Etude de l'extraction des proteines a partir des liquides bronchiques humains : application a l'etude du lysozyme de l'expectoration

SIGLET 55395 / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Etude des régulateurs de l'inflammation de l'épithélium respiratoire dans la mucoviscidose (les histones désacétylases (HDACs) et l'interféron-related developmental regulator 1 (IFRD1))

PARIS-BIUSJ-Biologie recherche (751052107) / SudocSudocFranceF

REGULATION DE L'EXPRESSION DES CYTOKINES PRO-INFLAMMATOIRES DANS LES CELLULES EPITHELIALES BRONCHIQUES HUMAINES NORMALES ET MUCOVISCIDOSIQUES (MODULATION DE LA SIGNALISATION PAR L'ENVIRONNEMENT IONIQUE (DOCTORAT : GENIE BIOLOGIQUE))

REIMS-BU Santé (514542104) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Mécanismes moléculaires impliqués dans la réponse des cellules épithéliales pulmonaires au stress oxydant dans la mucoviscidose

Le stress oxydant est une composante majeure de l'atteinte pulmonaire dans la mucoviscidose (CF). Il participe à l'amplification de la réponse inflammatoire, la formation de lésions tissulaires, et la dégradation irréversible des capacités respiratoires. Dans cette étude, nous avons caractérisé la réponse des cellules épithéliales bronchique CF au stress oxydant et nous avons montré une forte augmentation de l'activité du protéasome entraînant une dégradation de l'inhibiteur du cycle cellulaire p21WAF1/CIP1, une inactivation du facteur de transcription NF- B et un retard d'induction de l'apoptose. Nous avons également utilisé deux drogues en essai cliniques de phase I, le phenylbutyrate (4-PBA) et le curcumin et nous avons mis en évidence un effet inhibiteur du 4-PBA sur le protéasome et sur le facteur NF- B, ainsi qu'une induction de l'apoptose dans les cellules CF traitées avec le curcumin. Nos résultats mettent en avant l'intérêt de développer des stratégies thérapeutiques ciblant la régulation de l'activité du protéasome afin de limiter les effets délétères du stress oxydant et de mieux contrôler la réponse inflammatoire pulmonaire dans la mucoviscidose.Lung in patients with cystic fibrosis (CF) are characterized by a progressive oxidative stress leading to inflammatory response, tissue injury and decreased respiratory capacities of CF patients. Our study was conducted to characterize oxidative stress-related damage in CF airway bronchial epithelial cells. We demonstrated an unexpected enhanced proteasome activity which contribute to degradation of the cell cycle inhibitor p21WAF1/CIP1, defective NF- B activation, and apoptosis delay. Moreover, by the use of two drugs currently in phase I clinical trials, the phenylbutyrate (4-PBA) and the curcumin, we demonstrated the ability of 4-PBA to inhibit proteasome activity and NF- B activation, and the capacity of curcumin to induce cell apoptosis. Taken together, our data point out the interest of using proteasome inhibitors to protect lung epithelial cells from oxidative stress and inflammatory response in CF patients.PARIS12-CRETEIL BU Multidisc. (940282102) / SudocSudocFranceF

Effet du 4-PBA et du stress oxydant dans la réponse inflammatoire de l'épithélium respiratoire dans la mucoviscidose (implication des MAP kinases)

La mucoviscidose (CF) est une maladie génétique létale caractérisée par une inflammation pulmonaire précoce et excessive qui joue un rôle prépondérant dans la progression et la sévérité de l atteinte pulmonaire. Le stress oxydant, lié à la production de radicaux libres oxygénés, participe à l amplification de la réponse inflammatoire et contribue fortement au déclin des capacités respiratoires des patients CF. Dans un premier temps, les effets potentiels pro-inflammatoires de la molécule thérapeutique candidate dans le traitement de la mucoviscidose, le sodium 4-phenylbutyrate (4-PBA), ont été étudiés. Nous avons mis en évidence que le traitement de deux lignées épithéliales bronchiques F508del-CFTR (IB3-1 et CFBE41o-) par le 4-PBA induit une forte expression des cytokines pro-inflammatoires IL-8 et IL-6. Cette production élevée des cytokines est en grande partie liée à l activation des MAP kinases, ERK1/2 et JNK, mais indépendante de l activité du facteur de transcription NF- B. Dans la seconde partie de notre travail, nous avons mis en évidence que sous un stress oxydant, la protéine CFTR joue un rôle clé dans la régulation de l activité du protéasome et de NF- B dans l épithélium respiratoire normal. Dans des modèles cellulaires pulmonaires humains déficients en CFTR et dans le poumon de souris invalidée pour CFTR, ce processus de régulation s est avéré être totalement absent. L ensemble de nos résultats souligne l importance de connaître les cibles moléculaires activant les MAP kinases par le stress oxydant et devrait ainsi conduire à la mise en place de nouvelles stratégies thérapeutiques anti-oxydante et anti-inflammatoire dans le poumon des patients CFPARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Rôle des voies de signalisation intracellulaire dans la régulation de l'inflammation pulmonaire dans la mucoviscidose

