Effet de l'hypoxie sur le développement, la persistance et l'évolution fibrosante des granulomes pulmonaires

La sarcoïdose, est une granulomatose systémique d’étiologie inconnue, touchant préférentiellement l’appareil respiratoire intrathoracique. La formation des granulomes serait due à une réaction immunitaire disproportionnée, face à un/des antigène(s) inconnu(s) chez un sujet génétiquement prédisposé. L’évolution du granulome est extrêmement variable allant de la résolution spontanée, à sa persistance et parfois son évolution vers la fibrose sans que les mécanismes ne soient compris. Du fait de l’absence de vascularisation au niveau du centre des granulomes pulmonaires, les macrophages constitutifs de ces structures se trouvent très probablement en hypoxie. Nous formulons l’hypothèse qu’un microenvironnement hypoxique pourrait favoriser le maintien du granulome et son évolution vers la fibrose au cours de la sarcoïdose. Dans un premier travail nous avons analysé l’effet de l’hypoxie (FiO2 : 1,5% pendant 24heures) in vitro sur macrophages dérivés de monocytes sanguins humains (hMDM) issus de patients atteints de sarcoïdose pulmonaire active ou inactive et de témoins sains. L’hypoxie augmentait de façon plus importante en cas de sarcoïdose active : l’activité transactivatrice deHIF-1α, la réponse pro-inflammatoire (TNFα, IL1ß, IL8), sans activation de NF-kB (p65,p50) et la réponse pro fibrosante des hMDM avec une sécrétion de PAI-1. PAI-1 était associé à une inhibition de la migration de fibroblastes pulmonaires humains. Ces résultats étaient associés à la présence de HIF-1a et PAI-1 en immunohistochimie dans les granulomes pulmonaires de biopsies de patients. L’hypoxie diminuait la phagocytose et l’expression du récepteur scavenger CD36 chez les témoins mais pas chez les patients atteints de sarcoïdose. L’hypoxie diminuait aussi l’expression des molécules de co-stimulation CD80/CD86 et deHLA-DR dans les formes actives de sarcoïdose. Dans un deuxième travail nous avons étudié l’effet de l’hypoxie (Hx) prolongée (15 jours)dans des modèles in vivo de granulomatose pulmonaire induite chez la souris (C57BL/6J) parles nanotubes de carbones (NT) et le Propionibacterium acnes (PA)Le groupe NT exposé à l’hypoxie présentait plus de souris avec granulomes que le groupe NT exposé à la normoxie. En revanche, le groupe PA exposé l’hypoxie présentait une tendance à la diminution des granulomes par rapport au groupe PPA exposé à la normoxie. Les ARNmde l’Il18, Il12b et Tnfa du groupe NT/Hypoxie étaient augmentés par rapport aux autres groupes (p<0,05). L’hypoxie diminuait l’expression de Ccl4 et de Cxcl9 chez les souris PA(p<0,05). Dans les deux modèles, les souris sous hypoxie présentaient des lésions de fibrose. La double exposition NT/Hx augmentait l’expression de Pdgfb, par rapport aux souris NT/Nx(p<0,05) et aux souris PBS/Nx (p<0,01). Enfin, une expression de HIF-1a a également été retrouvé au sein des granulomes dans les deux modèles. La réponse à l’hypoxie des macrophages de patients atteints de sarcoïdose pulmonaire en particulier ceux des formes actives est caractérisée par une réponse pro-inflammatoire, une réponse pro-fibrosante, pro-angiogénique et une phagocytose plus importante que les témoins ou les patients ayant une maladie peu active. En fonction de l’antigène utilisé pour induire une granulomatose pulmonaire dans des modèles murins, l’hypoxie semble moduler la formation des granulomes pulmonaires et la fibrose en induisant ou inhibant l’expression de cytokine simpliquées dans le recrutement de cellules inflammatoires. L’hypoxie pourrait donc bien être un facteur favorisant le maintien du granulome et son évolution vers la fibrose