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Lung cancer is the leading cause of cancer death worldwide, with non-small cell lung cancer (NSCLC) accounting for up to 85% of all cases. Most of patients are diagnosed with late-stage lung cancer and despite recent advances in effective therapies such as targeted therapies and immunotherapies, the average 5-year survival rate is around 20%. Therefore, a better biological insights of cancer cells to exploit their vulnerabilities are essential to improve potential therapeutic targets and patient outcome. In this context, I got interested in metabolic alterations in NSCLC.First, I focused on the role of cholesterol efflux pathways during NSCLC development. High density lipoproteins (HDLs), mainly consisting of apolipoprotein A-I (ApoA-I), are involved in the process of cellular cholesterol efflux. HDLs remove cholesterol excess from peripheral tissue cells by active cholesterol transport, mediated by ABC transporters ABCA1 and ABCG1. Using a mouse model of lung-tumor bearing KRASG12D mutation (CCSPCRE-ERTM/+;KrasG12D/+), we identified that disruption of cholesterol efflux pathways by specific inactivation of Abca1 and Abcg1 in cancer cells promoted a pro-tolerogenic tumor microenvironment and tumor growth. Overexpression of the apolipoprotein A-I, to raise HDL levels, limited the cholesterol lung retention and protected these mice from tumor development and dire pathologic consequences. Cholesterol removal therapy with methyl-β-cyclodextrin inhalation also reduced tumor burden in progressing tumor by suppressing the proliferation and expansion of epithelial progenitor cells of tumor-origin. Local and systemic perturbations of cholesterol efflux pathways was confirmed in human lung adenocarcinoma. Our results position cholesterol removal therapy as a putative metabolic target in lung cancer progenitor cells.Next, I studied the role of mitophagy during NSCLC development. The selective elimination of damaged mitochondria by the machinery of autophagy is crucial to regulate mitochondrial activity, a process called mitophagy. The most-characterized mitophagy pathway relies on the PTEN-induced kinase 1 (PINK1) and the ubiquitin E3 ligase PARKIN. Hence, we explored the role of PINK1-mediated mitophagy in two murine lung cancer cell lines, LLC-1 and tumor-derived cell line from KrasG12D/+;p53-/- mouse (KP), in vitro and in vivo. First, we demonstrated in vitro the ability of two murine lung cancer cell lines, LLC-1 and KP cells, to remove damaged mitochondria by mitophagy following mitochondrial damages. This process requires the formation of autophagosomes by the ATG7 (autophagy related 7) protein. We also demonstrated that mitochondrial damages in LLC-1 and KP cells stabilize and activate PINK1, but not PARKIN, which is not expressed in those cells. Finally, using immunocompetent mice, we identified that disruption of PINK1-dependent mitophagy, similar to ATG7 loss as a complete autophagy/mitophagy inhibition, significantly increased LLC-1 tumor growth in vivo. PINK1-deficient tumors accumulated aberrant mitochondria and reduced inflammatory cytokines production, correlating with reduction of neutrophil infiltration. Those preliminary data suggest that PINK1-dependent PARKIN-independent mitophagy in lung cancer cells contributes to the control of lung tumor growth. We hypothesize that it may be based, at least in part, on the induction of an effective anti-cancer immune surveillance., Le cancer bronchique non à petites cellules (CBNPC), représentant jusqu'à 85% des cas de cancer de poumon, est la principale cause de décès par cancer dans le monde. La majorité des patients sont diagnostiqués à un stade avancé de cancer et