| note
| - Un dysfonctionnement lymphatique entraîne un lymphœdème, c'est-à-dire un gonflement anormal du membre dû à une altération du flux lymphatique, à l'accumulation de liquide riche en protéines et au dépôt de tissu fibro-adipeux. Le lymphoedème secondaire survient après le traitement du cancer et touche plus de 120 millions de personnes dans le monde. S'il est ignoré, il favorise une inflammation chronique importante entraînant une morbidité sévère car il n'existe aucun traitement curatif. Notre travail vise à caractériser les mécanismes moléculaires impliqués dans le lymphoedème associé à l'inflammation. En utilisant la dermolipidectomie de patients atteints de lymphoedème, nous avons d'abord effectué une analyse RNAseq.Nous avons identifié une dysrégulation de l'expression des gènes inflammatoires, qui implique des gènes liés au trafic des cellules immunitaires, et du métabolisme des lipides.Nous avons ensuite réalisé un profilage lipidomique du bras lymphœdémateux par rapport au bras normal controlatéral. Nous avons constaté une diminution des médiateurs lipidiques impliqués dans la résolution de l'inflammation, notamment l'acide 5, 12 et 15-Hydroxyeicosatetraenoïque (HETE).Les HETE sont des métabolites de l'acide arachidonique produits par la lipoxygénase (LOX) qui oxyde les acides gras polyinsaturés pour générer le médiateur lipidique proresolvin agissant de manière autocrine ou paracrine.Nous avons ensuite évalué le rôle des HETEs sur la fonction et l'expression génétique des cellules endothéliales lymphatiques dermiques humaines (HDLEC). Les traitements exogènes des HETEs ont stimulé à la fois la cicatrisation et la lymphangiogenèse in vitro, sans effet cytotoxique et prolifératif. Parallèlement, l'inhibition de la production d'HETE à l'aide d'un inhibiteur de 5-lipoxygénase a bloqué la migration des HDLEC, tandis que l'inhibiteur de 15-lipoxygénase a induit une cytotoxicité. De plus, le 5-HETE et le 15-HETE ont régulé à la baisse l'expression des gènes lymphatiques impliqués dans l'adhésion des cellules immunitaires à l'endothélium, notamment ICAM1 et VCAM1, montrant pour la première fois que les HDLEC sont sensibles aux précurseurs lipidiques pro-résolu. Pour mieux comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans le contrôle de la fonction du système lymphatique par les HETE, nous avons ensuite évalué le contenu lipidique dans un modèle murin de lymphœdème. Nous avons obtenu des profils similaires à ceux des échantillons humains 8 semaines après la chirurgie, validant ainsi le modèle pour des investigations plus poussées. L'inhibition de l'activité 15-LOX dans les HDLEC, module l'expression des gènes impliqués dans le trafic des cellules T à travers les lymphatiques afférents, tels que LTBR, CCL21. En outre, le 15-HETE augmente l'adhésion des cellules T à l'endothélium lymphatique in vitro. On a constaté que la 15-LOX était exprimée dans les vaisseaux lymphatiques des tissus du lymphoedème humain, ce qui suggère qu'elle peut affecter l'extravasion des cellules immunitaires des tissus. L'inhibition de 15-LOX par un traitement pharmacologique, PD146176, dans le lymphoedème murin, aggrave le lymphoedème et s'accompagne d'une diminution du recrutement des Tregs dans le tissu adipeux (AT) et la peau des membres.[...]
- Lymphatic dysfunction leads to lymphedema, the abnormal swelling in the limb due to an alteration of lymphatic flow, accumulation of protein-rich fluid, and fibroadipose tissue deposition. Secondary lymphedema occurs after cancer treatment and is affecting over 120 million persons worldwide. If ignored, it promotes significant chronic inflammation leading to severe morbidity as there is no curative treatment. Our work aims at characterizing the molecular mechanisms involved in inflammation associated lymphedema. Using dermolipidectomy from patients with lymphedema we first performed RNAseq analysis. We identified dysregulation of inflammatory gene expression, that implies gene related to immune cells trafficking, and lipid metabolism. We next performed lipidomic profiling of the lymphedematous arm compared to the contro-lateral normal arm. We found a decrease of lipid mediators involved in the resolution of inflammation including 5, 12 and 15-Hydroxyeicosatetraenoic acid (HETE). HETEs are metabolites of arachidonic acid produced by the lipoxygenase (LOX) which oxidizes polyunsaturated fatty acids to generate proresolvin lipid mediator acting in an autocrine or paracrine manner. We next evaluated the role of the HETEs on human dermal lymphatic endothelial cells (HDLEC) function and gene expression.HETEs exogenous treatments stimulated both wound healing and lymphangiogenesis in vitro, with no cytotoxic and proliferative effect. In parallel, the inhibition of HETE production using 5-lipoxygenase inhibitor blocked HDLEC migration, whereas 15-lipoxygenase inhibitor induced cytotoxicity. Furthermore, 5-HETE and 15-HETE downregulated lymphatic gene expression involved in immune cells adhesion to the endothelium including ICAM1 and VCAM1, showing for the first time that HDLEC are responsive to pro-resolving lipid precursors. To better understand the molecular mechanisms involved in the control of the lymphatic system function by HETE, we next assessed the lipid content in a mouse model of lymphedema.We obtained similar profiles compared to human samples 8 weeks post-surgery validating the model for further investigations. Inhibiting 15-LOX activity in HDLEC, modulates expression of genes involved in T- cells trafficking through afferent lymphatics, such as LTBR, CCL21.Besides, 15-HETE increased T cells adhesion to lymphatic endothelium in vitro. 15-LOX was found to be expressed in lymphatic vessels of human lymphedema tissues suggesting it can affect immune cells extravasion from tissues. Inhibiting 15-LOX with pharmacological treatment, PD146176, in murine lymphedema, aggravates lymphedema and was accompanied by a decrease of Treg recruitment in the limb adipose tissue (AT) and skin.Ttransgenic mouse model in which ALOX15 gene is selectively deleted in the lymphatic system (Prox1CreERT2; ALOX15fl/fl) exhibit an aggravation of lymphedema and deterioration of the lymphatic network whereas 15-LOX lentivector injection abrogates lymphedema development.Taken together our data suggest lipoxygenase as a key player during lymphedema development.At term we aim to demonstrate that targeting resolvin/lipoxygenase pathway appears as promising therapeutic strategy to resolve chronic inflammation in lymphedema.
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