L inflammation précoce et excessive des voies respiratoires joue un rôle prépondérant dans la progression de l atteinte pulmonaire dans la mucoviscidose. Cette inflammation est caractérisée par la production exagérée de médiateurs inflammatoires par les cellules épithéliales des voies aériennes CF (pour Cystic Fibrosis signifiant Mucoviscidose, en terminologie anglo-saxonne). Afin de mieux évaluer les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans la réponse inflammatoire pulmonaire, nous avons étudié le rôle des voies de signalisation intracellulaire dans la régulation de l expression de cytokines pro-inflammatoires, telles que l interleukine-8 (IL-8), par des cellules épithéliales pulmonaires CF sous différentes conditions de stimulation. Nous avons ainsi montré que :la surexpression de l IL-8 par les cellules épithéliales pulmonaires CF stimulées par l IL-1 est liée à l activation rapide et exagérée des voies ERK1/2 et p38 des MAP kinases, associées à l activation du facteur NF- B, la présence de variants alléliques dans le promoteur du gène codant I B- influence son taux de transcription, des solutions salines issues de l eau de mer réduisent in vitro l expression de l IL-8 comparé au sérum physiologique par les cellules épithéliales des voies aériennes, la nébulisation quotidienne de ces solutions salines, même si aucun effet anti-inflammatoire n a pu être mis en évidence, est cliniquement tolérée par les patients atteints de mucoviscidose. Nos résultats confirment l intérêt de l étude des mécanismes moléculaires intracellulaires responsables de l inflammatoire pulmonaire excessive dans la mucoviscidose, afin de mieux définir les cibles thérapeutiques qui permettraient de réduire l inflammation pulmonaire des patients atteints de mucoviscidose.PARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Bone health in cystic fibrosis: use of oral biphosphonates

International audienc

Bone disease in cystic fibrosis: new pathogenic insights opening novel therapies

International audienceMutations within the gene encoding for the chloride ion channel cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) results in cystic fibrosis (CF), the most common lethal autosomal recessive genetic disease that causes a number of long-term health problems, as the bone disease. Osteoporosis and increased vertebral fracture risk associated with CF disease are becoming more important as the life expectancy of patients continues to improve. The etiology of low bone density is multifactorial, most probably a combination of inadequate peak bone mass during puberty and increased bone losses in adults. Body mass index, male sex, advanced pulmonary disease, malnutrition and chronic therapies are established additional risk factors for CF-related bone disease (CFBD). Consistently, recent evidence has confirmed that CFTR plays a major role in the osteoprotegerin (OPG) and COX-2 metabolite prostaglandin E2 (PGE2) production, two key regulators in the bone formation and regeneration. Several others mechanisms were also recognized from animal and cell models contributing to malfunctions of osteoblast (cell that form bone) and indirectly of bone-resorpting osteoclasts. Understanding such mechanisms is crucial for the development of therapies in CFBD. Innovative therapeutic approaches using CFTR modulators such as C18 have recently shown in vitro capacity to enhance PGE2 production and normalized the RANKL-to-OPG ratio in human osteoblasts bearing the mutation F508del-CFTR and therefore potential clinical utility in CFBD. This review focuses on the recently identified pathogenic mechanisms leading to CFBD and potential future therapies for treating CFBD

Bone demineralization is improved by ivacaftor in patients with cystic fibrosis carrying the p.Gly551Asp mutation

International audienceLow bone mineral density (BMD) is a common problem in adults with cystic fibrosis (CF), the etiology of which is multifactorial. In this study, we provide the first evidence that ivacaftor improves BMD in CF patients carrying the p.Gly551Asp mutation. Consistently, in vitro experiments with TNF-α-stimulated primary F508del-CFTR osteoblasts demonstrated that correction of p.Phe508del-CFTR markedly decreased RANKL protein production, a major factor of bone resorption. These clinical and fundamental observations suggest that rescue of mutated CFTR protein improves bone remodeling and support the link between CFTR and bone cell physiology. These findings represent a step forward in the development of potential new therapies for CF-related bone disease