malgré les progrès thérapeutiques, le taux moyen de survie à 5 ans est d’environ 20%. De ce fait, une meilleure compréhension de la biologie des cellules cancéreuses et l'exploration des vulnérabilités des CBNPC devraient ouvrir de nouvelles voies pour le développement de stratégies thérapeutiques. Dans ce contexte, je me suis intéressée aux altérations métaboliques des CBNPC. Ma première étude s’est portée sur le rôle de l’efflux cellulaire du cholestérol durant le développement des CBNPC. Les lipoprotéines de haute densité (HDLs), principalement constituées de l’apolipoprotéine A-I (ApoA-I) sont impliquées dans le processus d’efflux cellulaire du cholestérol dans lequel les HDLs épurent le cholestérol en excès des cellules des tissus périphériques. Ce processus implique un transport actif du cholestérol médié par les transporteurs membranaires ABC de types A1 et G1 (ABCA1 et ABCG1). Grâce à l’utilisation d’un modèle murin de cancer du poumon (CCSPCRE-ERTM/+;KrasG12D/+), nous avons pu mettre en évidence que l’invalidation spécifique des transporteurs ABCA1 et ABCG1 dans les cellules cancéreuses augmente la taille des lésions tumorales pulmonaires, ainsi que l’infiltration immunitaire vers un profil permissif. A l’inverse, l’augmentation des taux des HDLs plasmatiques grâce à la surexpression de l’ApoA-I permet d’une part de limiter l’accumulation du cholestérol pulmonaire, mais également de diminuer le développement d’adénocarcinome induit par la mutation KRASG12D. En effet, l’efflux cellulaire du cholestérol réduit l’activation des voies de signalisation de survie des cellules cancéreuses in vivo, diminuant ainsi l’expansion cellulaire. De plus, nous avons montré que l’élimination du cholestérol membranaire à l'aide de la méthyl-β-cyclodextrine induit la régression des adénocarcinomes pulmonaires établis. Les perturbations locales et systémiques des voies d'efflux du cholestérol ont été confirmé chez les patients atteints de CBNPC. Nos résultats positionnent la thérapie d’élimination du cholestérol comme une cible métabolique potentielle afin de réduire le développement des CBNPC. Ma seconde étude consista à élucider le rôle de la mitophagie durant le développement des CBNPC. L'élimination sélective des mitochondries endommagées par la machinerie de l’autophagie est cruciale afin de réguler l’activité des mitochondries, un processus appelé mitophagie. La voie de mitophagie la mieux caractérisée implique la kinase PINK1 (PTEN-induced kinase 1) et l’E3 ubiquitine ligase PARKIN. Nous avons alors exploré le rôle de la mitophagie médiée par PINK1 dans la lignée cellulaire de cancer du poumon LLC-1 et la lignée cellulaire dérivée d’adénocarcinome de souris KrasG12D/+;p53-/- (KP) in vitro et in vivo. Dans un premier temps, nous avons démontré in vitro la capacité des cellules LLC-1 et KP à éliminer les mitochondries endommagées par la mitophagie, nécessitant la formation des autophagosomes par la protéine ATG7 (autophagy related 7). Nous avons également pu mettre en évidence que les dommages mitochondriaux des cellules LLC-1 et KP stabilisent et activent PINK1, mais pas PARKIN, qui n’est pas exprimée dans ces cellules. Nous avons finalement observé que la perte de PINK1 dans les tumeurs implantées chez des souris immunocompétentes, tout comme de la perte d'ATG7, augmente la croissance des tumeurs LLC-1. D’un point de vue mécanistique, la production de cytokines inflammatoires est diminuée dans les tumeurs déficientes pour PINK1, ce qui entraîne une réduction de l'infiltration des neutrophiles. Ces résultats suggèrent que la mitophagie dépendante de PINK1 contribue au contrôle de la croissance des tumeurs pulmonaires, notamment en modulant la réponse immune anti-tumorale.

