Intégration des modèles in vitro dans la stratégie d’évaluation de la sensibilisation cutanée : 2018SACLS003 Thèse de doctorat de l'Université Paris-Saclay NNT préparée à l’Université Paris-Sud École doctorale n°569 Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué Spécialité de doctorat: Immunotoxicologie Thèse présentée et soutenue à Chatenay-Malabry, le 26 Janvier 2018, par Elodie Clouet Composition du Jury : Dr. Bernard Maillère Président Directeur de Recherche, CEA (Immunochimie de la réponse immunitaire cellulaire) Pr. Armelle Baeza Rapporteur Professeur des Universités, Paris Diderot (BFA UMR CNRS 8251) Dr. Patricia Rousselle Rapporteur Directeur de Recherche, IBCP Lyon (FRE 3310, CNRS) Dr. Elena Giménez-Arnau Examinateur Chargé de Recherche, Université de Strasbourg (UMR 7177) Dr. Hervé Groux Examinateur Directeur de recherche, Immunosearch Pr. Saadia Kerdine-Römer Directrice de thèse Professeur des Universités, Université Paris-Sud (INSERM UMR-S 996) Dr. Pierre-Jacques Ferret Co-Encadrant Directeur de la Toxicologie et de la Cosmétovigilance, Pierre Fabre SOMMAIRE LISTE DES FIGURES .................................................................................................................................. 3 LISTE DES TABLEAUX ............................................................................................................................... 5 LISTE DES ABREVIATIONS ....................................................................................................................... 6 AVANT-PROPOS ...................................................................................................................................... 9 INTRODUCTION ..................................................................................................................................... 13 I. L’allergie cutanée ...................................................................................................................... 15 1. Définitions de l’allergie et de l’hypersensibilité .................................................................... 15 2. Les différents types d’allergie ............................................................................................... 17 3. La dermatite de contact allergique ....................................................................................... 19 3.1 Epidémiologie de la dermatite de contact allergique ................................................... 20 3.2 La physiopathologie de la dermatite de contact allergique .......................................... 22 3.2.1 Structure cutanée de la peau ................................................................................ 22 3.2.1.1 Epiderme ........................................................................................................... 24 3.2.1.2 Derme ................................................................................................................ 27 3.2.1.3 Hypoderme ....................................................................................................... 30 3.2.2 Les molécules allergisantes ................................................................................... 30 3.2.2.1 Les différents types d’haptènes ........................................................................ 30 3.2.2.1.1 Les haptènes vrais ...................................................................................... 31 3.2.2.1.2 Les pré-haptènes ....................................................................................... 32 3.2.2.1.3 Les pro-haptènes ....................................................................................... 35 3.2.2.2 Pénétration et hapténisation aux protéines ..................................................... 36 3.2.3 Les mécanismes immunologiques de la dermatite de contact allergique ............ 40 3.2.3.1 La phase de sensibilisation ................................................................................ 41 3.2.3.2 La phase d’élicitation ........................................................................................ 53 3.3 Aspects cliniques de la dermatite de contact allergique .............................................. 60 3.4 Traitement de la dermatite de contact allergique ........................................................ 61 4. Méthodes d’évaluation in vivo de la sensibilisation cutanée ................................................ 62 4.1 Les tests chez l’homme ................................................................................................. 62 4.1.1 Tests cliniques ....................................................................................................... 62 4.1.2 Repeated Open Application Test ........................................................................... 65 4.1.3 Human Maximization Test ..................................................................................... 67 4.1.4 Human Repeated Insult Patch Test ....................................................................... 67 4.2 Les tests expérimentaux sur les animaux ...................................................................... 69 4.2.1 Les tests mesurant la phase de révélation ............................................................ 69 4.2.1.1 Le test de Buehler ............................................................................................. 70 4.2.1.2 Guinea Pig Maximization Test ........................................................................... 70 4.2.2 Les tests mesurant la phase de sensibilisation ...................................................... 71 1 Université Paris-Saclay Espace Technologique / Immeuble Discovery Route de l’Orme aux Merisiers RD 128 / 91190 Saint-Aubin, France 4.2.2.1 Local Lymph Node Assay et ses variantes ......................................................... 71 II. Les produits cosmétiques et la dermatite de contact allergique .............................................. 77 1. Définition du produit cosmétique ......................................................................................... 77 2. Contexte réglementaire et évaluation des produits cosmétiques ........................................ 77 2.1 De la Directive cosmétique 76/768/CEE au nouveau Règlement n°1223/2009 ........... 77 2.2 Les groupes de travail européen sur la sensibilisation cutanée et les étapes d’évaluation et de validation des méthodes alternatives ......................................................... 80 3. L’Adverse Outcome Pathway de la sensibilisation cutanée .................................................. 87 3.1 Définition de l’Adverse Outcome Pathway ................................................................... 88 3.2 L’Adverse Outcome Pathway dédiée à la sensibilisation cutanée ................................ 90 3.3 Les méthodes in silico .................................................................................................... 93 3.4 Les tests alternatifs associés aux différents événements clés ...................................... 97 3.4.1 La réactivité chimique ........................................................................................... 98 3.4.2 L’activation du kératinocyte ................................................................................ 105 3.4.3 L’activation de la cellule dendritique .................................................................. 114 3.4.4 La prolifération des Lymphocytes T..................................................................... 123 3.4.5 Résumé des méthodes alternatives actuellement validées ou en cours de validation ............................................................................................................................. 126 III. Les nouvelles stratégies pour l’évaluation de la sensibilisation cutanée ................................ 128 1. Les différentes stratégies d’évaluation proposées ............................................................. 128 2. Les difficultés et les limites des méthodes alternatives ...................................................... 143 PRESENTATION DU TRAVAIL .............................................................................................................. 149 RESULTATS .......................................................................................................................................... 153 ARTICLE 1 ............................................................................................................................................ 155 ARTICLE 2 ............................................................................................................................................ 159 DISCUSSION......................................................................................................................................... 163 CONCLUSIONS & PERSPECTIVES ......................................................................................................... 173 BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................................................... 179 COMMUNICATIONS SCIENTIFIQUES .................................................................................................. 207 ANNEXES ............................................................................................................................................. 211 2 Université Paris-Saclay Espace Technologique / Immeuble Discovery Route de l’Orme aux Merisiers RD 128 / 91190 Saint-Aubin,