Phenotypes and endotypes in severe preschool wheezing : the pivotal role of bronchial smooth muscle in early bronchial remodeling

L’asthme est la pathologie chronique la plus fréquente en pédiatrie. Sa physiopathologie est complexe et associe inflammation bronchique et remodelage bronchique (lésion de l’épithélium bronchique, épaississement de la membrane basale, augmentation de la taille de muscle lisse bronchique MLB, remaniement vasculaire et glandulaire,…). Chez l’adulte, le remodelage musculaire bronchique et plus particulièrement l’augmentation de MLB sont des marqueurs de sévérité de l’asthme. L’augmentation de taille de MLB est corrélée à un déclin de la fonction respiratoire chez l’adulte comme chez le grand enfant atteints d’asthme. Chez l’adulte, le remodelage du MLB est lié en partie à une augmentation de prolifération des cellules de ML (CML) secondaire à une augmentation de la biogénèse mitochondriale et à une augmentation de la densité mitochondriale. Les traitements anti-asthmatiques classiques tels que les corticoïdes inhalés n’ont pas d’action sur le remodelage bronchique ni sur l’évolutivité de la maladie. Chez l’adulte, Trian et al. Ont décrit un effet du gallopamil, inhibiteur calcique, sur la biogénèse mitochondriale et donc sur la diminution de la densité mitochondriale et de la prolifération des CML. Girodet et al. A décrit un effet du gallopamil chez les adultes atteints d’asthme non sévère, sur le nombre d’exacerbations asthmatiques et sur le remodelage musculaire bronchique. Les nombreuses études épidémiologiques ont montré que les évènements respiratoires dans l’enfance avant l’âge de 7 ans, ont une conséquence sur la fonction respiratoire à l’âge adulte. A partir de l’âge de 7 ans, la fonction respiratoire va évoluer sur une trajectoire de couloir avec un déclin de la fonction respiratoire non réversible à 14ans. Par ailleurs, O’Reilly et al a montré qu’une augmentation de taille du MLB dès la période pré-scolaire était un facteur prédictif d’asthme à l’âge scolaire. C’est pourquoi nous nous sommes intéressés à l’asthme sévère chez l’enfant et plus particulièrement chez l’enfant d’âge préscolaire. Objectifs. L’objectif de notre étude était 1) d’étudier les CML chez le nourrisson sain, l’enfant atteint d’asthme sévère et chez les adultes témoins et asthmatiques 2) de décrire le remodelage bronchique musculaire chez l’enfant atteint d’asthme sévère 3) d’étudier les facteurs modulant le remodelage bronchique: facteurs environnementaux, thérapeutiques.Background : Severe asthma in childhood is associated with decreased lung function in adulthood. This is linked to airway remodeling and increased BSM mass. Aim: To describe severe asthma endotype and phenotype in preschool children Material & methods : Prospective study conducted in 2 tertiary-care university Hospitals including preschool children (1 to 4 years old) with severe asthma (modified ATS criteria) in the « P’TI TASTHME » cohort. Bronchial biopsy obtained by bronchoscopy were studied by optic and electronic microscopy. Airway smooth muscle cell (ASMc) were cultured to study ASMc proliferation and mitochondrial biogenesis. Results 50 preschool children with severe asthma were separated in 2 groups : big ASM and small ASM.Big ASM was defined by a z-score alpha-smooth muscle actin (immunochemistry) > + 2 SD and small ASM <+ 2 SD (vs controls). Severe asthmatic Preschool chidren with big ASM had more severe exacerbations vs small ASM. Conclusion ASM have a pivotal role in the severity of asthma in preschool children. Mitochondria may represent a new target to treat BSM proliferation in severe childhood asthm

Phénotypes et endotypes de l'asthme sévère préscolaire de l’enfant : rôle du muscle lisse bronchique dans le remodelage précoce

