Régénération de l'épithélium respiratoire de surface humain et mucoviscidose et identification des cellues progénitrices épithéliales

Regeneration of the human cystic-fibrosis-diseased and normal airway epithelium and identification of epithelial progenitors : zeng

• Auteur / Autrice : Rodolphe Hajj
• Direction : Christelle Coraux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Médecine. Biologie cellulaire
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Reims

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules souches mésenchymateuses

Hétérogreffes

Muqueuse respiratoire

Régénération

Mucoviscidose

Cytométrie de flux

Résumé

La @mucoviscidose (CF) est caractérisée, par une infection et une inflammation qui sont associées à un remodelage et à des lésions de l'épithélium respiratoire de surface. Cependant, l'association de ces remaniements à l'infection ou à un processus anormal de régénération après lésion épithéliale reste mal définie. De plus, la réparation des lésions de l'épithélium de surface humain nécessite l'implication des cellules souches/progénitrices qui ne sont actuellement pas identifiées. Nos résultats montrent en utilisant le modèle de xénogreffe dans la souris nude, que la régénération de l'épithélium respiratoire CF, en dehors de toute infection bactérienne, est retardée et caractérisée par une hyperprolifération cellulaire, ainsi qu'un déséquilibre de certains médiateurs protéiques. De plus, des anomalies morphologiques sont observées au niveau de l'épithélium CF différencié. Afin d'identifier les cellules épithéliales respiratoires responsables de la régénération et de la réparation des lésions survenant au cours de la CF, nous avons identifié deux marqueurs des cellules basales, le CD151 et le facteur tissulaire, avec lesquels nous avons isolé ces cellules par cytométrie en flux. Comme le confirme leur activité de la télomérase, nous montrons que les cellules basales humaines adultes sont des progéniteurs capables de générer un épithélium différencié mucociliaire in vitro et in vivo. Notre travail constitue un premier pas dans la compréhension des anomalies survenant au cours de la régénération de l'épithélium respiratoire CF, ainsi que dans l'identification des cellules souches de l'épithélium respiratoire humain adulte.

@Cystic Fibrosis (CF) is the most frequent genetic disease among Caucasians characterized by airway epithelial injury and remodelling. It is still debated whether this remodelling is related to the CF-associated infection and/or inflammation or due to an abnormal regeneration process after injury. Moreover, the repair process requires the involvement of stem or progenitor cells that are still not clearly identified yet. Using a humanized xenograft mouse model, our results show for the first time that, in the absence of bacterial infection, the regeneration of the human CF airway epithelium is delayed and characterized by a cell hyperproliferation as well as by a dysregulation of several mediators, such as IL-8, MMP-7, MMP-9 and TIMP-1. In addition, the regenerated and differentiated CF epithelium is morphologically abnormal with regards to the normal one. On the other hand, in order to identify the airway cell population responsible for repairing of lesions that occur in the CF airway surface epithelium, we identified two specific-basal cell markers, tissue factor and tetraspanin CD151, with which we isolated these cells by flow cytometry. As confirmed by their telomerase activity, we show that human adult basal cells are progenitors capable of restoring a fully-differentiated mucociliary airway surface epithelium in vitro and in vivo. Our study constitutes an advance in the comprehension of abnormalities occurring during human CF airway regeneration, as well as in the identification of airway epithelial stem cells.