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FLAMES

Agnès Coste-Borthwick

FLAMES : INFLAMMAGING CONTROL BY DYNAMIC MSC / MYELOID CELL CROSSTALK

Team Flame

The objective of the FLAMES team is to integrate stromal dynamics, inflammation and metabolism in the understanding of the loss of biological functions during aging to maintain and/or restore functional capacities. Our project aims to demonstrate that age-related chronic inflammation results from a defect of resolution of inflammation in tissues due to altered dialogue between macrophages and mesenchymal stromal cells (MSC).

This project is based on the use of innovative animal models, in vitro 4D strategies to reproduce tissue heterogeneity, as well as in silico approaches to study the inflammatory response and their effects on tissue repair.

The goal of our research project is to contribute to the identification of potential therapeutic targets to restore the dialogue between MSCs and macrophages to promote the development of a pro-resolutive response.

 

research axis

AXIS 1

Mapping of Macrophages and MSC heterogeneity during physiological and pathophysiological aging

Our group are looking at the modification of the phenotype and of the modification of the functional capacities of macrophages and MSC during aging in human and in mice. This will be done by using confocal microscopy, flow cytometry and single cell transcriptomic approaches, as well as functional assays. In addition, as the macrophages heterogeneity relies also on their origin, the modification of the macrophage origin during aging are studying using lineage tracing and animal models of hematopoietic reconstruction.

AXIS 2

Identify cellular and molecular targets that control the MSC/ Macrophages crosstalk during aging

Our group is characterizing  the receptors and soluble factors involved in the interaction between MSC and macrophages and how this MSC-macrophage communication is modified during aging. We currently focus on CD54 as a key molecule in the cross-talk between Macrophages and MSCs (Esapgnolle et al) and on ecosanoids that play a central role in resolution of inflammation (ref).

Cellules
Interaction entre les cellules stromales mesenchymateuses (vert) et les macrophages (violet) via le CD54 (jaune) in vitro (image de gauche) et in vivo (image de droite). Crédit: A.Varin-C.Barreau
Interaction between mesenchymal stromal cells (green) and macrophages (purple) through CD54 (yellow) in vitro (left) and in adipose tissue (right). Photo credit: A.Varin-C.Barreau

The targets involved in MSC-macrophage interaction are studying using murine and human experimental models of vascularized 3D culture systems that combine different cellular actors

  • endothelial cells
  • immune cells
  • stroma
Communication between multiple spheroids generated from MSC after 8 days in a hydrogel »
Scanning electron microscopy image of a self-organized MSC network in a biomaterial pore after 15 days of culture in a perfused bioreactor

AXIS 3

Strategies to restore the pro-resolutive macrophages through the re-education of macrophages or MSC/ Macrophages crosstalk

Our group is also developing different therapeutic approaches to reduce “inflammaging”.  Pharmacological, nutritional approaches and also cell therapy  approaches will be developed.

This research is carried out in collaboration with university partners and private companies.

team members

Macrophages, hématopoïèse, régénération, vieillissement et tissu adipeux 

Adèle Arlat2

Adéle Arlat

PhD students
Agnès Coste 2

Agnès Coste

Group leader MCU-UT3 Pharmacy
Benedicte Bertrand2

Benedicte Bertrand

Technical assistant-UT3 Pharmacy
Clément blot 2

Clément Blot

PhD students
Godefroy Jacquemin 2

Godefroy Jacquemin

PhD students
Jean-Gérard Descamps 2

Jean-Gérard Descamps

Technician-EFS
Kim Coulson 2

Kimberley Coulson

PhD students

Modélisation mathématique – prédiction – inflammation – régénération – vieillissement

Lea Da Costa 2

Lea Da Costa

PhD students

Macrophages, wound healing, collagen, resolution of inflammation, immunity

Marie Salon 2

Marie Salon

PhD students
Lise Lefévre

Lise Lefèvre

MCU-UT3 Pharmacy

Macrophage polarization, infection and immunity, nuclear receptor, inflammation and its resolution

Hélène Authier

Hélène Authier

MCU-UT3 Pharmacy

Hématopoïèse, tissu adipeux, Régénération, cytométrie

Marie-Laure Renoud 2

Marie-Laure Renoud

Engineer Assistant-INSERM

Cicatrisation – biomatériaux – thérapie cellulaire – macrophages – matrice 3D

Maylis Farno 2

Maylis Farno

Post-doctoral fellows

Macrophages, Immunity, Microbiota, IBD, Aging

Mouna Rahabi 2

Mouna Rahabi

Post-doctoral fellows
Mélissa Parny done

Mélissa Parny

Post-doctoral fellows

Cellules stromales mésenchymateuses, ingenierie cellulaire et tissulaire, organoides, bioréacteurs, culture 3D

