L’athérosclérose est une inflammation chronique liée à la rétention de LDL oxydées à la surface de la paroi des vaisseaux artériels conduisant à la formation de plaques dites « athérosclérotiques » susceptibles de se rompre et de conduire à des accidents cardiovasculaires (AVC, infarctus, embolies pulmonaires). Les macrophages, après avoir infiltré la paroi des artères, phagocytent les LDL oxydées et deviennent spumeux. Ils sont donc particulièrement impliqués dans la formation de ces plaques et leur évolution vers la rupture. Cette thèse porte sur la mise au point d’un modèle physiopathologique de macrophages spumeux de manière à développer de nouvelles stratégies de diagnostic et de thérapie ciblant cette population. Pour cela, des macrophages primaires humains ont été stimulés avec des LDL oxydées ainsi qu’un extrait de pool de plaques d’athérome carotidiennes humaines, de manière à mimer le microenvironnement pathologique. Nous avons ainsi mis en évidence que ces macrophages spumeux coexpriment à leur surface les marqueurs inflammatoires CD40, CD86 et CD197, et les marqueurs immunorégulateurs CD163, CD206 et CD200R, mais avec un niveau basal. Nous avons ensuite abordé leur caractérisation fonctionnelle par l’observation, en microscopie de fluorescence bi-photonique, d’intermédiaires du métabolisme énergétique naturellement autofluorescents : le NADH et le FAD. Ces cofacteurs enzymatiques sont produits différentiellement selon les voies métaboliques empruntées par les cellules (glycolyse pour les M1, respiration mitochondriale pour les M2). Nous avons montré que les M1, les M2 et notre modèle de macrophages spumeux, sont distinguables optiquement en microscopie bi-photonique. Ces résultats permettent d’envisager le développement de nouveaux dispositifs de diagnostic in vivo basés sur l’imagerie optique de l’activité cellulaire métabolique des macrophages. Par ailleurs, nous avons obtenu, par la technologie de phage-display, des anticorps humains qui seront utiles à la poursuite de la caractérisation de ce modèle et pour le développement de nouvelles stratégies de stratification des patients et d’immunothérapie. Pour cela, les différences métaboliques des sous-populations macrophagiques observées en microscopie bi-photonique seront mises à profit pour l’élaboration d’un test fonctionnel permettant de sélectionner les anticorps capables de restaurer une fonction athéroprotective (induction d’une immunorégulation ou de l’efflux de cholestérol).