Monocytes are key players in innate immunity mechanisms. They originate from the bone marrow and contribute to the whole-body homeostasis maintenance by being mobilized to the blood circulation in case of injury or chronic inflammation for example. There, monocytes can either stay in the blood circulation, or be recruited to peripheral tissues where they can differentiate into macrophages. Since the 70’s the metabolic control of immune cell survival, function and fate, mostly in macrophages that are involved in numerous cardio-metabolic diseases, gained great interest from the scientific community. However, the monocyte-specific metabolic control is still ill-defined. Interestingly, in steady state, blood monocyte numbers oscillate throughout the day on a 24h basis. Moreover, we highlighted a correlation between circulating monocyte number oscillation pattern and fatty acid levels during the day. Therefore, during my Ph.D. I focused on deciphering the possible causality that unites those phenomena and more particularly on studying the impact of energetic metabolites such as fatty acids on the control of monocytes. In this purpose, we generated a genetic mouse model deficient for the lipolysis adipose tissue key enzyme, namely Atgl. Here, we show that the inhibition of adipose tissue lipolysis leads to stress and specific chronic inflammation in the brown adipose tissue, associated to a local monocyte recruitment in a CCR2-dependant manner. This brown adipose tissue monocyte recruitment was paralleled to a decrease in blood monocyte numbers. However, we failed to see alterations in the bone marrow compartment, responsible for hematopoiesis and blood cell production. Thus, we highlighted the major role of adipose tissue lipolysis and monocyte recruitment on brown adipose tissue homeostasis., Les monocytes font partie des acteurs majeurs de l’immunité innée. Ils sont générés dans la moelle osseuse et contribuent à garantir le maintien de l’homéostasie de l’organisme en cas de blessure ou d’inflammation chronique par leur mobilisation dans le sang et leur recrutement dans les tissus où ils ont la capacité de se différencier en macrophages. Depuis les années 1970, l’étude du contrôle exercé par le métabolisme sur la survie, la fonction et le devenir des cellules immunitaires, et plus particulièrement des macrophages, impliqués dans de nombreuses pathologies cardio-métaboliques, a gagné un grand intérêt auprès de la communauté scientifique. Cependant, les données recueillies sur l’impact du métabolisme sur les monocytes restent très limitées. De façon intéressante à l’état physiologique, le nombre de monocytes dans la circulation sanguine varie au cours de la journée. De plus, nous avons mis en évidence une corrélation entre le nombre de monocytes présents dans la circulation et les taux d’acides gras circulants au cours de la journée. Ainsi, durant ma thèse je me suis intéressée à l’étude de la potentielle causalité qui unit ces deux phénomènes et plus particulièrement à l’impact des métabolites énergétiques tels que les acides gras sur le contrôle des monocytes. Pour ce faire, nous avons utilisé un modèle murin génétiquement déficient pour l’enzyme clé responsable de la libération des acides gras à travers la lipolyse du tissu adipeux, appelée Atgl. Nous avons pu mettre en évidence que l’altération de la lipolyse du tissu adipeux entraine un stress et une inflammation chronique spécifique du tissu adipeux brun, associés à un recrutement local massif des monocytes de façon dépendante de l’expression du récepteur aux chimiokines CCR2. Le recrutement accru des monocytes dans le tissu adipeux brun est également associé à une diminution des taux de monocytes dans la circulation sanguine. Cependant chez ces souris, nous n’avons pas observé d’altération du compartiment médullaire, siège de l’hématopoïèse et de la production des cellules sanguines. Nos résultats permettent ainsi de mettre en évidence l’importance de la lipolyse ainsi que du recrutement des monocytes sur le maintien de l’homéostasie du tissu adipeux brun.