Mélanie_Gadelorge

Mélanie Gadelorge

Engineer-EFS
Béatrice cousin

Béatrice Cousin

Co-group leader DR - CNRS

Innate immunity/macrophages; mesenchymal stromal cells, cell-cell interaction, cell therapy, inflammation

Audrey Varin

Audrey Varin

CR-EFS
user

Khaddouj Benmoussa

Post-doctoral fellows

Mesenchymal stromal cells, organoids, Biomaterials, 3D modelisation, stroma

Nicolas Espagnolle

Nicolas Espagnolle

CR-EFS
user

Judith Fillaux

MCU-PH-UT3 Medicine
user

Sophie Cassaing

MCU-PH-UT3 Medicine
user

Marianne Dutour

Technicienne
user

Brigitte Sallerin

PU-PH

Inflammaging, SASP, mesenchymal stromal cell and macrophage cross-talk, senescence

user

Victorine Douin-Echinard

MCU-UT3 Pharmacy
user

Laurent Alric

PU-PH-UT3 Medicine
user

Bernard Pipy

DR émérite Inserm

Publications

Team Partners

scientific partners
financial supports

FLAMES

Agnès Coste
Béatrice Cousin

Contrôle de l’inflammaging par le dialogue cellules stromales mésenchymateuses / Macrophages

Team Flame

L’équipe FLAMES a pour objectif de démontrer que l’inflammation chronique liée à l’âge résulte d’un défaut de résolution de l’inflammation dans les tissus, dû à une altération du dialogue entre les macrophages et les cellules stromales mésenchymateuses (MSC).

Ce projet est basé sur l’utilisation de modèles animaux originaux, des approches 4D in vitro permettant de reproduire l’hétérogénéité des tissus, ainsi que sur des approches in silico pour étudier la mise en place de l’inflammaging et les répercussions sur la réparation tissulaire.

Notre projet de recherche a pour but de contribuer à l’identification de cibles thérapeutiques potentielles permettant de rétablir le dialogue entre les MSC et les macrophages pour favoriser le développement d’une activité pro-résolutive.

Les axes de recherche

AXE 1

Cartographie de l’hétérogénéité des MSCs et des Macrophages au cours du vieillissement physiologique et physiopathologique

Notre groupe étudie la modification du phénotype et des capacités fonctionnelles des macrophages et des CSMs  au cours du vieillissement chez l’homme et chez la souris. Pour ce faire, nous utilisons  l’imagerie confocal, la cytométrie en flux et de l’analyse type “single cell”, ainsi que des essais fonctionnels.

En outre, comme l’hétérogénéité des macrophages dépend également de leur origine tissulaire, la modification de l’origine des macrophages au cours du vieillissement est étudiée en utilisant la technique du “lineage tracing” et des modèles de reconstruction hématopoïétique chez la souris.

AXE 2

Identifier des cibles cellulaires et moléculaires qui contrôlent le dialogue MSCs/Macrophages au cours du vieillissement.

Notre groupe étudie les récepteurs et les facteurs solubles impliqués dans l’interaction entre le CSM et les macrophages et nous étudions l’évolution de cette interaction CSM-macrophages  au cours du vieillissement. Nous étudions plus particulièrement le rôle du CD54 en tant que molécule clé dans la communication entre les macrophages et les CSM (Espagnolle et al) et sur les écosanoïdes qui jouent un rôle central dans la résolution de l’inflammation (réf).

Cellules
Interaction entre les cellules stromales mesenchymateuses (vert) et les macrophages (violet) via le CD54 (jaune) in vitro (image de gauche) et in vivo (image de droite). Crédit: A.Varin-C.Barreau
Interaction entre les cellules stromales mesenchymateuses (vert) et les macrophages (violet) via le CD54 (jaune) in vitro (image de droite) et in vivo (image de gauche). Crédit: A.Varin-C.Barreau

Les cibles impliquées dans l’interaction CSM / macrophages sont étudiées en utilisant des modèles expérimentaux de culture en 3D vascularisés  qui combinent différents acteurs cellulaires :

  • les cellules endothéliales
  • les cellules immunitaires
  • le stroma
Communication between multiple spheroids generated from MSC after 8 days in a hydrogel »
Communication between multiple spheroids generated from MSC after 8 days in a hydrogel

AXE 3

Développer des stratégies pour restaurer le phénotype pro-résolutif des macrophages via la rééducation des Macrophages ou de leur dialogue avec les MSCs

Notre groupe développe également différentes approches thérapeutiques pour diminuer l’”inflammaging”. Des approches pharmacologique, nutritionnelle et de thérapie cellulaire seront développées.

