Vous êtes ici

MicroARNs (miARNs) et infection bronchique à Pseudomonas aeruginosa (P. a) dans le contexte de la mucoviscidose

Dernière mise à jour 25.07.2017 à 16h27

Axe de recherche : Infection Délégation territoriale : Île de France

Porteur du projet : Michel CHIGNARD
Centre de Recherche St-Antoine Inserm U938/UPMC - Cystic Fibrosis: Physiopathology and Phenogenomics

Contexte :
Les microARNs sont de petites molécules régulatrices qui se fixent de manière complémentaire à une molécule d’ARN messager empêchant cette dernière d’achever son travail de fabrication d’une protéine. La découverte récente des microARNs a permis de mettre en évidence leur implication dans de nombreuses pathologies. Il est maintenant acquis que ces microARNs jouent un rôle important dans la réponse de l’hôte aux micro-organismes en modulant la réponse des cellules de l’immunité innée. Parmi ces dernières, les cellules épithéliales jouent un rôle essentiel dans la réponse inflammatoire. Ces cellules sont capables de reconnaître les pathogènes et de contrôler efficacement l’invasion microbienne, le développement et la résolution de la réponse inflammatoire. Dans le contexte de la mucoviscidose, ce contrôle est défaillant. Nous faisons l’hypothèse que la survenue d’infections à P. aeruginosa (P. a) pourrait avoir des conséquences sur l’expression de microARNs impliqués dans la réponse inflammatoire et permettrait d’expliquer les phénomènes d’hyper-inflammation et de colonisation bactérienne observés dans la mucoviscidose.

Objectifs :
"Notre objectif est de déterminer si les microARNs jouent un rôle dans la réponse inadaptée des cellules épithéliales dans le contexte de la mucoviscidose. Tout d’abord, nous identifierons les microARNs impliqués dans la modulation de la réponse inflammatoire et anti-bactérienne des cellules épithéliales bronchiques lors de l'infection par P. a. Puis nous rechercherons le rôle des facteurs de virulence exprimés par P. a dans la modulation d’expression des microARNs afin de comprendre l’implication de la bactérie dans l’altération de la réponse immunitaire.
Enfin, nous rechercherons dans le sang et les expectorations de patients atteints de mucoviscidose, colonisés par P. a, prélevés à différents stades de la maladie, la présence des microARNs candidats afin d’identifier d’éventuels bio-marqueurs d’aggravation clinique. Finalement, les microARNs étudiés pourraient être des cibles thérapeutiques pour enrayer l’inflammation et l’infection chroniques chez les patients atteints de mucoviscidose."

Perspectives :
"Nous prévoyons pour la suite de nos travaux de continuer à évaluer le rôle de CHAC1 dans la mise en place de l’apoptose et dans la réponse inflammatoire.
De plus, nous souhaiterions identifier si d’autres facteurs de virulence de P. a sont responsables de l’induction de l’expression de CHAC1. Pour cela nous disposons de différents mutants de la bactérie. Nous avons déjà identifié le LPS de P. a comme inducteur de CHAC1. Nous souhaiterions étudier les voies d’induction de CHAC1 par le LPS de P. a. CHAC1 pourrait être induit par l’une des voies du stress du réticulum endoplasmique, la voie PERK. Pour vérifier si l’induction de CHAC1 par le LPS de P. a passe par cette voie, nous avons à notre disposition un inhibiteur de PERK.
Nous voulons également continuer à étudier le rôle des microARNs potentiellement impliqués dans la modulation d’expression de CHAC1. L’analyse du miRNome a été faite à différents temps d’infection par P. a. Les temps 0, 2, 4 et 6 heures sont encore en cours d’analyse. Nous disposons aussi d’un plasmide contenant le promoteur de CHAC1 couplé à un gène qui code pour la luciférase qui est une protéine luminescente. Cet outil va nous permettre de faire le tri parmi les microARNs identifiés par l’analyse du miRNome et de sélectionner uniquement ceux qui ciblent directement CHAC1.
Nous souhaitons aussi étudier le rôle de CHAC1 dans la prolifération cellulaire car CHAC1 a été montré comme jouant un rôle dans différents cancers (Goebel et al., 2011, Joo et al., 2012).
De plus nous voudrions étudier le rôle de CHAC1 dans la réponse anti-bactérienne. Nous disposons pour cela d’une souche de P. a luminescente, PAK Lux qui nous permet de suivre la multiplication des bactéries.
Enfin, de façon plus générale, nos analyses seront d’abord effectuées sur des lignées cellulaires, pour des raisons pratiques et de coût puis nos résultats seront par la suite validés dans des cultures primaires de cellules épithéliales bronchiques CF ou non-CF."

Résultats obtenus :
"L’analyse des transcriptomes de cellules épithéliales bronchiques primaires CF et non-CF, infectées par P. a nous a permis d’identifier les gènes différemment exprimés entre ces deux conditions. Un gène est particulièrement dérégulé, il s’agit de CHAC1. Il est peu exprimé dans les cellules CF même au cours de l’infection par P. a alors que son expression augmente dans les cellules non-CF avec l’infection.
Nous avons tout d’abord confirmé l’expression différentielle de CHAC1 en ARNm, mais nous n’avons pas pu valider son expression au niveau protéique car la protéine est très vite dégradée par les cellules en conditions normales.
Nous avons identifié le LPS et la flagelline de P. a, deux facteurs de virulence de la bactérie comme inducteurs de l’expression de CHAC1.
Nous avons aussi montré que CHAC1 régule la réponse inflammatoire des cellules épithéliales et sa surexpression par P. a entraîne la mise en place de l’apoptose.
Enfin, nous avons obtenu les premières données de l’analyse de tous les microARNs différemment exprimés entre les cellules non-CF et CF infectées pendant 8 heures. Les échantillons à des temps plus courts d’infection sont en cours d’analyse."