Respiratory epithelium from COPD patients: In vitro memory and plasticity.

Introduction: La bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) est une maladie respiratoire chronique majeure qui représentera probablement la troisième cause de mortalité en 2030. La muqueuse respiratoire normale est tapissée d’un épithélium pseudo-stratifié muco-ciliaire qui constitue une barrière de première ligne face aux agents nocifs inhalés, notamment grâce aux jonctions serrées et à la sécrétion d’IgA et de peptides anti-microbiens. Il reste inconnu si les anomalies épithéliales observées dans la BPCO sont dues à une programmation intrinsèquement, (épi)génétiquement, anormale ou si elles sont la conséquence de l’inflammation locale. Méthodes : Le tissu broncho-pulmonaire d’une large série de patients BPCO et contrôles (opérés pour tumeur) et l’épithélium bronchique (proximal) reconstitué in vitro en interface air-liquide (pendant 2 à 5 semaines) à partir des mêmes patients ont été évalués par immunomarquage (et RT-qPCR) pour l’expression du récepteur aux immunoglobulines polymériques (pIgR, transportant l’IgA) et les marqueurs de transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) et de typage cellulaire. Résultats : L’expression du pIgR était diminuée dans l’épithélium bronchique des patients BPCO par comparaison aux patients contrôles (fumeurs ou non-fumeurs), de manière corrélée à la sévérité de l’obstruction bronchique. L’expression du pIgR était également diminuée dans l’épithélium cultivé in vitro (2 semaines) de patients BPCO (1). Dans l’épithélium bronchique BPCO, l’expression des marqueurs épithéliaux (zonula occludens-1 et E-cadhérine) était diminuée, alors que l’expression de vimentine (marqueur mésenchymateux) était augmentée, tant in situ (dans le tissu bronchique) que dans l’épithélium cultivé in vitro (2). En parallèle, cet épithélium BPCO montrait une augmentation des cellules à mucus (MUC5AC) et une diminution des cellules ciliées (β-tubuline IV), sans changement des cellules basales (p63) (non publié). Enfin, le phénotype épithélial anormal observé in vitro à 2 semaines de culture apparaissait partiellement réversible, avec notamment perte de vimentine, après culture prolongée (3-5 semaines) (2). Discussion : le modèle de culture épithéliale en interface air-liquide permet de récapituler certaines anomalies de l’épithélium bronchique BPCO, indiquant une mémoire de sa programmation, mais montre également une réversibilité partielle du phénotype suggérant une plasticité cellulaire dont les déterminants restent à explorer.

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Gohy, S., Detry, B., Lecocq, M., Ladjemi, M., & Pilette, C. (2015). Respiratory epithelium from COPD patients: In vitro memory and plasticity. GSK award 2015, Bruxelles. https://hdl.handle.net/2078.5/188905