Rôle du stress mécanique sur l’expression des protéines de jonction épithéliale dans l’asthme - 04/04/15

La diminution des jonctions serrées par les cellules épithéliales bronchiques (CEB) dans l’asthme est associée à une diminution de l’intégrité de la barrière épithéliale et à sa relative fragilité. Or, nous avons observé sur des biopsies d’asthmatiques sévères une augmentation de l’expression d’une protéine des desmosomes, la périplakine (PPL), suggérant plutôt un renforcement de la barrière desmosomale dans l’asthme sévère. Les forces de compression mécanique subies par les bronches, notamment lors des bronchospasmes répétés, pourraient être à l’origine des modifications structurelles de la barrière épithéliale dans l’asthme.

Nous avons évalué l’effet du stress mécanique sur l’expression de PPL et de ZO-1 sur les CEB différenciées en air-liquide de sujets témoins (n=6) et asthmatiques sévères (n=3). Une pression trans-cellulaire de 30cmH₂O est appliquée au pôle apical des cellules pendant 2, 6, 24, 48 et 72heures [Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2000;278(6):L1264–72]. La localisation et l’expression de PPL et ZO-1 sont analysées en immunofluorescence (IF) et en western blot (WB). La résistance trans-épithéliale (TER) est évaluée par électrode Millicell. Une analyse semi-quantitative des cytokines présentes dans les sous-nageants est réalisée sur des membranes du kit « Human Cytokine Antibody Array ».

À l’état basal, l’expression de PPL en WB est 2,5 plus élevée et l’expression de ZO-1 plus faible dans les CEB d’asthmatiques que dans celles de témoins. Après 72h de compression, l’expression de PPL est augmentée chez les témoins, alors qu’elle n’est pas modifiée chez les asthmatiques, ni dans les CEB non soumises à la compression. L’expression de ZO-1 est moindre dans le groupe comprimé que non comprimés à 72h chez les asthmatiques comme chez les témoins. En immunofluorescence, la compression mécanique entraîne un renforcement de l’expression membranaire de PPL chez les témoins, qui n’est pas observée chez les asthmatiques. En revanche, on n’observe pas de variation de la TER au cours de la compression, chez les témoins comme les asthmatiques. Enfin, la compression cellulaire entraîne une sécrétion d’IL-6 et d’IL-8 dans le sous-nageant par les CEB d’asthmatiques.

L’expression de PPL est augmentée par la compression mécanique dans les CEB de témoins mais pas d’asthmatiques, mais l’expression dans ce dernier groupe est élevée à l’état basal. La compression des CEB entraîne une expression moins importante de ZO-1 dans les CEB de témoins et d’asthmatiques. Le stress mécanique pourrait ainsi participer aux modifications de l’intégrité épithéliale observées dans l’asthme.