Skin wounds and compromised wound healing are major concerns for the public. Although skin wound healing has been studied for decades, the molecular and cellular mechanisms behind the process are still not completely clear. The systemic responses to trauma involve the body’s inflammatory and immunomodulatory cellular and humoral networks. Studies over the years provided essential insights into a complex and dynamic immunity during the cutaneous wound healing process. This review will focus on innate cell populations involved in the initial phase of this orchestrated process, including innate cells from both the skin and the immune system.

Macrophages participate in cutaneous wound healing by adopting M1 pro-inflammatory and M2 immunoregulatory/pro-repair phenotypes. Chronic wounds associated with a deficient macrophage response could benefit from treatments that restore an acute inflammatory response and promote healing. Calcium-alginate dressings release calcium ions, which are potent bioactivators of macrophage function in wounds. Here, the effects of two calcium-alginate dressings, Algosteril^® (ALG, pure Ca²⁺ alginate) and Biatain^® Alginate (BIA, Ca²⁺ alginate with carboxymethyl cellulose), and a 3 mM CaCl₂ solution were compared in human macrophages polarized to M1 or M2. ALG and CaCl₂ preserved monocyte viability, and BIA reduced it. Both alginates and CaCl₂ reinforced the M1 pro-inflammatory transcriptional profile and phenotype, with significant increases in IL-6 and TNF-α secretion by ALG only. In M2 macrophages, all conditions increased the M1-specific gene expression and reduced M2 markers, suggesting an orientation toward an inflammatory profile. Only ALG significantly increased the secretion of CCL18 and VEGF, suggesting pro-repair activity. All conditions increased M2 phagocytic activity. This work demonstrates the interest in calcium alginates for stimulating macrophage subtypes, which could help restore wound healing, especially in patients with compromised innate immunity. It highlights the differences among the calcium-alginate dressings. The pure alginate shows higher stimulation of macrophage pro-inflammatory and pro-repair functions.

Wound healing is a physiological process involving 4 major stages, among which an inflammatory phase to eradicate causal aggression. The wound bed is infiltrated by inflammatory cells from the innate response, including natural killer (NK) cells detected within the first 24 hours. Calcium alginate dressings including Algosteril® (Algo) are widely used in wound management. They

Le projet de thèse porte sur l'étude des effets de pansements cicatrisants à base d'alginate de calcium sur les cellules de la réponse immune innée. L'intérêt de l'utilisation de ces pansements issus des algues réside dans la biocompatibilité des alginates et leur non-toxicité. Au contact de la plaie, les ions calcium des alginates sont échangés avec les ions sodium du sang, conduisant à la formation d'un gel. Les ions calcium libérés favorisent très vite l'hémostase en activant les plaquettes et la cascade de coagulation. Notre hypothèse est qu'ils peuvent également agir sur les cellules de la réponse immunitaire ainsi que sur des cellules cutanées, telles que les fibroblastes, via la libération de calcium localement. En effet, les cellules de la réponse immunitaire innée (cellules NK, monocytes/macrophages, polynucléaires neutrophiles...) sont activées très rapidement sur le site de la blessure, assurant la détersion de la plaie et favorisant une réaction inflammatoire par la production locale de cytokines, de chimiokines et de facteurs de croissance. Dès les 24 premières heures qui suivent la blessure, les cellules NK migrent sur le site lésé pour y atteindre un nombre maximal entre le 3ème et le 7ème jour avant de diminuer ensuite. Connues pour être activables par le calcium, les deux fonctions principales des cellules NK incluent une activité cytotoxique et la capacité à produire des cytokines inflammatoires, dont l'IFN-gamma anti-infectieux. Ces capacités fonctionnelles permettent de contrôler l'infection locale et de préparer la phase de réparation tissulaire. La deuxième population cellulaire clé de la phase inflammatoire est celle des monocytes/macrophages qui migrent dans la plaie 48 à 96 heures après la blessure. Sous l'action des cytokines produites dans l'environnement tissulaire lésé, les monocytes immatures se différencient selon un processus de polarisation en macrophages pro-inflammatoires de type M1 qui assurent l'élimination des pathogènes par la sécrétion de cytokines (TNF-alpha, IFN-gamma, etc) ou en macrophages anti-inflammatoires de type M2 qui vont préparer la réparation tissulaire. Dans ce travail de thèse, nous avons comparé sur les fonctions des cellules NK d'un côté et les propriétés des macrophages de l'autre, les effets de deux pansements à base d'alginate de calcium, Algosteril® (alginate Ca2+ pur) et Biatain® Alginate (alginate Ca2+ avec carboxymethylcellulose) à ceux d'une solution de chlorure de calcium exogène à 3mM. Les résultats montrent une stimulation par les deux alginates de la réponse des cellules NK caractérisée par l'augmentation de la cytotoxicité NK via un mécanisme dépendant du calcium. En revanche, la production d'IFN-gamma et de TNF-alpha est induite par le pansement Algosteril® uniquement via un mécanisme non dépendant du calcium. Par ailleurs, les pansements favorisent la polarisation des macrophages M0 vers un phénotype M1 pro-inflammatoire caractérisé par l'expression de marqueurs spécifiques et la production de cytokines pro-inflammatoires (IL-1ß, TNF-alpha, IL-6). En outre, les alginates stimulent la capacité phagocytaire de ces macrophages M1. Pour aller au-delà de notre approche de la réponse innée, nous avons étudié les effets des deux alginates sur des cultures de fibroblastes dermiques. Les pansements stimulent la migration et la prolifération des fibroblastes mais seul l'alginate de Ca2+ pur augmente significativement la réponse des fibroblastes induite par la voie du TGF-ß, essentielle à la cicatrisation. L'autre alginate diminue cette réponse. L'ensemble des résultats de cette thèse démontrent l'absence de bioéquivalence entre les deux pansements alginates étudiés et mettent en évidence un nouveau mode d'action du pansement Algosteril® capable de stimuler un processus anti-infectieux en agissant sur les cellules de la réponse innée activées au cours de la phase inflammatoire immédiate de la cicatrisation et en favorisant la réparation dermique.

Early after skin wounds, innate immune cells, including natural killer (NK) cells, infiltrate the wound bed within the first 24 hours. The applic | POSTER