Effet protecteur des cellules souches mésenchymateuses sur les cellules épithéliales alvéolaires hypoxiques par modulation de la balance oxydant/antioxydant - 02/12/14

Travail réalisé sous la direction de C. Planès et N. Dard.

L’hypoxie alvéolaire marquée notamment dans les phases d’exacerbation de la fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) pourrait s’avérer délétère en favorisant l’apoptose et le processus de fibrogenèse. Il a été montré que le milieu conditionné de cellules souches mésenchymateuses humaines (MC-hCSM) avait un effet cytoprotecteur, notamment en limitant l’apoptose de cellules épithéliales alvéolaires (CEA). Nous formulons l’hypothèse que les hCSM pourraient par un mécanisme paracrine limiter l’effet délétère de l’hypoxie sur les CEA via une modulation de la signalisation antioxydante de ces dernières, permettant de limiter l’accumulation des espèces réactives de l’oxygène (ROS).

Des CEA de rats cultivées en fond de puits ont été exposées à une hypoxie sévère (HX, 1,5 % O₂) ou à la normoxie pendant 24h, en présence ou non de MC-hCSM. L’expression et l’activité des enzymes antioxydantes, catalase, glutathion peroxidase (GPX) et superoxyde dismutase (SOD) ont été analysées. La quantification des ROS et des dommages de l’ADN par l’expression du gammaH2AX ont été recherchés.

L’activité des enzymes antioxydantes (catalase, GPX et SOD totale) des CEA exposées à l’Hx est augmentée en présence de MC-hCSM (p<0,05). En revanche l’expression des enzymes antioxydante des CEA exposées à l’Hx (n=7) ne semble pas être modifiée par le MC-hCSM. Des résultats préliminaires montrent que l’HX génère des ROS et augmentent l’expression du gammaH2AX. Le MC-hCSM semble prévenir cette accumulation de ROS et diminuer l’expression du gamma H2AX.

Nos résultats suggèrent fortement que le MC-hCSM limite l’accumulation de ROS en hypoxie, en majorant l’activité des enzymes antioxydantes, ce qui pourrait expliquer en partie l’effet cytoprotecteur des hCSM vis-vis des CEA soumises à l’hypoxie. La modulation des activités enzymatiques dans notre modèle semble être essentiellement due à un(des) mécanisme(s) post-traductionnel(s).

En conclusion, cette étude in vitro montre que les cellules souches mésenchymateuses augmentent, par une voie paracrine, l’activité d’enzymes antioxydantes des CEA de rats exposées à l’hypoxie.