Expression pulmonaire et rôle fonctionnel d'HMGB1 et de son recepteur, RAGE, dans la bronchopneumopathie chronique obstructive

Expression of high-mobility group box 1 and of receptor for advanced glycation end products in chronic obstructive pulmonary disease

• Auteur / Autrice : Nassima Ferhani
• Direction : Marina Pretolani
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et biologie de la circulation
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Remodelage des voies aériennes

Poumon

Liquide de lavage bronchoalvéolaire

Protéine HMGB1

Résumé

La BPCO est une maladie pulmonaire caractérisée par une inflammation et un remodelage tissulaires. HMGBl, une protéine nucléaire libérée durant l'inflammation et la réparation, interagit principalement avec son récepteur, RAGE, constitutivement exprimé dans le poumon. Nous avons montré des taux élevés d'HMGBl dans le lavage bronchoalvéolaire (LBA), la muqueuse et l'épithélium bronchiques, ainsi que dans les macrophages alvéolaires de patients avec BPCO, comparativement à des sujets fumeurs et non-fumeurs. HMGBl dans le LBA corrèle significativement avec le degré de l'obstruction bronchique et de l'emphysème et avec le taux de nombreux médiateurs pro-inflammatoires qui participent à la pathogenèse de la BPCO. Dans tous ces types cellulaires, HMGBl est présente à la fois dans le noyau et le cytoplasme, suggérant que sa sécrétion extracellulaire pourrait expliquer l'augmentation de ses taux dans le LBA. L'expression de RAGE est également majorée dans l'épithélium et le muscle lisse de patients avec BPCO et elle coïncide avec celle d'HMGBl, suggérant l'existence d'interactions autocrines et paracrines entre ces deux protéines. Nous avons également mis en évidence la présence de complexes HMGBl/IL-lp, dans le LBA et les macrophages alvéolaires des patients BPCO. Ces complexes sont fonctionnels car ils potentialisent la synthèse de TNF-a. Enfin, dans des expériences préliminaires, nous avons montré que HMGB1 ralentit la régénération épithéliale in vitro, contribuant ainsi au remodelage tissulaire. En conclusion, les données présentées dans cette thèse suggèrent que le blocage de la voie HMGBl/RAGE représente une cible thérapeutique prometteuse dans le traitement de la BPCO.

COPD is characterized by airway inflammation and remodeling. HMGBl, a nuclear protein that is released during inflammation and repair, interacts with pro-inflammatory cytokines and with its receptor, RAGE, which is highly expressed in the lung. In the present study, we have shown higher levels of HMGB 1 in bronchoalveolar lavage (BAL) from smokers with COPD, as compared to smokers and never smokers, and similar differences wer observed in epithelial cells and alveolar macrophages. BAL HMGBl correlated positively with the levels of pro-inflammatory mediators in BAI including IL-1D, and with the degree of airflow obstruction and emphysema. HMGBl-IL-1D D complexes were found in BAL supernatant and alveolar macrophages from smokers and COPD patients, as well as in the human macrophage cell line, THP-1, where they enhanced the synthesis of TNF-C RAGE was overexpressed in the airway epithelium and smooth muscle of COPD patients and it co-localized with HMGBl. Finally, in preliminary experiments we demonstrated that HMGBl delays epithelium repair in an in vitro model of mechanical wound injury using human bronchial epithelial cells growth in a air-liquid interface conditions. We conclude that elevated HMGBl expression in COPD airways may sustain inflammation through i interaction with IL-1D and RAGE and may contribute to airway remodeling by interfering with the normal epithelial repair process. Therefore strategies aimed at inhibiting the expression of HMGBl and RAGE or at blocking their interaction in target cells would be of therapeutic value f( attenuating lung remodelling and the accompanying respiratory functional deterioration in COPD.