Cette recherche est réalisée en collaboration avec des partenaires universitaires et des entreprises privées (cf. nos partenaires).

membres de l'équipe

agnes j

Agnès Coste

Cheffe d'équipe-UT3 Pharmacie

Macrophages, Infection, Inflammation, Immuno-sénescence

Clément blot 2

Clément Blot

Doctorant
Béatrice cousin

Béatrice Cousin

Co-cheffe d'équipe DR - CNRS
user

Sophie Cassaing

MCU-PH-UT3 Medicine

Macrophages, hématopoïèse, régénération, vieillissement et tissu adipeux 

Adèle Arlat2

Adéle Arlat

Doctorante
Kim Coulson 2

Kimberley Coulson

Doctorante

Macrophage polarization, infection and immunity, nuclear receptor, inflammation and its resolution

Hélène Authier

Hélène Authier

MCU-UT3 Pharmacie

Modélisation mathématique – prédiction – inflammation – régénération – vieillissement

Lea Da Costa 2

Lea Da Costa

Doctorante
user

Khaddouj Benmoussa

Post-doctorante
Jean-Gérard Descamps 2

Jean-Gérard Descamps

Technicien-EFS
Benedicte Bertrand2

Benedicte Bertrand

Assistante technique-UT3 Pharmacie

Inflammaging, SASP, mesenchymal stromal cell and macrophage cross-talk, senescence

user

Victorine Douin-Echinard

MCU-UT3 Pharmacie
user

Marianne Dutour

Technicienne

Mesenchymal stromal cells, organoids, Biomaterials, 3D modelisation, stroma

Nicolas Espagnolle

Nicolas Espagnolle

CR-EFS

Cicatrisation – biomatériaux – thérapie cellulaire – macrophages – matrice 3D

Maylis Farno 2

Maylis Farno

Post-doctorante
user

Judith Fillaux

MCU-PH-UT3 Medicine

Cellules stromales mésenchymateuses, ingenierie cellulaire et tissulaire, organoides, bioréacteurs, culture 3D

Mélanie_Gadelorge

Mélanie Gadelorge

IE-EFS
Godefroy Jacquemin 2

Godefroy Jacquemin

Doctorant

Macrophage, inflammation, nuclear receptors, infection, eicosanoids

Lise Lefévre

Lise Lefèvre

MCU-UT3 Pharmacie

Monocyte-Macrophage, Skin Inflammation, Joint Inflammation (Osteoarthritis), Cytokines, Reactive Oxygen Species

Mélissa Parny done

Mélissa Parny

Post-doctorante

Macrophages, Immunity, Microbiota, IBD, Aging

Mouna Rahabi 2

Mouna Rahabi

Post-doctorante

Hématopoïèse, tissu adipeux, Régénération, cytométrie

Marie-Laure Renoud 2

Marie-Laure Renoud

AI-INSERM

Macrophages, wound healing, collagen, resolution of inflammation, immunity

Marie Salon 2

Marie Salon

Doctorante

Innate immunity/macrophages; mesenchymal stromal cells, cell-cell interaction, cell therapy, inflammation

Audrey Varin

Audrey Varin

CR-EFS
user

Brigitte Sallerin

PU-PH
user

Laurent Alric

PU-PH-UT3 Medicine
user

Bernard Pipy

DR émérite-INSERM

Publications

Financements

BPI France

Projets Région Occitanie/FEDER :

2019-2022 : PEPTIGRAP Association innovante et technologique de peptides de collagène de poisson (Naticol®) et de polyphénols de raisin et d’olive (OleograpeSeed®) pour le développement d’un soin de support à l’ostéoarthrite et à la perte de mobilité fonctionnelle pouvant résulter chez le sujet âgé et/ou sportif.

2020-2022 : CICAMAC. Biomatériau 3D comme support de macrophages pro-résolutifs pour la cicatrisation et le traitement des plaies chroniques.

Projets PSPC-Régions Occitanie/FEDER/BPI France :

2020-2024 : TREEAGENE Développement d’un composé nutraceutique innovant composé de peptides brevetés de collagène de poisson et d’extraits purifiés de bois de châtaignier pour le traitement de l’inflammation chronique de bas grade présente au cours du vieillissement et  les principaux désordres et pathologies associés au vieillissement.

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Partenaires SCIENTIFIQUES
soutiens financiers