Cocultures de cellules épithéliales et de fibroblastes issus de patients asthmatiques et BPCO, un modèle in vitro d’ACOS ? - 21/12/15

Les spécificités des patients atteints du syndrome de chevauchement asthme-bronchopneumopathie obstructive (BPCO) ou ACOS récemment inscrit dans les guidelines internationaux pose la question de son substratum immunobiologique. Nous avons émis l’hypothèse que la coculture de cellules issues de patients asthmatiques et BPCO pourrait permettre d’identifier certains des mécanismes physiopathologiques impliqués dans ce syndrome.

Les cellules épithéliales bronchiques d’un patient asthmatique ont été mises en coculture au cours de leur différentiation en interface air-liquide avec respectivement 3 fibroblastes bronchiques post-mitotiques (mitomycin C) issus de patients asthmatiques (2 modérés et 1 sévère) et 3 issus de patients BPCO Gold 2 (groupes A et B respectivement). Une condition sans fibroblaste était réalisée comme contrôle. Nous avons mesuré la résistance électrique transépithéliale de façon hebdomadaire. Après 5 semaines, nous avons extrait l’ARN des cellules épithéliales pour analyse de l’expression génique par microarray (BeadChips™ HT-12 d’Illumina).

Les résistances transépithéliales ont augmenté de façon significative au cours de la coculture (p<0,001) pour atteindre 1212 Ω/cm² et 1133 Ω/cm² en fin d’expérience respectivement pour les conditions A et B (NS). Les coupes histologiques confirmaient la bonne différentiation épithéliale. L’analyse cluster identifiait clairement les 2 groupes avec une bonne proximité des 3 conditions intragroupe. Six cent quatre gènes étaient significativement surexprimés (dont 144 de plus de 1,5 log2) et 707 sous-exprimés dans le groupe B (dont 19 de plus de 1,5 log2) comparées au groupe A. En particulier, on notait une modification d’expression de gènes impliqués dans le remodelage des voies aériennes comme MMP9 (−3,1 log2, padj=0,03), ECM1 (−2,6 log2, padj=0,03) ou encore l’endothelin-1 (−1,6 log2, padj<0,01). Le contrôle présentait un profil d’expression intermédiaire.

Les fibroblastes issus de patients asthmatiques ou BPCO affectent différemment l’expression génique des cellules épithéliales bronchiques de patient asthmatique. Des analyses complémentaires pour confirmer ces résultats par qPCR et l’étude des conséquences de ces modifications sur la réponse aux stimuli allergéniques et infectieux permettront de confronter ce modèle aux données issues des patients atteints d’ACOS.