Monocytes are key players in innate immunity mechanisms. They originate from the bone marrow and contribute to the whole-body homeostasis maintenance by being mobilized to the blood circulation in case of injury or chronic inflammation for example. There, monocytes can either stay in the blood circulation, or be recruited to peripheral tissues where they can differentiate into macrophages. Since the 70’s the metabolic control of immune cell survival, function and fate, mostly in macrophages that are involved in numerous cardio-metabolic diseases, gained great interest from the scientific community. However, the monocyte-specific metabolic control is still ill-defined. Interestingly, in steady state, blood monocyte numbers oscillate throughout the day on a 24h basis. Moreover, we highlighted a correlation between circulating monocyte number oscillation pattern and fatty acid levels during the day. Therefore, during my Ph.D. I focused on deciphering the possible causality that unites those phenomena and more particularly on studying the impact of energetic metabolites such as fatty acids on the control of monocytes. In this purpose, we generated a genetic mouse model deficient for the lipolysis adipose tissue key enzyme, namely Atgl. Here, we show that the inhibition of adipose tissue lipolysis leads to stress and specific chronic inflammation in the brown adipose tissue, associated to a local monocyte recruitment in a CCR2-dependant manner. This brown adipose tissue monocyte recruitment was paralleled to a decrease in blood monocyte numbers. However, we failed to see alterations in the bone marrow compartment, responsible for hematopoiesis and blood cell production. Thus, we highlighted the major role of adipose tissue lipolysis and monocyte recruitment on brown adipose tissue homeostasis.; Les monocytes font partie des acteurs majeurs de l’immunité innée. Ils sont générés dans la moelle osseuse et contribuent à garantir le maintien de l’homéostasie de l’organisme en cas de blessure ou d’inflammation chronique par leur mobilisation dans le sang et leur recrutement dans les tissus où ils ont la capacité de se différencier en macrophages. Depuis les années 1970, l’étude du contrôle exercé par le métabolisme sur la survie, la fonction et le devenir des cellules immunitaires, et plus particulièrement des macrophages, impliqués dans de nombreuses pathologies cardio-métaboliques, a gagné un grand intérêt auprès de la communauté scientifique. Cependant, les données recueillies sur l’impact du métabolisme sur les monocytes restent très limitées. De façon intéressante à l’état physiologique, le nombre de monocytes dans la circulation sanguine varie au cours de la journée. De plus, nous avons mis en évidence une corrélation entre le nombre de monocytes présents dans la circulation et les taux d’acides gras circulants au cours de la journée. Ainsi, durant ma thèse je me suis intéressée à l’étude de la potentielle causalité qui unit ces deux phénomènes et plus particulièrement à l’impact des métabolites énergétiques tels que les acides gras sur le contrôle des monocytes. Pour ce faire, nous avons utilisé un modèle murin génétiquement déficient pour l’enzyme clé responsable de la libération des acides gras à travers la lipolyse du tissu adipeux, appelée Atgl. Nous avons pu mettre en évidence que l’altération de la lipolyse du tissu adipeux entraine un stress et une inflammation chronique spécifique du tissu adipeux brun, associés à un recrutement local massif des monocytes de façon dépendante de l’expression du récepteur aux chimiokines CCR2. Le recrutement accru des monocytes dans le tissu adipeux brun est également associé à une diminution des taux de monocytes dans la circulation sanguine. Cependant chez ces souris, nous n’avons pas observé d’altération du compartiment médullaire, siège de l’hématopoïèse et de la production des cellules sanguines. Nos résultats permettent ainsi de mettre en évidence l’importance de la lipolyse ainsi que du recrutement des monocytes sur le maintien de l’homéostasie du tissu adipeux brun.

