Impact des autres NP sur la polarisation des LT

L’impact des autres NP sur la production de cytokines par les BMDC a été évalué de la même façon que pour les AuNP. Les BMDC ont été exposés à chacune des NP pendant 24h. Les cytokines IL-6, IL-10 et IL-12 ont été quantifiées dans le surnageant des cultures par ELISA. Les histogrammes de la figure 17 montrent la quantité relative de cytokines produites par rapport au contrôle incubé uniquement avec LPS (« LPS no NP »). La partie gauche (« sans LPS ») de ces graphiques permet de conclure qu’aucune des NP testées n’induit en elle-même la synthèse de ces cytokines.

Ces cellules ont ensuite été exposées au LPS (2µg/mL, 24h), et les mêmes dosages de cytokines ont été réalisés (partie droite de la figure « LPS »). Les LNP diminuent significativement les sécrétions d’IL-10 (79%) et d’IL-12 (59%). Les PLGA augmentent les secrétions de IL-10 (158%) et diminuent celles d’IL-12 (72%). Enfin, seules les GdSi complexées à l’agent chélatant DTPA augmentent les sécrétons d’IL-12 de façon significative (130%). Les GdSi complexées à l’agent chélatant DOTA n’induisent pas de variations dans la synthèse de cytokines par les DC.

Comme pour les AuNP, ces effets sont dépendants de la dose de NP utilisée puisque, avec 20µg/mL de LNP, GdSi ou 2µg/mL de PLGA, aucune des NP n’induit d’effet significatif sur la sécrétion de cytokines.

Figure 17 : Impact des NP sur la synthèse de cytokines par les BMDC Les BMDC ont été exposées aux NP (concentrations précisées sur la figure) pour 24h puis exposées ou non à 2µg/mL de LPS pendant 24h additionnelles (comme en figure 12). La production de cytokines a été évaluée dans le surnageant de culture par ELISA, et standardisée sur le contrôle incubé avec LPS sans NP (« LPS No NP »). Un test de Student par paire a été réalisé pour comparer chaque résultat à ce contrôle. *= p-value<0.05, **= p-value < 0,01; ***= p-value < 0,001. Les résultats sont représentatifs de 3 expériences indépendantes. Les valeurs moyennes des quantifications de cytokines sont données dans le tableau ci-dessous.

IL-6 IL-10 IL-12 100% 13.3ng/mL 323pg/mL 305pg/mL

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Ainsi, certaines des NP de l’étude peuvent modifier la réponse cytokinique des DC exposées à un agent bactérien. A l’instar de l’étude menée sur les AuNP, nous avons analysé si ce nouveau profil cytokinique pouvait avoir un impact sur la polarisation de la réponse des LT. Le même modèle de présentation antigénique in vitro a été mis en place : les BMDC, exposées aux NP puis activées avec LPS et OVA, ont été mises en culture avec les LT des souris OT-II pendant 4 jours. Les secrétions des cytokines IFN-γ, IL-13 et IL-17 ont été mesurées par ELISA sur le surnageant des cultures.

La Figure 18 montre la quantité relative de cytokines produites par les T, par rapport au contrôle incubé avec OVA sans NP (« OVA no NP »). Sans antigène (partie gauche), Les différentes NP n’induisent pas, par elles-mêmes, de synthèse de cytokine par les LT. En présence d’OVA (partie droite), une pré-exposition des BMDC aux différentes NP n’altère pas les synthèses d’IFN-γ, IL-13 et IL-17.

Ces données démontrent que malgré les modifications de la réponse inflammatoire des BMDC par ces NP, ce nouveau profil cytokinique ne modifie pas la balance Th1/Th2, ni la réponse Th17.

Figure 18 : Les NP ne modifient pas la polarisation de la réponse T par les BMDC. [A] Les BMDC ont été exposées aux NP (concentrations précisées sur la figure) sont activées avec 2µg/mL de LPS et chargées avec 50µg/mL de OVA pendant 8h. Ces cellules sont mises en co-culture avec des LT purifiés à partir de splénocytes de souris OT-II pendant 4 jours. La production de cytokines a été évaluée dans le surnageant de culture par ELISA, et standardisée sur le contrôle incubé avec OVA sans NP (« OVA No NP »). Un test de Student par paire a été réalisé pour comparer chaque résultat à ce contrôle. Les résultats sont représentatifs de 3 expériences indépendantes. Les valeurs moyennes des quantifications de cytokines sont données dans le tableau ci-dessous.

IL-13 IFN-γ IL-17 100% 1320pg/mL 3.0ng/mL 585pg/mL

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Discussion

A. Introduction

Ces dernières années les NP ont été introduites dans le domaine médical pour le développement de thérapies ciblées, de nano agents pour l'imagerie et le diagnostic. L’ensemble de ces applications, référées comme nano médecine, représentent un enjeu majeur pour l’avenir de l’industrie pharmaceutique, en particulier pour le traitement des cancers (Ashraf et al., 2016). Cependant, l’interaction des NP avec le système immunitaire soulève la question de l'impact biologique de ces NP sur les fonctions des cellules immunitaires.

Dans cette étude, nous avons développé un panel de tests fonctionnels in vitro pour évaluer l’impact des NP sur les principales fonctions des macrophages et DC. Ces tests ont d’abord été réalisés sur les AuNP. Ces particules sont utilisées par l’homme depuis l’antiquité pour leurs particularités physiques et font partie des particules les plus utilisées pour le développement de nano-médicaments de nos jours. Nos analyses ont ensuite été étendues à un set de NP de différentes tailles et différentes natures. Ces NP représentent un éventail des NP les plus couramment développées, comprenant des polymères, des NP lipidiques, des agents de contraste. Elles nous ont été confiées pour étudier leurs interactions avec l’hôte dans le cadre de projets de nano médecine nationaux ou européens, apportant une ouverture internationale à ces travaux de thèse.

Dans cette partie, nous résumerons les résultats obtenus lors de ces tests et nous les discuterons au regard des articles récemment publiés dans la littérature.

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