Étude ex vivo du rôle de FGFR4 dans la fibrose pulmonaire chez la souris - 20/03/24

La progression de la fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) implique la réactivation de différentes voies de signalisation du développement, parmi lesquelles la voie des Fibroblasts Growth Factors (FGFs). Cette voie de signalisation comporte 22 FGFs et 4 récepteurs (FGFR1-4). Un précédent travail a démontré des propriétés anti-fibrosantes d’un FGF endocrine, le FGF19 se fixant de manière préférentielle au récepteur FGFR4. Le récepteur FGFR4 est retrouvé au niveau des fibroblastes pulmonaires mais est absent de la surface des cellules épithéliales pulmonaires. Des travaux préliminaires ont montré que ce récepteur était nécessaire à la différenciation myofibroblastique induite par le TGF-b1. Notre objectif était dans un premier temps de confirmer ces résultats dans un modèle murin ex vivo de fibrose pulmonaire de PCLS (Precision-Cut-Lung-Slices). Notre second objectif était de déterminer le rôle de soutien des fibroblastes sur la régénération épithéliale pulmonaire dans un modèle murin de sphéroïdes pulmonaires.

Le développement de la fibrose pulmonaire a été évalué sur des PCLS de souris Fgfr4 -/- et des souris sauvages issues des mêmes portées traitées par un cocktail fibrosant à 24h et à 48h du début de la culture. Le cocktail fibrosant contenait du DMEM/F12 associé à du TGF-ß (5ng/mL), du PDGF-AB (8μM), du TNFα (10ng/mL), du LPA (5μM) et du Sérum de Veau Foetal (0,1 %). Les PCLS étaient analysées après 5jours de culture. La morphologie pulmonaire, l’expression en qPCR et Western blot de marqueurs de fibrose (collagène [Col1a1], fibronectine [Fn1], a-actine du muscle lisse [Acta2]) ont été évaluées. Notre second modèle était un modèle de sphéroïdes épithéliaux associant 50 000 fibroblastes pulmonaires isolés de souris sauvages ou de souris Fgfr4 -/- et 20 000 cellules épithéliales isolées de souris sauvages suspendues dans 50μL de matrigel et mises en culture en insert air liquide en plaques de 24 puits. L’analyse était réalisée à J₁₄. Le nombre et la taille des alvéolosphères formées ont été évalués.

Les résultats de l’analyse en qPCR ont montré que les niveaux d’expression de Fn1 et d’Acta2 étaient significativement diminués chez les PCLS de souris Fgfr4 -/- par rapport aux PCLS sauvages. Les niveaux d’expression d’autres marqueurs de fibrose comme Col1a1 et Cthrc1 en qPCR étaient également diminués, bien que sans différence significative. De plus, l’expression protéique de COL1, de FN1 et d’ACTA2 semblait réduite en tendance chez les PCLS de souris Fgfr4 -/- par rapport aux souris sauvages. En ce qui concerne l’évaluation morphométrique, les PCLS de souris Fgfr4 -/- n’ont pas montré de différence significative par rapport aux PCLS sauvages tant en ce qui concerne le score de fibrose évalué par la coloration au picrosirius que par la mesure en seconde harmonique du collagène. L’analyse de notre second modèle a mis en évidence une meilleure croissance des sphéroïdes en nombre et en taille lors de l’association des cellules épithéliales pulmonaires à des fibroblastes pulmonaires de souris WT comparé aux fibroblastes de souris Fgfr4 -/-.

L’invalidation du récepteur FGFR4 limite la réponse au cocktail fibrosant, confirmant l’implication de ce récepteur dans la réponse au TGF-ß dans notre modèle ex vivo de fibrose pulmonaire (PCLS). Cependant, l’expression de Fgfr4 par les fibroblastes pulmonaires est nécessaire à la régénération et à la croissance épithéliale pulmonaire, avec un rôle de soutien dans notre modèle de sphéroïdes. Une étude plus approfondie de ce rôle ambivalent est nécessaire.