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  Responsable : Chignard Michel (chignard@pasteur.fr)


  resume

 

Nos travaux concernent la défense innée et l'inflammation pulmonaire et utilisent diverses approches in vitro ainsi que des modèles animaux. Nous étudions dans ce contexte physiopathologique le rôle des cellules épithéliales, des macrophages alvéolaires, des neutrophiles et de leurs récepteurs ("Toll-like receptors", "Proteinase-activated receptors" et CD87). Un autre aspect de nos recherches concerne l'effet du surfactant sur les macrophages alvéolaires (synthèse de phospholipase A2 et de cytokines) ainsi que l'interaction entre la phospholipase A2 et la "surfactant protein A" (voir figure).



  rapport

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Les poumons sont le siège de différentes pathologies dans lesquelles les mécanismes de défense innée et d'inflammation interviennent de façon essentielle. Parmi celles-ci figurent des pathologies majeures telles que le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), la broncho-pneumopathie chronique obstructive, la mucoviscidose, ou encore l'aspergillose invasive. Le processus de défense innée est naturellement bénéfique, mais son exacerbation peut conduire à des états inflammatoires préjudiciables. C'est dans ce contexte que nos travaux se proposent d'apporter une meilleure connaissance qualitative et quantitative des mécanismes impliqués, et qui pourrait permettre de cibler les évènements favorisant la défense innée sans augmenter la composante inflammatoire.

Interactions cellulaires dans l'environnement aérien pulmonaire (Michel Chignard, Dominique Pidard et Mustapha Si-Tahar).

Les macrophages et les polynucléaires neutrophiles participent activement aux pathologies pulmonaires inflammatoires et infectieuses.

Dans le cas des neutrophiles, leurs effets s'exercent en particulier au travers de la libération de trois sérine protéinases, l'élastase, la cathepsine G et la protéinase 3. Nous nous sommes attachés à analyser l'activité de ces protéinases sur divers récepteurs membranaires impliqués dans l'activation ou dans les propriétés d'adhérence de cellules de la défense innée et de l'inflammation. Des travaux sont en cours montrant un effet de l'élastase et de la cathepsine G sur les neutrophiles eux-mêmes. Ainsi, nous avons observé qu'elles diminuent l'expression membranaire de CD87/uPAR ("urokinase-type plasminogen activator receptor"), une glycoprotéine également exprimée par les monocytes et les cellules épithéliales, et impliquée dans les mécanismes d'adhérence et de réparation tissulaire. Des expériences en cours montrent que ces mêmes protéinases clivent le "Proteinase-activated receptor-2" (PAR-2) exprimé sur les cellules épithéliales pulmonaires. Ce récepteur, dont on ne connaît pas le (ou les) activateur(s) physiologique(s), serait impliqué dans les mécanismes de défense innée et d'inflammation. Par ailleurs, nous avons établi que l'élastase et la cathepsine G inhibent l'activation des monocytes exposés aux lipopolysaccharides (LPS), un composé pariétal de bactéries à Gram négatif, en agissant sur un récepteur membranaire spécifique, le CD14. Dépourvu d'un domaine transmembranaire capable d'induire une signalisation cellulaire, le CD14 agit de concert avec des récepteurs récemment identifiés appelés "Toll-like receptors" (TLR). Ces récepteurs permettent aux cellules qui les expriment de détecter la présence de pathogènes et de déclencher les mécanismes de défense innée. Nous étudions actuellement l'expression et le rôle de ces récepteurs au niveau des cellules pulmonaires et plus particulièrement de l'épithélium.

Sur le plan de la modélisation de pathologies in vivo, nous avons montré dans un modèle murin que l'administration de LPS dans les voies aériennes induit la migration des neutrophiles et la libération d'élastase dans les espaces aériens. Paradoxalement, la présence des neutrophiles est corrélée avec l'apparition d'une activité anti-élastase dont l'origine serait l'ADN provenant de cellules altérées localement. Par ailleurs, la migration des neutrophiles est contrôlée, en partie, par le TNF-a produit par les macrophages alvéolaires activés par le LPS. Ces mêmes macrophages activés sont incapables de synthétiser l'IL-10, une cytokine anti-inflammatoire. Il apparaît qu'une protéine du surfactant pulmonaire, la SP-A, pourrait expliquer ce phénotype particulier car nous avons observé qu'elle est capable de réprimer la synthèse d'IL-10 par les cellules de la lignée monocytaire. Toutefois, lors d'une infection pulmonaire expérimentale létale provoquée par Aspergillus fumigatus chez la souris immunodéprimée, de l'IL-10 est détectée dans les espaces aériens. Cette production pourrait être impliquée dans la mortalité des animaux. Il faut noter que dans ce modèle d'aspergillose invasive, les neutrophiles jouent un rôle défensif primordial, ce qui ne semble pas être le cas des macrophages alvéolaires.