Background : Severe asthma in childhood is associated with decreased lung function in adulthood. This is linked to airway remodeling and increased BSM mass. Aim: To describe severe asthma endotype and phenotype in preschool children Material & methods : Prospective study conducted in 2 tertiary-care university Hospitals including preschool children (1 to 4 years old) with severe asthma (modified ATS criteria) in the « P’TI TASTHME » cohort. Bronchial biopsy obtained by bronchoscopy were studied by optic and electronic microscopy. Airway smooth muscle cell (ASMc) were cultured to study ASMc proliferation and mitochondrial biogenesis. Results 50 preschool children with severe asthma were separated in 2 groups : big ASM and small ASM.Big ASM was defined by a z-score alpha-smooth muscle actin (immunochemistry) > + 2 SD and small ASM <+ 2 SD (vs controls). Severe asthmatic Preschool chidren with big ASM had more severe exacerbations vs small ASM. Conclusion ASM have a pivotal role in the severity of asthma in preschool children. Mitochondria may represent a new target to treat BSM proliferation in severe childhood asthmaL’asthme est la pathologie chronique la plus fréquente en pédiatrie. Sa physiopathologie est complexe et associe inflammation bronchique et remodelage bronchique (lésion de l’épithélium bronchique, épaississement de la membrane basale, augmentation de la taille de muscle lisse bronchique MLB, remaniement vasculaire et glandulaire,…). Chez l’adulte, le remodelage musculaire bronchique et plus particulièrement l’augmentation de MLB sont des marqueurs de sévérité de l’asthme. L’augmentation de taille de MLB est corrélée à un déclin de la fonction respiratoire chez l’adulte comme chez le grand enfant atteints d’asthme. Chez l’adulte, le remodelage du MLB est lié en partie à une augmentation de prolifération des cellules de ML (CML) secondaire à une augmentation de la biogénèse mitochondriale et à une augmentation de la densité mitochondriale. Les traitements anti-asthmatiques classiques tels que les corticoïdes inhalés n’ont pas d’action sur le remodelage bronchique ni sur l’évolutivité de la maladie. Chez l’adulte, Trian et al. Ont décrit un effet du gallopamil, inhibiteur calcique, sur la biogénèse mitochondriale et donc sur la diminution de la densité mitochondriale et de la prolifération des CML. Girodet et al. A décrit un effet du gallopamil chez les adultes atteints d’asthme non sévère, sur le nombre d’exacerbations asthmatiques et sur le remodelage musculaire bronchique. Les nombreuses études épidémiologiques ont montré que les évènements respiratoires dans l’enfance avant l’âge de 7 ans, ont une conséquence sur la fonction respiratoire à l’âge adulte. A partir de l’âge de 7 ans, la fonction respiratoire va évoluer sur une trajectoire de couloir avec un déclin de la fonction respiratoire non réversible à 14ans. Par ailleurs, O’Reilly et al a montré qu’une augmentation de taille du MLB dès la période pré-scolaire était un facteur prédictif d’asthme à l’âge scolaire. C’est pourquoi nous nous sommes intéressés à l’asthme sévère chez l’enfant et plus particulièrement chez l’enfant d’âge préscolaire. Objectifs. L’objectif de notre étude était 1)d’étudier les CML chez le nourrisson sain, l’enfant atteint d’asthme sévère et chez les adultes témoins et asthmatiques 2)de décrire le remodelage bronchique musculaire chez l’enfant atteint d’asthme sévère 3)d’étudier les facteurs modulant le remodelage bronchique: facteurs environnementaux, thérapeutiques

Phenotypes and endotypes in severe preschool wheezing : the pivotal role of bronchial smooth muscle in early bronchial remodeling

L’asthme est la pathologie chronique la plus fréquente en pédiatrie. Sa physiopathologie est complexe et associe inflammation bronchique et remodelage bronchique (lésion de l’épithélium bronchique, épaississement de la membrane basale, augmentation de la taille de muscle lisse bronchique MLB, remaniement vasculaire et glandulaire,…). Chez l’adulte, le remodelage musculaire bronchique et plus particulièrement l’augmentation de MLB sont des marqueurs de sévérité de l’asthme. L’augmentation de taille de MLB est corrélée à un déclin de la fonction respiratoire chez l’adulte comme chez le grand enfant atteints d’asthme. Chez l’adulte, le remodelage du MLB est lié en partie à une augmentation de prolifération des cellules de ML (CML) secondaire à une augmentation de la biogénèse mitochondriale et à une augmentation de la densité mitochondriale. Les traitements anti-asthmatiques classiques tels que les corticoïdes inhalés n’ont pas d’action sur le remodelage bronchique ni sur l’évolutivité de la maladie. Chez l’adulte, Trian et al. Ont décrit un effet du gallopamil, inhibiteur calcique, sur la biogénèse mitochondriale et donc sur la diminution de la densité mitochondriale et de la prolifération des CML. Girodet et al. A décrit un effet du gallopamil chez les adultes atteints d’asthme non sévère, sur le nombre d’exacerbations asthmatiques et sur le remodelage musculaire bronchique. Les nombreuses études épidémiologiques ont montré que les évènements respiratoires dans l’enfance avant l’âge de 7 ans, ont une conséquence sur la fonction respiratoire à l’âge adulte. A partir de l’âge de 7 ans, la fonction respiratoire va évoluer sur une trajectoire de couloir avec un déclin de la fonction respiratoire non réversible à 14ans. Par ailleurs, O’Reilly et al a montré qu’une augmentation de taille du MLB dès la période pré-scolaire était un facteur prédictif d’asthme à l’âge scolaire. C’est pourquoi nous nous sommes intéressés à l’asthme sévère chez l’enfant et plus particulièrement chez l’enfant d’âge préscolaire. Objectifs. L’objectif de notre étude était 1) d’étudier les CML chez le nourrisson sain, l’enfant atteint d’asthme sévère et chez les adultes témoins et asthmatiques 2) de décrire le remodelage bronchique musculaire chez l’enfant atteint d’asthme sévère 3) d’étudier les facteurs modulant le remodelage bronchique: facteurs environnementaux, thérapeutiques.Background : Severe asthma in childhood is associated with decreased lung function in adulthood. This is linked to airway remodeling and increased BSM mass. Aim: To describe severe asthma endotype and phenotype in preschool children Material & methods : Prospective study conducted in 2 tertiary-care university Hospitals including preschool children (1 to 4 years old) with severe asthma (modified ATS criteria) in the « P’TI TASTHME » cohort. Bronchial biopsy obtained by bronchoscopy were studied by optic and electronic microscopy. Airway smooth muscle cell (ASMc) were cultured to study ASMc proliferation and mitochondrial biogenesis. Results 50 preschool children with severe asthma were separated in 2 groups : big ASM and small ASM.Big ASM was defined by a z-score alpha-smooth muscle actin (immunochemistry) > + 2 SD and small ASM <+ 2 SD (vs controls). Severe asthmatic Preschool chidren with big ASM had more severe exacerbations vs small ASM. Conclusion ASM have a pivotal role in the severity of asthma in preschool children. Mitochondria may represent a new target to treat BSM proliferation in severe childhood asthm

Factors Associated with Asthma Severity in Children: Data from the French COBRAPed Cohort

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