Effets immunomodulateurs de la voie des kynurénines sur la réponse immunitaire de l’épithélium pulmonaire - 20/03/24

Les infections virales sont une cause fréquente d’exacerbations de la BPCO qui entraînent une progression de la pathologie et une inflammation au niveau pulmonaire. La voie des kynurénines est une voie métabolique de dégradation du tryptophane, stimulée par les cytokines inflammatoires, et conduisant à la formation de plusieurs métabolites dont certains présentent des capacités immuno-régulatrices comme l’acide kynurénique, ou l’acide quinolinique. Notre objectif est de déterminer le rôle potentiel de cette voie sur le contrôle des exacerbations. Pour cela, nous allons : (1) montrer que cette voie peut être activée dans l’épithélium pulmonaire par une infection virale (virus grippal H₃N2) ; (2) étudier l’effet de la fumée de cigarette, principale cause de développement de la BPCO, sur l’activité enzymatique de la voie ; (3)·évaluer l’effet direct des métabolites sur la réponse antivirale et inflammatoire.

Des cellules épithéliales pulmonaires (BEAS 2B), ont été soumises à une infection virale avec le virus H₃N2 (MOI=0,5), après exposition pendant une heure à différentes concentrations d’acide kynurénique ou d’acide quinolinique. De plus, des milieux cigarette smoke extraction (CSE) ont été déposés sur les cultures a des volumes de 1/80^e au préalable des infections virales. Les cellules ont été récupérées (6h ou 24h) après l’infection, pour analyse génique des enzymes de la voie des kynurénines et des cytokines inflammatoires par RT-qPCR. Les surnageants ont été collectés 24h après l’infection, pour effectuer des dosages cytokiniques par ELISA.

L’infection virale a stimulé l’expression génique de la première enzyme de la voie : l’enzyme IDO1. L’exposition préalable des cellules à la fumée de cigarette a empêché l’induction de l’expression d’IDO1 par le virus H₃N2. Par ailleurs, l’acide quinolinique a stimulé l’expression génique à 24h post-infection de plusieurs molécules telles que RIGi, Mx1 et IFNb correspondant à la réponse antivirale pulmonaire. Cependant, en ELISA aucune modification sur la concentration cytokinique de l’IFNb n’a pu être observée. L’acide quinolinique a également permis une diminution de l’expression génique d’IL6 et d’IL8, ainsi qu’une diminution de leurs concentrations cytokiniques dans les surnageants. L’acide kynurénique n’a pas eu d’effet significatif sur la réponse antivirale, ni sur l’expression génique de l’IL6 et l’IL8 lors de l’infection virale par H₃N2. Cependant, la concentration de ces deux cytokines dans le surnageant a été diminuée. Par ailleurs, l’expression génique de l’IL20 a été stimulée lors de l’infection virale par H₃N2 par les deux métabolites.

L’infection par le virus H₃N2 stimule fortement la voie des kynurénines dans un modèle d’épithélium pulmonaire. Nos résultats suggèrent que l’acide kynurénique et quinolinique peuvent moduler l’inflammation pulmonaire et la réponse antivirale et que leur production pourrait être impactée par la fumée de cigarettes. Les kynurénines pourraient donc jouer un rôle important dans le contrôle de l’inflammation lors des exacerbations de la BPCO et pourraient donc être des cibles thérapeutiques intéressantes.