Implication de l`interleukine-18 dans la cytotoxicité anti

ECOLE DOCTORALE BIOLOGIE-SANTE DE LILLE
THESE
Pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE DE LILLE 2
Spécialité : Immunologie
Présentée et soutenue publiquement par
Solène GATAULT
le 12 février 2015
Membres du Jury
Pr. Lionel Prin, Université de Lille Président
Dr. Loïc Dupré, Université de Toulouse Rapporteur
Dr. Valérie Gouilleux-Gruart, Université de Tours Rapporteur
Dr. Jean-Emmanuel Kahn, Université de Versailles Saint Quentin en Yvelines Examinateur
Dr. Hans Yssel, Université Paris- Sorbonne Examinateur
Pr. Monique Capron, Université de Lille Directeur de thèse
U995 – LIRIC (Lille International Research of Inflammation Center)
Equipe 1 : « Pathologies inflammatoires digestives : physiopathologie et nouvelles cibles
thérapeutiques. »
Implication de l’interleukine-18
dans la cytotoxicité anti-tumorale des polynucléaires
éosinophiles

REMERCIEMENTS
A Madame le professeur Monique Capron
Je vous remercie de m’avoir accueillie au sein de votre équipe et de m’avoir permis d’effectuer
cette thèse dans les meilleures conditions. Merci de m’avoir fait confiance, de m’avoir toujours poussé
à aller plus loin, de vos conseils toujours pertinents et de votre soutien. Je n’aurais pas pu espérer
meilleure directrice de thèse. Soyez assurée de mon plus profond respect et de ma gratitude.
A Monsieur le professeur Lionel Prin
Je vous remercie sincèrement d’avoir accepté de juger ce travail et de présider ce jury. Par vos
réflexions scientifiques et votre gentillesse, vous côtoyer au sein de votre laboratoire fût réellement un
plaisir.
A Madame et Monsieur les Docteurs Gouilleux-Gruart et Dupré
Je vous remercie d’avoir accepté d’être les rapporteurs de ce jury. Merci infiniment pour
l’investissement dont vous avez fait preuve, tous les ans, lors des mes comités de suivi de thèse. Vos
remarques et vos conseils m’ont permis d’avancer, je l’espère, dans la bonne direction.
A Messieurs les Docteurs Jean-Emmanuel Kahn et Hans Yssel
Je vous remercie d’avoir accepté de juger ce travail et d’ainsi, me faire partager votre expertise
et votre savoir.
A l’équipe du « cinquième centre »
Je souhaite remercier particulièrement Marie et Sylvie sans qui ce travail n’aurait jamais pu se
faire. Vous êtes les meilleures collègues !
Je souhaiterais bien évidemment remercier toutes les autres personnes qui ont contribué à ce
travail soit directement soit indirectement par votre soutien et votre amitié. Vous vous reconnaitrez !

TABLE DES MATIERES
TABLE DES MATIERES ..................................................................................................................................... I
ABREVIATIONS ................................................................................................................................................ III
LISTE DES FIGURES ET TABLEAUX ............................................................................................................ V
RESUME ........................................................................................................................................................... VII
SUMMARY ...................................................................................................................................................... VIII
INTRODUCTION ................................................................................................................................................. 1
I. LES POLYNUCLEAIRES EOSINOPHILES ........................................................................................................ 1
1. Ontogénie ............................................................................................................................................. 1
2. Morphologie ......................................................................................................................................... 3
3. Recrutement des éosinophiles .............................................................................................................. 5
3.1. Localisation ................................................................................................................................................ 5
3.2. Molécules d’adhérence ............................................................................................................................... 5
3.3. Les chimiokines et leurs récepteurs ............................................................................................................ 7
3.4. Recrutement en condition homéostasique ................................................................................................... 8
3.5. Recrutement en conditions inflammatoires ................................................................................................. 8
4. Les fonctions des éosinophiles ............................................................................................................. 9
4.1. Rôle dans l’immunité innée ...................................................................................................................... 10
4.2. Rôle dans l’immunité adaptative .............................................................................................................. 11
4.3. Fonctions cytotoxiques ............................................................................................................................. 12
4.4. Fonctions immunorégulatrices .................................................................................................................. 16
4.5. Fonctions de réparation et de remodelage tissulaire ................................................................................. 18
5. Rôle des éosinophiles en pathologie .................................................................................................. 20
5.1. Asthme ...................................................................................................................................................... 21
5.2. Syndromes Hyper-Eosinophiles................................................................................................................ 21
5.3. Maladies Inflammatoires Chronique de l’Intestin (MICI) ........................................................................ 24
5.4. Tumeurs .................................................................................................................................................... 24
II. L’INTERLEUKINE-18 ................................................................................................................................ 26
1. Production de l’IL-18......................................................................................................................... 27
1.1. Cellules productrices d’IL-18 ................................................................................................................... 27
1.2. Clivage de l’IL-18 .................................................................................................................................... 27
2. Signalisation et régulation de l’IL-18 ................................................................................................ 29
2.1. Le récepteur de l’IL-18 ............................................................................................................................. 29
2.2. L’IL-18 Binding Protein (IL-18BP) .......................................................................................................... 31
3. Fonctions biologique de l’IL-18......................................................................................................... 31
3.1. L’IL-18 : une cytokine immuno-régulatrice ............................................................................................. 31
3.2. Augmentation de l’activité cytotoxique .................................................................................................... 34
3.3. IL-18 et éosinophiles ................................................................................................................................ 34
I