Mécanismes de régulation et rôles des phospholipases A2 dans les pathologies inflammatoires pulmonaires (Lhousseine Touqui)

La phospholipase A2 (PLA2) catalyse l'hydrolyse des phospholipides en position sn-2 conduisant à la génération de lysophospholipides cytotoxiques et d'acides gras libres dont l'acide arachidonique (AA). Ce dernier est le précurseur des leucotriènes et des prostaglandines doués d'activités biologiques diverses et impliquées dans différentes pathologies inflammatoires. Il existe plusieurs types de PLA2 dont les gènes ont été caractérisés et classés en deux groupes: les PLA2 cytosoliques et les PLA2 sécrétées (sPLA2). La sPLA2 de type IIA (sPLA2-IIA) jouerait un rôle important dans des maladies inflammatoires comme l'arthrite rhumatoïde, le choc septique, les rhinites allergiques, ou le SDRA. Nous avons mis au point un modèle animal qui reproduit les critères anatomopathologiques du SDRA. Ce modèle est basé sur l'administration de LPS par voie intratrachéale chez le cobaye. Nous avons montré que le LPS provoque une inflammation pulmonaire aiguë accompagnée d'une expression accrue de la sPLA2-IIA et de sa libération dans l'espace alvéolaire. Les macrophages alvéolaires sont la principale source de cette enzyme dont l'expression est induite par un processus autocrine/paracrine passant par le TNF-a et inhibé par l'AMPc. La stimulation de la synthèse de la sPLA2-IIA est due à l'induction de cette enzyme à un niveau transcriptionel par un processus dépendant du facteur transcriptionnel NF-kB. L'AA inhibe l'expression de la sPLA2-IIA par un mécanisme impliquant les métabolites de la voie de la cyclooxygénase et aboutissant à un blocage de NF-kB. Nous avons montré que la sPLA2-IIA intervient dans l'hydrolyse des phospholipides du surfactant pulmonaire et avons suggéré que ce processus pourrait être impliqué dans l'altération du surfactant. Cette altération est une des caractéristiques du SDRA conduisant à l'apposition permanente des parois alvéolaires, entravant ainsi la diffusion de l'oxygène. Nous avons également montré que cette hydrolyse est régulée par la SP-A, qui inhibe l'activité de la sPLA2-IIA par une interaction spécifique et dépendant du calcium. Cette interaction pourrait être considérée comme un mécanisme de défense permettant à l'organisme de protéger le surfactant contre l'action délétère de la sPLA2-IIA.



  publications

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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
 

Villeneuve Josiane (jvillene@pasteur.fr)

Chignard Michel Inserm DR1 (chignard@pasteur.fr)

Pidard Dominique CNRS CR1 (dpidard@pasteur.fr)

Si-Tahar Mustapha Inserm CR2 (sitahar@pasteur.fr)

Touqui Lhousseine IP CR (touqui@pasteur.fr)

Beaufort Nathalie DEA (arrivée le 10/10/01)

Chabot Sophie Thèse (schabot@pasteur.fr)

Dulon Sophie Thèse (sdulon@pasteur.fr)

Guillot Loïc Thèse (lguillot@pasteur.fr)

Medjane Samir Thèse (smedjane@pasteur.fr )

Salez Laurent Thèse (départ le 31/10/01)

Wu Yongzheng Postdoc (wuyzh@pasteur.fr)

Balloy Viviane Technicienne Inserm (vballoy@pasteur.fr)

Leduc Dominique Technicienne IP (dleduc@pasteur.fr)

Thouron Françoise Technicienne IP (fthouron@pasteur.fr)


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