Chronic inflammatory diseases such as obesity or atherosclerosis are a major public health concern in the western countries. It is now well established that immune cells, and in particular macrophages, play a critical role in the initiation and progression of cardiometabolic diseases. Indeed, tissue resident macrophages control tissue homeostasis such as visceral adipose tissue expansion and brown adipose tissue thermogenesis. However, the underlying mechanisms remain unknown. Immuno-metabolism is a new research area that illustrates macrophage adaptability to their nutritional environment for their function maintenance. We therefore looked at the role of glutamine in macrophage homeostasis and its impact on obesity and atherosclerosis. Therefore, we genetically abolished the limiting enzyme hydrolyzing glutamine to glutamate, called glutaminase 1 (Gls1), specifically in myeloid cells.In our first study, our data demonstrate that Gls1 deficiency in myeloid cells leads to glucose intolerance on a high-fat diet. This is associated with a decrease in norepinephrine levels in brown adipose tissue leading to defective thermogenesis. Our results highlight a decrease in spinal cord macrophage adhesion to glutamatergic neurons leading therefore to a decrease in neuron activation. Thus, our study demonstrates the role of macrophage glutaminolysis in controlling the sympathetic tone of thermogenic adipose tissue.Secondly, we studied the impact of myeloid cell glutaminolysis on atherosclerosis development. Glutaminolysis invalidation in myeloid cells leads to an increase atherosclerotic plaque area. In particular, we observed an increase in plaque necrosis suggesting a new function for macrophage glutaminolysis. We also validated this association in human atheromatous plaques. Although Gls1 deficiency in macrophages does not affect their survival, we showed a key role of this pathway in efferocytosis. Further analyses of the downstream mechanisms revealed an alteration in macrophage alternative polarization associated with mitochondrial metabolism reprogramming. Modulation of these pathways leads to a drop in Rac1 activity, thus explaining the efferocytosis defect. Therefore, our second study identifies myeloid cell glutaminolysis as an essential actor in atherosclerosis development.; Les maladies chroniques inflammatoires telles que l’obésité ou l’athérosclérose constituent un problème majeur de santé publique dans les pays occidentaux. Il est désormais bien établi que les cellules immunitaires, et en particulier les macrophages, jouent un rôle essentiel dans l’initiation et la progression de ces maladies métaboliques. En effet, les macrophages résidents au sein des tissus contrôlent leur homéostasie comme par exemple l’expansion du tissu adipeux viscéral ou la thermogenèse du tissu adipeux brun. Cependant, les mécanismes restent mal compris. L’immuno-métabolisme est un nouveau domaine de recherche qui illustre l’adaptabilité des macrophages à leur environnement nutritionnel pour le maintien de leurs fonctions. Nous nous sommes ainsi intéressés au rôle de la glutamine dans l’homéostasie des macrophages et son impact sur l’obésité et l’athérosclérose. Pour cela, nous avons génétiquement supprimé l’enzyme limitante hydrolysant la glutamine en glutamate, appelée glutaminase 1 (Gls1), spécifiquement au sein des cellules myéloïdes. Dans notre première étude, nos données démontrent que l’absence de Gls1 dans les cellules myéloïdes conduit à une intolérance au glucose sous régime riche en graisses, associée à une diminution des niveaux de norépinephrine dans le tissu adipeux brun conduisant alors à un défaut de thermogenèse. Nos résultats mettent en évidence une diminution de l’adhésion des macrophages de la moelle épinière aux neurones glutamatergiques et diminuant ainsi l’activation de ces derniers. Notre étude démontre donc le rôle de la glutaminolyse des macrophages dans le contrôle du tonus sympathique des tissus adipeux thermogéniques. Dans un second temps nous avons étudié l’impact la glutaminolyse des cellules myéloïdes sur le développement de l’athérosclérose. L’invalidation de la glutaminolyse des cellules myéloïdes entraîne une augmentation de la surface de la plaque athéromateuse. En particulier, nous avons pu observer une augmentation de la nécrose des plaques suggérant une nouvelle fonction de la glutaminolyse des macrophages. Nous avons également pu valider cette association dans des plaques athéromateuses humaines. Bien que la déficience en Gls1 dans les macrophages n’altère pas leur survie, nous avons pu mettre en évidence un rôle clé de cette voie dans le processus d’efférocytose. L’analyse des mécanismes en aval a révélé une altération de la polarisation alternative des macrophages chez ces souris associée à une reprogrammation du métabolisme mitochondrial. La modulation de ces voies conduit à une baisse d’activité de Rac1 expliquant ainsi le défaut d’efférocytose. Ainsi, notre seconde étude identifie la glutaminolyse des cellules myéloïdes comme un acteur essentiel dans le développement des maladies cardiovasculaires.

