CARD9 in neutrophils protects from colitis and controls mitochondrial metabolism and cell survival

Autor: Camille Danne, Chloé Michaudel, Jurate Skerniskyte, Julien Planchais, Aurélie Magniez, Allison Agus, Marie-Laure Michel, Bruno Lamas, Gregory Da-Costa, Madeleine Spatz, Cyriane Oeuvray, Chloé Galbert, Maxime Poirier, Yazhou Wang, Alexia Lapiere, Nathalie Rolhion, Tatiana Ledent, Cédric Pionneau, Solenne Chardonnet, Floriant Bellvert, Edern Cahoreau, Amandine Rocher, Rafael Jose Argüello, Carole Peyssonnaux, Sabine Louis, Mathias L. Richard, Philippe Langella, Jamel El-Benna, Benoit Marteyn, Harry Sokol
Přispěvatelé: MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé (MICALIS), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre de Recherche Saint-Antoine (CRSA), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU), Paris Center for Microbiome Medicine (FHU PaCeMM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Architecture et Réactivité de l'ARN (ARN), Institut de biologie moléculaire et cellulaire (IBMC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Plateforme Post-génomique de la Pitié-Salpêtrière (PASS-P3S), Unité Mixte de Service Production et Analyse de données en Sciences de la vie et en Santé (PASS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU), MetaboHUB-MetaToul, Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), MetaToul FluxoMet (TBI-MetaToul), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Toulouse Biotechnology Institute (TBI), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre d'Immunologie de Marseille - Luminy (CIML), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Excellence : Biogenèse et pathologies du globule rouge (Labex Gr-Ex), Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Cité (UPCité), Institut Cochin (IC UM3 (UMR 8104 / U1016)), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Centre de recherche sur l'Inflammation (CRI (UMR_S_1149 / ERL_8252 / U1149)), Institut d’Etudes Avancées de l’Université de Strasbourg - Institute for Advanced Study (USIAS), Université de Strasbourg (UNISTRA), Pathogénèse des Infections vasculaires / Pathogenesis of Vascular Infections, Institut Pasteur [Paris] (IP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Cité (UPCité), Funding was provided by the ANR-17-CE15-0019-01 grant and a Marie Skłodowska-Curie Actions fellowship., ANR-17-CE15-0019,MARYLAND,Modulation par Card9 du microbiote intestinal et de sa production d'agonistes Aryl hydrocarbon receptor: mécanisme, potentiel thérapeutique et comme biomarqueur dans les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin(2017), LAMAS, Bruno, Modulation par Card9 du microbiote intestinal et de sa production d'agonistes Aryl hydrocarbon receptor: mécanisme, potentiel thérapeutique et comme biomarqueur dans les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin - - MARYLAND2017 - ANR-17-CE15-0019 - AAPG2017 - VALID, MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Toulouse Biotechnology Institute (TBI), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, MetaToul-MetaboHUB, Institut Cochin, INSERM, CNRS, Université de Paris, Laboratoire d'excellence GR-Ex, Institut Cochin, INSERM, CNRS, UNiversité de Paris, Laboratoire d'excellence GR-Ex, Institut Pasteur, Université de Paris, Inserm 1225 Unité de Pathogenèse des infections Vasculaires, Métabolomique et Fluxomique (MetaToul) (TBI-MetaToul), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Faculte de Medecine Xavier Bichat, Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Institut Pasteur [Paris]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Cité (UPCité)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Gut
Gut, 2022, pp.gutjnl-2022-326917. ⟨10.1136/gutjnl-2022-326917⟩
Gut, BMJ Publishing Group, 2022, pp.gutjnl-2022-326917. ⟨10.1136/gutjnl-2022-326917⟩
ISSN: 0017-5749
1468-3288
Popis: ObjectivesInflammatory bowel disease (IBD) results from a combination of genetic predisposition, dysbiosis of the gut microbiota and environmental factors, leading to alterations in the gastrointestinal immune response and chronic inflammation. Caspase recruitment domain 9 (Card9), one of the IBD susceptibility genes, has been shown to protect against intestinal inflammation and fungal infection. However, the cell types and mechanisms involved in the CARD9 protective role against inflammation remain unknown.DesignWe used dextran sulfate sodium (DSS)-induced and adoptive transfer colitis models in total and conditional CARD9 knock-out mice to uncover which cell types play a role in the CARD9 protective phenotype. The impact of Card9 deletion on neutrophil function was assessed by an in vivo model of fungal infection and various functional assays, including endpoint dilution assay, apoptosis assay by flow cytometry, proteomics and real time bioenergetic profile analysis (Seahorse).ResultsLymphocytes are not intrinsically involved in the CARD9 protective role against colitis. CARD9 expression in neutrophils, but not in epithelial or CD11c+ cells, protects against DSS-induced colitis. In the absence of CARD9, mitochondrial dysfunction in neutrophils leads to their premature death through apoptosis, especially in oxidative environment. The decrease of fonctional neutrophils in tissues could explain the impaired containment of fungi and increased susceptibility to intestinal inflammation.ConclusionThese results provide new insight into the role of CARD9 in neutrophil mitochondrial function and its involvement in intestinal inflammation, paving the way for new therapeutic strategies targeting neutrophils.Summary boxWhat is already known about this subject?Inflammatory bowel disease (IBD) results from genetic predisposition, microbiota dysbiosis and environmental factors, but the alterations of the immune response leading to chronic intestinal inflammation are still not fully understood.Caspase recruitment domain 9 (Card9), one of the IBD susceptibility genes, has been shown to protect against intestinal inflammation and fungal infection.However, the cell types and cellular mechanisms involved in the CARD9 protective role against inflammation remain unknown.What are the new findings?CARD9 expression in neutrophils, but not in lymphocytes, epithelial cells or CD11c+ cells, protects against DSS-induced colitis.In the absence of CARD9, mitochondrial dysfunction in neutrophils leads to their premature death through apoptosis, especially in oxidative environment.The decrease of fonctional neutrophils in tissues could explain the impaired containment of fungi and increased susceptibility to intestinal inflammation.How might it impact on clinical practice in the foreseeable future?These results provide new insight into the role of CARD9 in neutrophil mitochondrial function and its involvement in intestinal inflammation.Understanding the role of neutrophils in chronic inflammation could lead to innovative therapeutic strategies targeting these key immune cells for various complex diseases.
Databáze: OpenAIRE
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