Roles of pulmonary mesenchyme during bronchial epithelium development

Rôles du mésenchyme pulmonaire au cours du développement de l'épithélium bronchique La bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) est la troisième cause de mortalité dans le monde, causant plus de 3,2 millions de décès en 2017. Le tabagisme est la première cause de BPCO, auxquels s’ajoute l’exposition à des particules de pollution, ainsi que l’exposition à des substances chimiques, etc. L’ensemble de ces facteurs mettent en jeu divers mécanismes moléculaires et cellulaires qui peuvent varier d’un patient à un autre et, font de la BPCO une maladie multifactorielle. A l’heure actuelle, outre une prévention primaire, seule la prise en charge multidisciplinaire des patients permet d’améliorer leur qualité de vie. De ce fait, le traitement de la BPCO demeure un grand défi car malgré des efforts considérables, aucun traitement curatif n’a pu être mis en place. Ces travaux de thèse ont permis d’une part, de mettre en place un protocole d'exposition au tabac et à la pollution sur des iALI (épithélium bronchiques fonctionnels en interface air/liquide) générés à partir d’iPSC de donneurs sains et souffrant de BPCO. Les effets de l'exposition à la pollution de type PM2.5, particules fines dont l’impact sur l’arbre respiratoire est le plus important, sur l'iALI ont été analysés par scRNA-seq. Cela a permis de mettre en évidence différentes voix de signalisation induites par la pollution. D’autre part, grâce à ces données transcriptomique et le modèle iALI, l'interaction entre le compartiment épithélial et le compartiment mésenchymateux sous-jacent, au cours du développement de l'iALI et à sa phase mature, a été étudié. Ces travaux mettent en évidence 17 interactions impliquées entre autres dans la migration cellulaire, la croissance et la survie cellulaire, la transition épithélio-mésenchymateuse ainsi que la transdifférentiation des cellules mésenchymateuses en cellules épithéliales. Cela souligne donc l'interconnexion entre l'épithélium et le mésenchyme et met en évidence le rôle, encore peu connu, du contingent mésenchymateux. Ainsi, les résultats de ce travail ouvrent de nouvelles perspectives quant à l’utilisation des iPSC comme modèle d’interaction entre l’épithélium bronchique et son environnement immédiat, y compris dans un contexte d’exposition aux particules de pollution.