Rôle et mécanisme d'action de 2 cytokines pro-inflammatoires, interleukine-1B et interleukine-17, dans la dégénérescence du cartilage au cours des arthropathies - Université de Lorraine Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2003

Contribution of pro-inflammatory cytokines in cartilage damage in joint diseases

Rôle et mécanisme d'action de 2 cytokines pro-inflammatoires, interleukine-1B et interleukine-17, dans la dégénérescence du cartilage au cours des arthropathies

Sandrine Pacquelet
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 762398
  • IdRef : 076624250

Résumé

Studies showed that cartilage damages, appearing during arthropathies, are due mainly to the presence of cytokines pro-inflammatory, such as interleukine-1 (IL-1) for which early effects in the cartilage are well established, while few data are available concerning the later answer of chondrocytes. Recently, works demonstrate a production in the joint of a new cytokine pro-inflammatory, interleukine-17 (IL-17). Because of its biologic properties, especially its capacity to stimulate the synthesis of pro-inflammatory cytokines, it could constitute an essential pathological factor in the destruction of articular cartilage. These 2 pro-inflammatory agents are both able to stimulate the production of NO for which the role on cartilage is today widely accepted. So, the objective of our study was to evaluate the contribution and the mechanisms of IL-1 and IL-17 in cartilage degradation. Then, we tried to better unc\erstand the relations between the NO production and the decrease of proteoglycans synthesis. Our in vitro (chondrocytes cultured in alginate beads or anatomical entities of rats) and in vivo results showed that IL-17 reproduces sorne of IL-1 effects on cartilage, especially a decrease of proteoglycans biosynthesis and a NO production, independently of any expression of IL-l. However, IL-17 dîffers of IL-1 because it leads a more moderate decrease of anabolism althought it stimulates strongly the production of NO, suggesting that this radical is an important bût not an exclusive mediator in the loss of proteoglycan synthesis. The superoxide anion constitutes in fact a key regulator of the NO effects in cartilage. So IL-1 and IL-17 can be differentiated by their capacity to generate peroxynitrite which could inhibit a key enzyme involved in the synthesis of proteoglycans, glucuronosyltransferase I. Besides, a kinetics of IL-1 effects in cartilage showed that the loss of anabolism observed at 48 hrs is followed by an increase at 96 hrs. The analysis of genes expression indicates that proteins as iNOS and IL-1 are strongly induced in early phases. On the contrary, the decrease IGF-1 expression could explain the inhibition of the proteoglycans synthesis.
De nombreux travaux ont montré que les atteintes cartilagineuses, apparaissant lors des arthropathies, sont principalement dues à la présence de cytokines pro-inflammatoires, dont l'interleukine-l (IL-l) pour laquelle les effets précoces sur le cartilage sont bien établis, alors que peu de données sont disponibles concernant la réponse plus tardive des chondrocytes. Récemment, des travaux ont mis en évidence une production dans l'articulation d'une nouvelle cytokine pro-inflammatoire, l'interleukine-17 (IL-17). En raison de ses propriétés biologiques, notamment sa capacité à stimuler la synthèse de cytokines pro-inflammatoires, elle pounait constituer un facteur pathologique essentiel dans la destruction du cartilage articulaire. Ces 2 agents pro- inflammatoires sont tous 2 capables de stimuler la production de NO dont le rôle délétère sur le cartilage est aujourd'hui largement démontré. L'objectif de notre étude a donc été d'étudier la contribution et le mécanisme d'action de l'IL-1[Beta] et de l'IL-17, dans la dégénérescence du cartilage. Nous avons notamment cherché à mieux comprendre les relations entre la production de NO et la baisse de la synthèse des protéoglycanes. Nos travaux menés in vitro (chondrocytes en culture tridimensionnelle ou entités anatomiques de rats) et in vivo ont montré que l'IL-17 reproduit certains des effets de l'IL-1 sur le cartilage, notamment une baisse de la biosynthèse des protéoglycanes et une production de NO, indépendamment de toute expression d'IL-1Beta. Cependant, l'IL-17 se différencie de l'IL-1 puisqu'elle induit une baisse plus modérée de l'anabolisme tout en stimulant fortement la production de NO, ce qui suggère que ce radical est un médiateur important mais non exclusif de la baisse de synthèse des protéoglycanes induite par les cytokines pro-inflammatoires. L'anion superoxyde constitue en fait un régulateur clé des effets du NO sur le cartilage. L'IL-1 et l'IL-17 se distinguent ainsi par leur capacité à produire ce radical et donc à générer du peroxynitrite dont le rôle est prépondérant dans la baisse d'anabolisme sans doute par inhibition d'une enzyme clé impliquée dans la synthèse des protéoglycanes, la glucuronosyltransférase 1. Par ailleurs, l'étude cinétique des effets de l'IL-1 sur le cartilage a montré que la baisse d'anabolisme observée à 48 hrs est suivie d'une hausse à 96 hrs. L'analyse de l'expression des gènes indique que des protéines comme iNOS et IL-1[Beta] sont fortement induites dans les phases précoces. A l'inverse, la diminution de l'expression de l'IGF-1 pourrait expliquer l'inhibition de la synthèse des protéoglycanes.
Fichier non déposé

Dates et versions

tel-01746929 , version 1 (29-03-2018)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01746929 , version 1

Accès intranet

Citer

Sandrine Pacquelet. Rôle et mécanisme d'action de 2 cytokines pro-inflammatoires, interleukine-1B et interleukine-17, dans la dégénérescence du cartilage au cours des arthropathies. Biologie cellulaire. Université Henri Poincaré - Nancy 1, 2003. Français. ⟨NNT : 2003NAN11301⟩. ⟨tel-01746929⟩
40 Consultations
0 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More