Chronic inflammatory diseases such as obesity or atherosclerosis are a major public health concern in the western countries. It is now well established that immune cells, and in particular macrophages, play a critical role in the initiation and progression of cardiometabolic diseases. Indeed, tissue resident macrophages control tissue homeostasis such as visceral adipose tissue expansion and brown adipose tissue thermogenesis. However, the underlying mechanisms remain unknown. Immuno-metabolism is a new research area that illustrates macrophage adaptability to their nutritional environment for their function maintenance. We therefore looked at the role of glutamine in macrophage homeostasis and its impact on obesity and atherosclerosis. Therefore, we genetically abolished the limiting enzyme hydrolyzing glutamine to glutamate, called glutaminase 1 (Gls1), specifically in myeloid cells.In our first study, our data demonstrate that Gls1 deficiency in myeloid cells leads to glucose intolerance on a high-fat diet. This is associated with a decrease in norepinephrine levels in brown adipose tissue leading to defective thermogenesis. Our results highlight a decrease in spinal cord macrophage adhesion to glutamatergic neurons leading therefore to a decrease in neuron activation. Thus, our study demonstrates the role of macrophage glutaminolysis in controlling the sympathetic tone of thermogenic adipose tissue.Secondly, we studied the impact of myeloid cell glutaminolysis on atherosclerosis development. Glutaminolysis invalidation in myeloid cells leads to an increase atherosclerotic plaque area. In particular, we observed an increase in plaque necrosis suggesting a new function for macrophage glutaminolysis. We also validated this association in human atheromatous plaques. Although Gls1 deficiency in macrophages does not affect their survival, we showed a key role of this pathway in efferocytosis. Further analyses of the downstream mechanisms revealed an alteration in macrophage alternative polarization associated with mitochondrial metabolism reprogramming. Modulation of these pathways leads to a drop in Rac1 activity, thus explaining the efferocytosis defect. Therefore, our second study identifies myeloid cell glutaminolysis as an essential actor in atherosclerosis development., Les maladies chroniques inflammatoires telles que l’obésité ou l’athérosclérose constituent un problème majeur de santé publique dans les pays occidentaux. Il est désormais bien établi que les cellules immunitaires, et en particulier les macrophages, jouent un rôle essentiel dans l’initiation et la progression de ces maladies métaboliques. En effet, les macrophages résidents au sein des tissus contrôlent leur homéostasie comme par exemple l’expansion du tissu adipeux viscéral ou la thermogenèse du tissu adipeux brun. Cependant, les mécanismes restent mal compris. L’immuno-métabolisme est un nouveau domaine de recherche qui illustre l’adaptabilité des macrophages à leur environnement nutritionnel pour le maintien de leurs fonctions. Nous nous sommes ainsi intéressés au rôle de la glutamine dans l’homéostasie des macrophages et son impact sur l’obésité et l’athérosclérose. Pour cela, nous avons génétiquement supprimé l’enzyme limitante hydrolysant la glutamine en glutamate, appelée glutaminase 1 (Gls1), spécifiquement au sein des cellules myéloïdes. Dans notre première étude, nos données démontrent que l’absence de Gls1 dans les cellules myéloïdes conduit à une intolérance au glucose sous régime riche en graisses, associée à une diminution des niveaux de norépinephrine dans le tissu adipeux brun conduisant alors à un défaut de thermogenèse. Nos résultats mettent en évidence une diminution de l’adhésion des macrophages de la moelle épinière aux neurones glutamatergiques et diminuant ainsi l’activation de ces derniers. Notre étude démontre donc le rôle de la glutaminolyse des macrophages dans le contrôle du tonus sympathique des tissus adipeux thermogéniques. Dans un second temps nous avons étudié l’impact la glutaminolyse des cellules myéloïdes sur le développement de l’athérosclérose. L’invalidation de la glutaminolyse des cellules myéloïdes entraîne une augmentation de la surface de la plaque athéromateuse. En particulier, nous avons pu observer une augmentation de la nécrose des plaques suggérant une nouvelle fonction de la glutaminolyse des macrophages. Nous avons également pu valider cette association dans des plaques athéromateuses humaines. Bien que la déficience en Gls1 dans les macrophages n’altère pas leur survie, nous avons pu mettre en évidence un rôle clé de cette voie dans le processus d’efférocytose. L’analyse des mécanismes en aval a révélé une altération de la polarisation alternative des macrophages chez ces souris associée à une reprogrammation du métabolisme mitochondrial. La modulation de ces voies conduit à une baisse d’activité de Rac1 expliquant ainsi le défaut d’efférocytose. Ainsi, notre seconde étude identifie la glutaminolyse des cellules myéloïdes comme un acteur essentiel dans le développement des maladies cardiovasculaires.

