Le phénomène de phagocytose des cellules apoptotiques par le macrophage joue un rôle majeur dans la progression de l'athérogenèse.
Il a en effet, été démontré que la délétion de facteurs nécessaires à la phagocytose de cellules apoptotiques tels que le complément C1q, chargé d'induire la reconnaissance de la cellule apoptotique par le phagocyte, via le récepteur Fcγ, chez des souris LDL-R KO entraîne une multiplication par trois de la taille des lésions par rapport aux souris LDL-R KO contrôle1.
Cet effet s'explique à deux niveaux: d'une part, au sein des plaques avancées, le taux de cellules apoptotiques est augmenté de manière drastique, l'apoptose pouvant, par ailleurs, atteindre tous les types cellulaires présents au sein de la lésion: cellules endothéliales, cellules musculaires lisses, lymphocytes et macrophages2. Cette apoptose est particulièrement critique
puisqu'elle peut conduire à une nécrose post-apoptotique particulièrement délétère. En effet, les cellules nécrotiques relarguent des composés toxiques qui amplifient le contexte pro-inflammatoire présent au sein de la lésion. Ainsi, la phagocytose permet de limiter ce phénomène pro-athérogène. D'autre part, certaines études ont montré que la phagocytose de cellules apoptotiques a un effet anti-inflammatoire direct, via la production de molécules anti-inflammatoires par le phagocyte telles que le TGFβ, IL-8, IL-10 3.
L'implication d'ABC transporteurs dans le phénomène de phagocytose remonte initialement à des études menées en 1991 chez le nématode
Caenorhabditis elegans. Ces études visant alors à identifier divers gènes
impliqués dans la phagocytose ont ainsi mis en avant, notamment, le gène ced-7 dont la mutation entraînait un net défaut de clairance des corps apoptotiques4. Ce gène fut ultérieurement identifié comme appartenant à la
protéine ABCA15. Ainsi, l'homologie entre ced-7 et ABCA1, la très forte
expression d'ABCA1 au sein du macrophage et le résultat d'une étude montrant une forte diminution de la phagocytose de thymocytes apoptotiques par les macrophages en présence d'un anticorps anti-ABCA16
ont permis de suggérer l'implication d'ABCA1 dans les processus de phagocytose de cellules apoptotiques.
Hamon, en 2000, a ainsi constaté que chez des souris ABCA1 KO si l'apoptose au niveau des zones interdigitales est identique à celle observée chez les souris WT, en revanche, l'accumulation de corps apoptotiques est bien plus marquée chez les souris ABCA1 KO, et ce, malgré un recrutement identique de macrophages, ce qui souligne l'implication du transporteur ABCA1 dans la phagocytose des cellules apoptotiques.
In vitro, l'injection de thymocytes apoptotiques dans le péritoine suivis de l'analyse par FACS des macrophages péritonéaux révèle que chez les souris ABCA1 KO deux fois moins de macrophages sont engagés dans le processus de phagocytose que chez les souris wild-type. On peut ainsi en conclure qu'ABCA1 est impliqué mais il n'est tout de même pas essentiel7
D'autre part, la liaison et l'hydrolyse de l'ATP par ABCA1 pourrait être une caractéristique essentielle pour la phagocytose. En effet, des études menées in vitro sur des cellules Hela, transfectées par une construction d'ABCA1 mutée, démontrent que les mutants dont la fonction de liaison et d'hydrolyse de l'ATP est altérée ont également une activité phagocytique deux fois moindre que celles les cellules transfectées par ABCA1 natif7. Toutefois, on
peut noter que la mutation des domaines NBD peut entrainer un défaut au niveau du trafic cellulaire de la protéine, ce qui pourrait alors expliquer la réduction de l'activité phagocytique observée.
Un partenaire d'ABCA1 a été identifié: MEGF10, homologue de ced-1, impliqué dans la phagocytose chez le nématode. Il a ainsi été démontré que la surexpression dans des cellules Hela d'ABCA1, comme celle de MEGF10 induit la phagocytose et que la surexpression concomitante des deux protéines potentialise l'induction de phagocytose. D'autre part, l'interaction
de ces deux partenaires a également été constatée avec notamment l'observation d'un transfert d'énergie pouvant éventuellement suggérer un remodelage membranaire via une intervention au niveau du cytosquelette comme le fait la protéine ced-78.
Enfin il a également été évoqué qu'ABCA7, ABC transporteur très similaire à ABCA1, pourrait aussi être impliqué dans la phagocytose9. Cette hypothèse
cohérente avec le fait qu'ABCA7 est régulé par SREBP2 et que SREBP2 peut aussi moduler les processus de phagocytose10 a été confirmé par
l'observation d'une diminution de moitié de l'activité phagocytique dans des cellules 3T3 lors de l'utilisation de siRNA ciblant ABCA711.
Toutefois l'implication d'ABCA1 dans les processus de phagocytose est sujette à controverse.
En effet, l'étude menée par Bared a permis l'observation d'un phénomène plutôt surprenant: les fibroblastes de patients Tangier présentent une capacité de phagocytose plus importante que des fibroblastes de patients contrôle. De plus, la transfection d'ABCA1 dans des fibroblastes de patients Tangier diminue la captation de billes confortant cette observation12.
Toutefois il faut noter que cette observation est faite dans des fibroblastes dont l'implication dans la phagocytose est bien différente de celle que jouent les macrophages.
D'autre part, une autre étude a démontré que l'utilisation de siRNA ciblant ABCA1 n'a aucun impact sur la capacité phagocytique des macrophages murins péritonéaux ce qui est en désaccord total avec les études menées précédemment9.
Ceci peut mettre en relief, les difficultés actuelles à évaluer la capacité phagocytique des macrophages. On peut notamment noter que l'utilisation d'observations microscopiques telles que l'utilisent les études menées par Luciani ne permet pas de discriminer les cellules apoptotiques ingérées par les phagocytes et les cellules apoptotiques qui ont simplement adhérées aux
ne sont pas non plus tout à fait physiologiquement pertinentes. En effet, l'absence de récepteurs spécifiques de la reconnaissance des cellules apoptotiques sur ces billes peut provoquer un biais sur les résultats impliquant un processus de phagocytose spécifique de ces voies.
Une étude menée en 2006 a permis de démontrer que les souris LDL-R KO susceptibles à l'athérosclérose transplantées par des cellules de moelle osseuse ABCG1 KO présentent au niveau de l'aorte un taux de cellules apoptotiques quatre fois plus élevé que les souris contrôles.
Trois hypothèses peuvent expliquer ce résultat:
- Soit la délétion d'ABCG1 entraîne une induction de l'apoptose, ce qui suggère donc qu'ABCG1 jouerait un rôle anti-apoptotique.
- Soit la délétion d'ABCG1 entraîne une réduction de la phagocytose au sein du site provoquant ainsi une accumulation des cellules apoptotiques. Ainsi, ABCG1 aurait un rôle pro-phagocytaire et donc anti-athérogène.
- Soit une combinaison de ces deux premières hypothèses
De par les études menées sur ABCA1 que nous avons précédemment vu nous avons décidé de tester la seconde hypothèse tout en mettant en place une stratégie d'analyse efficace de la phagocytose.
Ainsi, notre étude va permettre d'approfondir les connaissances sur la phagocytose, d'évaluer l'implication d'ABCG1 dans ce processus, et de révéler éventuellement une nouvelle voie thérapeutique de l'athérosclérose.