Résumé
La BPCO (BronchoPneumopathie Chronique Obstructive) est une maladie chronique des voies aériennes où prédominent modifications structurelles et inflammation. Le but de ce travail a été d’étudier différents axes caractéristiques de cette pathologie comme l’hyperplasie des cellules à mucus, le déficit en cellules Club et la dérégulation des alarmines pour trouver de nouvelles cibles thérapeutiques.Tout d’abord, nous avons réalisé la carte d’identité des cellules Club issues de cultures en interface air-liquide (ALI) de cellules épithéliales bronchiques humaines par deux méthodes (Single cell-RNAseq et puces à ADN). Les résultats obtenus en Single cell-RNA seq montrent que la totalité des cellules épithéliales expriment l’ARNm CCSP. Pour pallier à ce problème, nous avons triées les cellules selon l’expression de leur protéine spécifique SCGB1A1. Les puces à ADN ont identifié trois populations exprimant la protéine CCSP (fluorescence et granulosité différentes). Ces différentes populations ont une expression d’ARNm de type ciliée ou de type classique « Club ». Ceci permet de montrer la plasticité de ces cellules et leur potentiel pour rétablir un épithélium différencié. Ensuite, nous avons montré que les voies de signalisation BMP et Notch sont déterminantes pour le devenir des cellules épithéliales des voies aériennes. Par conséquent, il est possible de maîtriser la différenciation des cellules provenant de cultures ALI NHBE et HBEC en cellules ciliées, caliciformes, Club ou basales. Un inhibiteur de Notch, le DapT, permettait de rétablir le déséquilibre caractéristique de la BPCO en favorisant le phénotype cilié, mis en évidence aussi bien en immunofluorescence qu’en single cell RNAseq. A partir des données obtenues, il est possible d’envisager de superviser le phénotype des cellules épithéliales des voies aériennes. Pour finir, nous avons étudié différents profils de sécrétions d’alarmines dans les cultures ALI de cellules épithéliales bronchiques humaines à l’état basal. TSLP et IL33 apparaissaient augmentées dans la BPCO, tandis que l’IL25 était diminuée comparé aux sujets sains et aux asthmatiques. Ces patterns d’expression étaient associés de manière hétérogène aux marqueurs cliniques de l’inflammation de type 2. Pour conclure, il n’y a donc pas une mais des cellules Club, aux morphologies, profils transcriptomiques et fonctions différentes, engagées vers des voies de différenciation distinctes. Le relatif maintien d’un profil cytokinique de type T2 d’un épithélium cultivé en ALI en relation avec les données cliniques valide ce modèle