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Etude de la biologie des neutrophiles dans la mucoviscidose à l’aide de poumons-sur-puce. NEUTILUS (Neutrophils in lungs)
Axe de recherche : Inflammation Délégation territoriale : Île de France Domaine de recherche : Recherche fondamentale
Porteur du projet : Pablo VARGAS
Contexte :
L'inflammation des voies respiratoires est une manifestation fréquente de la mucoviscidose, et conduit à des dommages et lésions tissulaires dans les poumons. Ce processus délétère a lieu même en l'absence d'infections et est dû au recrutement exacerbé d'un type de cellules immunitaires, les neutrophiles, qui libèrent des composés néfastes pour le tissu pulmonaire. Dans ce contexte, il est essentiel d'identifier les facteurs responsables de cette accumulation de neutrophiles dans les poumons et ceux amenant à une détérioration du poumon par ces cellules.
Objectifs :
Ce projet vise à caractériser les interactions entre le tissu pulmonaire et les neutrophiles afin de mettre en évidence les facteurs pulmonaires présents dans la mucoviscidose qui responsables d'un sur-recrutement des neutrophiles dans ce tissu puis d'une détérioration du tissu pulmonaire. De plus, ce projet caractérisa comment des infections ou des substances inhalées irritantes (comme la fumée de cigarette) peuvent contribuer au recrutement et à l'activité délétère des neutrophiles dans le poumon. Ces objectifs seront réalisés grâce au développement d'un dispositif miniaturisé permettant de reproduire in vitro l'environnement pulmonaire et d'étudier de manière précise et quantitative le comportement des neutrophiles et des cellules pulmonaires.
Perspectives :
Au cours de l’année à venir, nous chercherons à identifier plus précisément quels signaux présents dans les sécrétions pulmonaires de la mucoviscidose augmentent le déplacement des neutrophiles, et à comprendre comment certains traitements peuvent modifier cet effet. Nous élargirons également le nombre d’échantillons étudiés afin de distinguer ce qui relève des caractéristiques propres des neutrophiles des patients de ce qui dépend de l’environnement du poumon. En parallèle, nous analyserons comment un épithélium bronchique « mucoviscidose » se forme et se maintient, notamment lorsqu’il est exposé à des signaux inflammatoires. Enfin, nous poursuivrons l’optimisation de notre dispositif miniaturisé de type « poumon-sur-puce » pour observer et mesurer de façon fiable les interactions entre l’épithélium et les neutrophiles dans des conditions proches de la réalité.
Résultats obtenus :
En résumé, nous avons mis en évidence que les sécrétions pulmonaires des patients atteints de mucoviscidose contiennent des signaux capables de « guider » et d’accélérer les neutrophiles, des cellules immunitaires impliquées dans l’inflammation. Cette attraction, observée dans des modèles expérimentaux en 3D, pourrait expliquer en partie pourquoi ces cellules s’accumulent dans les poumons et contribuent aux lésions tissulaires. Nous avons également identifié plusieurs molécules inflammatoires connues capables d’augmenter la mobilité des neutrophiles, même si elles n’expliquent pas à elles seules tout l’effet des sécrétions. Enfin, nous avons développé des structures d’épithélium bronchique en forme de tubes et des dispositifs miniaturisés de type « poumon-sur-puce » pour étudier, de façon plus proche de la réalité, comment l’épithélium et les neutrophiles interagissent dans la mucoviscidose.
En résumé, nous avons mis en évidence que les sécrétions pulmonaires des patients atteints de mucoviscidose contiennent des signaux capables de « guider » et d’accélérer les neutrophiles, des cellules immunitaires impliquées dans l’inflammation. Cette attraction, observée dans des modèles expérimentaux en 3D, pourrait expliquer en partie pourquoi ces cellules s’accumulent dans les poumons et contribuent aux lésions tissulaires. Nous avons également identifié plusieurs molécules inflammatoires connues capables d’augmenter la mobilité des neutrophiles, même si elles n’expliquent pas à elles seules tout l’effet des sécrétions. Enfin, nous avons développé des structures d’épithélium bronchique en forme de tubes et des dispositifs miniaturisés de type « poumon-sur-puce » pour étudier, de façon plus proche de la réalité, comment l’épithélium et les neutrophiles interagissent dans la mucoviscidose.
