RvD2/GPR18 dans les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV). Nous supposons que l'athérosclérose résulte d'un échec dans la résolution de l'inflammation dû à un défaut de l'axe GPR18/RvD2 dans les CMLVs.
Les objectifs sont : 1) De caractériser l'interaction dépendante de GPR18 entre les macrophages et les CMLV en situation basale in vitro issues de souris GPR18-WT et GPR18-/-.
2) D'étudier l'interaction pro-résolutive dépendante de GPR18 entre les macrophages et la fonction des CMLV et la signalisation mis en jeu par GPR18 dans modèle souris GPR18 -/- développant de l'athérosclérose.
Ce projet repose sur le partenariat avec 2 autres laboratoires Français et une start'up de Biotechnologie.. L'un est expert en inflammation et résolution de l'inflammation, macrophages, efférocytose, cellules apoptotiques, développement d'approches thérapeutiques biologiques cellulaires et innovantes. Le Second est spécialiste en signalisation cellulaire, dynamique cellulaire, techniques avancées d'imagerie, microchirurgie et modèles animaux de remodelage vasculaire
Les résultats de ce projet établira les liens mécanistiques entre les effets vasculaires bénéfiques potentiels des SPM et la réduction du vieillissement artériel induit par l'inflammation pour pouvoir cibler le GPR18 dans la prévention et/ou le traitement de l'athérosclérose.

Keywords

Atherosclerosis, Resolution of inflammation, Vascular smooth muscle cells, GPR18, Resolvin D2, Macrophages

Subject details

Resolution is a phase essential for preventing the onset of deleterious chronic inflammation. It is driven by specialized pro-resolving lipid mediators (SPMs) such as resolvin D2 (RvD2), which binds to its GPR18 receptor. The hypothesis is that atherosclerosis, the main cause of cardiovascular disease, is due to unresolved inflammation, which then becomes chronic. We recently showed that RvD2/GPR18 reduced atherosclerosis in mice, associated with an increase in the rate of phagocytosis, thus reducing the necrotic core, suggesting that atherosclerosis results from a failure to resolve inflammation due to a defect in the GPR18/RvD2 axis in vascular smooth muscle cells (VSMCs). However, little is known about the RvD2/GPR18 axis in VSMCs. Our objectives are: 1) To characterize the GPR18-dependent interaction between macrophages and VSMCs under basal conditions in vitro from GPR18-WT and GPR18-/- mice. 2) To study the GPR18-dependent pro-resolving interaction between macrophages and VSMC function and signaling following induction of atherosclerosis in the GPR18 -/- mouse model. This project is based on a partnership with 2 other French laboratories and a Biotechnology start-up. One is an expert in inflammation and resolution of inflammation, macrophages, efferocytosis, apoptotic cells, development of cellular and innovative biological therapeutic approaches. The Second is a specialist in cell signaling, cell dynamics, advanced imaging techniques, microsurgery and animal models of vascular remodeling. This project will bring important insight into the mechanistic links between the potential beneficial vascular effects of SPMs in reducing the inflammation-induced arterial aging and provide the basis for targeting GPR18 in the prevention and/or treatment of atherosclerosis.

Profil du candidat

Il est préférable que le candidat ait des compétences en :
- Biologie animale vasculaire et cellulaire
- culture cellulaire,
- expérimentation animale (si possible DU niv II ou I)
- en anglais
- word, excels, and ppt

Candidate profile

Skills recommended :
- in cell culture
- animal vascular and cellular biology
- animal experimentation (if possible diploma Level I ou II)
- English
-word, excels, and ppt

Référence biblio

1. https://ehnheart.org/cvd-statistics.
2. https://www.insee.fr/fr/statistiques/2513991
3. https://www.grand-est.ars.sante.fr/system/files/2017-05/PRS2_Etat_des_lieux_02_ETAT_DE_SANTE_20170519.pdf
4. Back, M., et al., Inflammation and its resolution in atherosclerosis: mediators and therapeutic opportunities. Nat Rev Cardiol, 2019. 16(7): p. 389-406.
5. Videla, L.A., et al., Omega-3 Lipid Mediators: Modulation of the M1/M2 Macrophage Phenotype and Its Protective Role in Chronic Liver Diseases. Int J Mol Sci, 2023. 24(21).
6. Tabas, I., Macrophage death and defective inflammation resolution in atherosclerosis. Nat Rev Immunol, 2010. 10(1): p. 36-46.
7. Bonnefoy, F., et al., Factors Produced by Macrophages Eliminating Apoptotic Cells Demonstrate Pro-Resolutive Properties and Terminate Ongoing Inflammation. Front Immunol, 2018. 9: p. 2586.
8. Saas, P., et al., Resolution therapy: Harnessing efferocytic macrophages to trigger the resolution of inflammation. Front Immunol, 2022. 13: p. 1021413.
9. Libby, P., et al., Atherosclerosis. Nat Rev Dis Primers, 2019. 5(1): p. 56.
10. Ramel, D., et al., Immune and Smooth Muscle Cells Interactions in Atherosclerosis: How to Target a Breaking Bad Dialogue? Front Pharmacol, 2019. 10: p. 1276.
11. Lupieri, A., et al., A non-catalytic function of PI3Kgamma drives smooth muscle cell proliferation after arterial damage. J Cell Sci, 2020. 133(13).
12. Chiang, N., et al., Identification of resolvin D2 receptor mediating resolution of infections and organ protection. J Exp Med, 2015. 212(8): p. 1203-17.
13. Pirault, J. and M. Back, Lipoxin and Resolvin Receptors Transducing the Resolution of Inflammation in Cardiovascular Disease. Front Pharmacol, 2018. 9: p. 1273.
14. Bardin, M., et al., The resolvin D2 - GPR18 axis is expressed in human coronary atherosclerosis and transduces atheroprotection in apolipoprotein E deficient mice. Biochem Pharmacol, 2022. 201: p. 115075.
15. Viola, J.R., et al., Resolving Lipid Mediators Maresin 1 and Resolvin D2 Prevent Atheroprogression in Mice. Circ Res, 2016. 119(9): p. 1030-1038.
16. Goettsch, C., et al., A single injection of gain-of-function mutant PCSK9 adeno-associated virus vector induces cardiovascular calcification in mice with no genetic modification. Atherosclerosis, 2016. 251: p. 109-118.
17. Smirnova, N.F., et al., Targeting PI3Kgamma activity decreases vascular trauma-induced intimal hyperplasia through modulation of the Th1 response. J Exp Med, 2014. 211(9): p. 1779-92.