Myeloid cells are produced by hematopoiesis, from hematopoietic stem cells (HSCs), a metabolically fine-tuned process. In chronic inflammatory diseases, an increased amount of monocytes is observed (monocytosis). My thesis focuses on the role of myeloid cells metabolism in chronic inflammatory diseases. We focused on the impact of cholesterol metabolism alterations into the anarchic proliferation of monocytes (carcinogenesis). Novel somatic mutations in the cholesterol efflux transporter ATP-Binding Cassette A1 induce carcinogenesis of monocytes, highlighting the impact of cholesterol efflux pathway in monocyte proliferation. I studied glycolysis in atherosclerosis, a chronic inflammatory disease. HSCs and myeloid progenitors exhibited higher Glut-1 expression in a murine model of atherosclerosis, with an enhanced accumulation of macrophages into lesions. A partial deletion of Glut-1 reduced HSCs and progenitors proliferation, limiting monocytosis and atherosclerotic plaques development. I studied the role of lysosomal acid lipase (LIPA) in the phagocytosis of apoptotic cells (efferocytosis). When a macrophage phagocytized an apoptotic cell, an important amount of cholesterol has to be degraded. LIPA is a key player in this process. When LIPA is inhibited, we observed a reduced production of 25- and 27-hydroxycholesterol, leading to an increased mitochondrial oxidative stress, which activated NLRP3 inflammasome activation and a reduced LXR activation. LIPA inhibition leads to a defective efferocytosis in vitro and in vivo. LIPA enzyme is essential to prevent metabolic inflammation by maintaining effective efferocytosis.; La myélopoïèse est finement régulée au niveau métabolique. Les cellules myéloïdes (monocytes et macrophages) sont au centre de nombreuses pathologies. Ma thèse étudie le rôle du métabolisme des cellules myéloïdes dans les pathologies inflammatoires. Je me suis intéressée au métabolisme du cholestérol dans la prolifération anarchique des monocytes (cancérisation) et j’ai étudié des mutations du transporteur ABCA1 (ATP-Binding Cassette A1) impliqué dans l’efflux de cholestérol, qui sont à l’origine d’une prolifération accrue des monocytes, soulignant l’impact du métabolisme lipidique dans la régulation de la prolifération cellulaire. Le métabolisme du glucose est lui aussi impliqué dans la régulation de la myélopoïèse. Nous avons étudié le rôle du transporteur au glucose, Glut-1, dans l’athérosclérose, qui est une pathologie inflammatoire chronique. Dans ce contexte, les CSH et les progéniteurs myéloïdes sur-expriment le transporteur Glut-1, induisant une monocytose, permettant l’accumulation de macrophages dans les lésions. La déficience en Glut-1 prévient la monocytose et le développement des plaques d’athérosclérose. Je me suis intéressée au rôle de la lipase acide lysosomale (LIPA) dans la phagocytose des cellules apoptotiques (efferocytose) par les macrophages, où une grande quantité de cholestérol ingérée doit être dégradée. LIPA en est un acteur central. L’inhibition de cette enzyme provoque un stress oxydatif mitochondrial, et active l’inflammasome NLRP3, contribuant à une inflammation chronique. Cela réduit aussi l’activation des Liver-X-Receptor et induit un défaut d’efferocytose des macrophages, ce qui participe à l’apparition d’une inflammatoire chronique.