4. IL-18 et tractus gastro-intestinal ....................................................................................................... 34
4.1. Homéostasie intestinale ............................................................................................................................ 35
4.2. Maladies inflammatoires chroniques de l’intestin .................................................................................... 35
4.3. Cancer colorectal ...................................................................................................................................... 37
III. IMMUNITE ANTI-TUMORALE ET EOSINOPHILES ........................................................................................ 38
1. Généralités ......................................................................................................................................... 38
1.1. Arguments épidémiologiques, cliniques et expérimentaux ....................................................................... 39
1.2. Effecteurs immunologiques ...................................................................................................................... 39
2. Implication des éosinophiles dans l’immunité anti-tumorale ............................................................ 42
2.1. Conséquences anatomo-pathologies des TATEs ...................................................................................... 42
2.2. Recrutement des éosinophiles aux sites tumoraux .................................................................................... 46
2.3. Propriétés tumoricides des éosinophiles ................................................................................................... 48
2.4. Le concept d’Allergo-Oncologie .............................................................................................................. 52
2.5. Eosinophiles, IL-18 et cancer du côlon ..................................................................................................... 55
OBJECTIFS DU TRAVAIL .............................................................................................................................. 56
MATERIELS ET METHODES ........................................................................................................................ 58
RESULTATS ....................................................................................................................................................... 65
I. PARTIE I : CARACTERISATION DE LA CYTOTOXICITE ANTI-TUMORALE DES EOSINOPHILES HUMAINS ...... 65
1. Variation de la cytotoxicité des éosinophiles humaines selon la cible tumorale ............................... 65
2. Variation de la cytotoxicité des éosinophiles selon le statut du donneurs ......................................... 67
3. La cytotoxicité vis-à-vis des Colo-205 est temps et concentration-dépendante ................................. 68
4. ICAM-1 et JAM-A sont nécessaires au contact entre les Colo-205 et les éosinophiles ..................... 71
5. Adhérence et hétérogénéité fonctionnelle des éosinophiles ............................................................... 73
II. PARTIE II : ACTIVATION DES EOSINOPHILES PAR L’IL-18 ........................................................................ 75
1. Les éosinophiles humains expriment l’IL-18R ................................................................................... 75
2. Activation par l’IL-18 : libération de ROS et de protéines cationiques ............................................. 76
3. Activation par l’IL-18 : libération d’IFNγ et expression de FasL ..................................................... 78
III. IMPLICATION DE L’IL-18 DANS LA CYTOTOXICITE ANTI-TUMORALE DES EOSINOPHILES ......................... 80
1. L’IL-18 est sur-exprimée dans les éosinophiles en contact avec les colo-205 ................................... 80
2. L’IL-18 contribue à la cytotoxicité des éosinophiles vis-à-vis des Colo-205 ..................................... 81
3. L’IL-18 n’induit pas directement la mort des Colo-205 .................................................................... 83
4. L’IL-18 est impliquée dans l’adhérence entre éosinophiles et Colo-205 ........................................... 84
5. L’IL-18 régule CD11a et ICAM-1...................................................................................................... 85
6. Les éosinophiles expriment l’inflammasome NLRP3 ......................................................................... 87
IV. CONCLUSION DE LA PARTIE EXPERIMENTALE .......................................................................................... 88
DISCUSSION ET PERSPECTIVES ................................................................................................................. 90
CONCLUSION ................................................................................................................................................. 105
BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................................................ 107
ANNEXES ......................................................................................................................................................... 132
II

ABREVIATIONS
ADCC: Antibody Dependent Cell mediated Cytotoxicity
ADN: Acide Désoxyribonucléique
AOM : Azoxyméthane
ARN: Acide Ribonucléique
ASC : Caspase-1 adaptor protein
ATP : Adénosine Triphosphate
CAC : Cancer Associé à une Colite
CD : Cluster de Différenciation
CMH : Complexe Majeur d’Histocompatibilité
CPA: Cellules Présentatrices des Antigènes
DSS: Dextran Sodium Sulfate
DAMP: Damage Associated Molecular Pattern
ECP: Eosinophil Cationic Protein
EDN: Eosinophil Derived Neurotoxin
EPO: Eosinophil Peroxidase
FcR : Récepteur des fragments Fc
GM-CSF: Granulocyte Macrophage Colony Stimulating Factor
ICAM-1: Intracellular Cell Adhesion Molecule – 1
IFN: Interféron
Ig: Immunoglobuline
IL-: Interleukine
IL-18BP: IL-18 Binding Protein
IP : Iodure de Propidium
LPS : Lipo-Poly-Saccharide
MBP: Major Basic Protein
MC: Milieu de culture
MICI: Maladies Inflammatoires Chronique de l’Intestin
MGG: May-Grünwald Giemsa
NK: Natural Killer
NLR: Nod-Like Receptor
PAMP: Pathogen Associated Molecular Pattern
PAR: Protease Activated Receptor
pI: Point Isoélectrique
RCH: Recto-Colite Hemorragique
III