Etude des mécanismes cellulaires et moléculaires de la myélopoïèse au cours du vieillissement

L’âge de la population mondiale augmente avec actuellement environ 8.5% de la population âgée de plus de 65 ans et cette proportion devrait approximativement doubler d’ici 2050. Cette augmentation massive de la population âgée s’accompagne d’une dégradation de l’état de santé et des pathologies associées au vieillissement. En particulier, le vieillissement est associé à un facteur de risque majeur d’infections. Les infections à Candida (candidoses) chez les personnes âgées constituent un problème clinique majeur et en expansion, avec une mortalité significativement plus élevée chez les personnes âgées que chez les plus jeunes. Ainsi, notre hypothèse serait que la différenciation des cellules de l’immunité innée, les cellules myéloïdes, au cours du vieillissement serait modifiée contribuant à l’installation de l’inflammation chronique liée à l’âge (inflammaging) et favorisant le développement d’infections. Ce projet va s’appuyer sur l’expertise acquise depuis de nombreuses années dans l’étude des mécanismes moléculaires et des voies de signalisation impliquant les récepteurs nucléaires dans la modulation du phénotype des cellules myéloïdes. Ce projet associera des modèles biologiques bien maîtrisés (infection par Candida, souris spécifiquement délétées au niveau de la lignée myéloïde pour divers récepteurs de reconnaissance des pathogènes ou des facteurs impliqués dans leurs recrutement et différenciation). Ainsi, ce projet nous permettra de définir de nouvelles cibles thérapeutiques spécifiques de l’inflammaging et du défaut de réponse vis-à-vis des infections observé avec le vieillissement.

Une meilleure compréhension de l’impact du vieillissement sur la fonction des cellules immunitaires semble essentiel pour déterminer leur importance dans l’installation de l’inflammaging (inflammation s’installant avec l’âge) et dans la modulation de la réponse anti-infectieuse chez les personnes âgées. Ces données approfondies nous permettront de définir des stratégies thérapeutiques ciblant ces cellules.

Pour l’identification et permettre un suivi individuel, les souris seront tatouées aux doigts (tatouage permanent) à 3 semaines de vie. Uniquement pour les souris nécessitant une vérification de leur génotypage, un bout de queue sera prélevé. L’étude vise à étudier les mécanismes du vieillissement. Ainsi, différents tests seront pratiqués afin de déterminer la fragilité des animaux s’installant avec l’âge sur 24 mois maximum : test de force de préhension et de fatigue musculaire (l’animal s’agrippe à une grille et la force et le temps de prise sont évalués), test de mémoire spatiale (2 objets sont placés à proximité de l’animal et son interaction avec les objets est évalué pendant 10min 2 fois en 24h), motilité et perméabilité intestinale (le suivi d’une prise de charbon colorant les selles permet de suivre sur quelques heures l’activité du transit). Ces tests seront pratiqués une fois sur tous les animaux et tous les 3 mois pour ceux dont un suivi longitudinal sera mis en place. Ils permettront d’établir un score de fragilité comme il est pratiqué chez l’homme. Des prélèvements seront effectués 1 fois ou maximum 1x tous les 3 mois sur la durée de vie des animaux. Lors de la préhension des souris pour la pesée, l’urine ou les selles émises spontanément par la souris seront récupérées maximum avec une fréquence de 3 mois tous les 3 mois. Suite à l’étude de la fragilité, la réponse immunitaire anti-infectieuse fongique ou bactérienne des souris sera évaluée et l’effet de traitements de type nutraceutiques sera évalué. Certains animaux infectés recevront par voie orale tous les jours pendant 15 jours à 1 mois ou par injection intrapéritonéale 1x tous les 2 jours pendant 15 jours. Un suivi sera mis en place pendant maximum 7 jours avec la pesée, le prélèvement d’urine et de selles tous les jours pendant 7 jours. Du sang et différents organes seront prélevés en fin de vie.

La manipulation des animaux pour le prélèvement d’urine et les tests de force, de motricité et de cognition peuvent stresser les animaux. Une attention particulière sera portée sur la manipulation des cages de manière indépendante (changement de gants, nettoyage du matériels utilisés entre chaque cage). Bien que les prélèvements de sang soient effectués de manière très espacée, ils peuvent entrainer des lésions. Ces prélèvements, prévus au niveau mandibulaire, seront alternés d’un côté et de l’autre. Lors d’injection intrapéritonéale, le point d’injection sera désinfecté et surveillé journalièrement. Les modèles d’infection peuvent entrainer un sepsis et altérer la survie des animaux. Une surveillance journalière permettra d’intervenir au plus tôt.

Les souris seront mises à mort afin de récupérer de nombreux tissus et acquérir le maximum de données biologiques.

Les mécanismes de la réponse immunitaire sont complexes et nécessitent la mobilisation de différents effecteurs cellulaires de l’immunité et ne peuvent pas être mimés par une approche de culture cellulaire. Des souris adultes jeunes afin d’avoir des souris avec un système immunitaire mature et souris âgées pour l’étude du vieillissement seront étudiées. Les souris âgées nous permettront d’étudier ces mécanismes dans leur contexte pathologique et physiologique de vieillissement que nous ne pouvons pas réaliser par d’autres approches. Par ailleurs, cette espèce présente certains intérêts pratiques décisifs justifiant l’utilisation des souris comme modèle : faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de manipulation et une bonne adaptabilité aux conditions expérimentales. De plus, notre projet de recherche est basé sur l’utilisation des animaux génétiquement modifiés qui nous permettront d’explorer l’implication de différentes voies de signalisation, cibles pertinentes pour des approches pharmacologiques dirigées.