Myeloid cells are produced by hematopoiesis, from hematopoietic stem cells (HSCs), a metabolically fine-tuned process. In chronic inflammatory diseases, an increased amount of monocytes is observed (monocytosis). My thesis focuses on the role of myeloid cells metabolism in chronic inflammatory diseases. We focused on the impact of cholesterol metabolism alterations into the anarchic proliferation of monocytes (carcinogenesis). Novel somatic mutations in the cholesterol efflux transporter ATP-Binding Cassette A1 induce carcinogenesis of monocytes, highlighting the impact of cholesterol efflux pathway in monocyte proliferation. I studied glycolysis in atherosclerosis, a chronic inflammatory disease. HSCs and myeloid progenitors exhibited higher Glut-1 expression in a murine model of atherosclerosis, with an enhanced accumulation of macrophages into lesions. A partial deletion of Glut-1 reduced HSCs and progenitors proliferation, limiting monocytosis and atherosclerotic plaques development. I studied the role of lysosomal acid lipase (LIPA) in the phagocytosis of apoptotic cells (efferocytosis). When a macrophage phagocytized an apoptotic cell, an important amount of cholesterol has to be degraded. LIPA is a key player in this process. When LIPA is inhibited, we observed a reduced production of 25- and 27-hydroxycholesterol, leading to an increased mitochondrial oxidative stress, which activated NLRP3 inflammasome activation and a reduced LXR activation. LIPA inhibition leads to a defective efferocytosis in vitro and in vivo. LIPA enzyme is essential to prevent metabolic inflammation by maintaining effective efferocytosis.; La myélopoïèse est finement régulée au niveau métabolique. Les cellules myéloïdes (monocytes et macrophages) sont au centre de nombreuses pathologies. Ma thèse étudie le rôle du métabolisme des cellules myéloïdes dans les pathologies inflammatoires. Je me suis intéressée au métabolisme du cholestérol dans la prolifération anarchique des monocytes (cancérisation) et j’ai étudié des mutations du transporteur ABCA1 (ATP-Binding Cassette A1) impliqué dans l’efflux de cholestérol, qui sont à l’origine d’une prolifération accrue des monocytes, soulignant l’impact du métabolisme lipidique dans la régulation de la prolifération cellulaire. Le métabolisme du glucose est lui aussi impliqué dans la régulation de la myélopoïèse. Nous avons étudié le rôle du transporteur au glucose, Glut-1, dans l’athérosclérose, qui est une pathologie inflammatoire chronique. Dans ce contexte, les CSH et les progéniteurs myéloïdes sur-expriment le transporteur Glut-1, induisant une monocytose, permettant l’accumulation de macrophages dans les lésions. La déficience en Glut-1 prévient la monocytose et le développement des plaques d’athérosclérose. Je me suis intéressée au rôle de la lipase acide lysosomale (LIPA) dans la phagocytose des cellules apoptotiques (efferocytose) par les macrophages, où une grande quantité de cholestérol ingérée doit être dégradée. LIPA en est un acteur central. L’inhibition de cette enzyme provoque un stress oxydatif mitochondrial, et active l’inflammasome NLRP3, contribuant à une inflammation chronique. Cela réduit aussi l’activation des Liver-X-Receptor et induit un défaut d’efferocytose des macrophages, ce qui participe à l’apparition d’une inflammatoire chronique.