L’inflammation est un processus de défense multifactoriel impliqué dans de nombreuses pathologies. Son exacerbation est une caractéristique majeure de plusieurs affections pulmonaires, notamment la mucoviscidose (MV), maladie génétique caractérisée par une mutation du canal chlorure (Cl-) CFTR, principalement F508del. Cette mutation entraîne une inflammation pulmonaire chronique souvent présente dès les premiers stades de la maladie, indépendamment de toute infection. L’absence d’activité CFTR favoriserait un environnement propice à l’infiltration de polynucléaires neutrophiles (PN), via leur transmigration à travers les barrières épithéliales et endothéliales, aggravant la réponse inflammatoire.
Si les modulateurs de CFTR ont amélioré la qualité de vie des patients en restaurant partiellement l’activité canal du CFTR-F508del, leur effet anti-inflammatoire reste limité. Ceci suggère l’implication de mécanismes additionnels, indépendants de l’activité de transport de CFTR, dans l’inflammation associée à la MV. Parmi ces mécanismes, les interactions entre cellules épithéliales et endothéliales via des facteurs pro-inflammatoires et pro-angiogéniques pourraient jouer un rôle central.
Notre équipe s’est intéressée à PROK1 (ou EG-VEGF), un facteur circulant de la famille des prokinéticines, et à ses récepteurs PROKR1 et PROKR2. Bien que leur dérégulation ait été observée dans la MV, leur rôle dans le contexte de l’inflammation, de l’infection et de l’intégrité des barrières cellulaires reste mal compris.
Mon projet de thèse s’est articulé autour de deux axes : (1) l’étude de la réponse inflammatoire des cellules épithéliales bronchiques en lien avec les modulateurs et la protéine CFTR. (2) l’exploration du rôle de PROK1 dans l’inflammation et la perméabilité des cellules endothéliales microvasculaires pulmonaires humaines (HPMEC). Dans un premier temps, nous avons comparé l’effet anti-inflammatoire des modulateurs de CFTR-dF508 à la surexpression de CFTR sauvage, en utilisant différentes lignées cellulaires bronchiques (HBE, CFBE, CFBE-dF, CFBE-wt). Nos résultats montrent que les modulateurs exercent un effet limité sur la réponse inflammatoire, contrairement à la surexpression de CFTR-wt, probablement en raison d’un repliement et d’un fonctionnement insuffisants de la protéine CFTR-dF508, comme l’ont révélé des tests de résistance aux protéases in situ.
Dans un second temps, nous avons évalué la réponse des HPMEC aux stimuli inflammatoires, en étudiant leur prolifération, migration, invasion, et capacité à former des structures vasculaires. Nos résultats montrent que ces cellules sécrètent PROK1 et expriment PROKR1 et PROKR2. Aussi, elles adoptent un phénotype pro- ou anti-inflammatoire selon le stimulus reçu. Par ailleurs, nous avons démontré que l’intégrité de la barrière endothéliale est altérée en présence d’inflammation, de traitement au LPS ou de PROK1, favorisant la transmigration des neutrophiles. Ce processus a été confirmé par des tests de transmigration utilisant des cellules HL60 différenciées en neutrophiles-like, qui traversent plus facilement la barrière HPMEC en cas de perte de l’intégrité vasculaire.
​ L’ensemble de ces travaux soulignent le rôle limité des modulateurs CFTR sur l’inflammation et révèlent l’implication de PROK1 dans la perméabilité vasculaire pulmonaire. Une meilleure compréhension des mécanismes endothéliaux mis en place dans un contexte inflammatoire ouvre la voie à de nouvelles approches thérapeutiques ciblant l’inflammation dans la mucoviscidose.

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