Apport de la protéomique à l'étude de la physiopathologie de l'asthme

Abstract

L’asthme bronchique est une affection chronique des voies respiratoires. Cette pathologie est à la fois complexe et multifactorielle. En effet, son développement implique différents types de cellules inflammatoires et structurelles mais également des médiateurs de nature peptidique et lipidique. Dans ce contexte, les études protéomiques représentent un intérêt considérable car des techniques émergentes ont rendu possible l’analyse d’échantillons biologiques complexes d’origines différentes, provenant notamment de patients ou d’animaux modélisant des maladies inflammatoires chroniques telles, entre autres, l’asthme. Ces études basées sur la protéomique ont pour but d'approfondir les connaissances sur le mécanisme physiopathologique de la maladie ou encore de découvrir de nouveaux biomarqueurs voire de nouvelles cibles thérapeutiques.Au cours de ce travail, deux études protéomiques ont été réalisées sur des échantillons provenant de souris soumises à deux types de protocoles d’asthme expérimental. Ces protocoles, comportant des durées d’exposition aux allergènes variables, reproduisent de nombreuses caractéristiques de l’asthme allergique humain. Les médiateurs peptidiques connus pour jouer un rôle prépondérant dans les pathologies inflammatoires dont l’asthme sont le plus souvent des cytokines, des chimiokines, des facteurs de croissance et des fragments protéolytiques. Ces protéines de faibles poids moléculaires sont difficilement accessibles par la technique du SDS-PAGE. Une approche protéomique adaptée à la détection de changements d’intensité de peptides et de protéines de petites tailles (<20-30 kDa), le SELDI-TOF-MS, a donc été nécessaire pour atteindre nos objectifs. L’analyse des profils protéiques détectés par SELDI-TOF-MS révèle différents pics discriminatoires entre nos conditions contrôles et pathologiques. Suite à ces analyses, plusieurs pics (m/z) sont considérés comme discriminatoires. Parmi ces pics, certains ont été identifiés par MS/MS. Il s’agit de Found Inflammatory Zone 1(Fizz-1), Calcyclin (S100A6), Clara Cell secretory protein 10 (CC10), Ubiquitine and Histone H4. Plus précisément, nos données expérimentales ont validé une forte différence d’intensité des pics correspondant à Fizz-1, S100A6, CC10 et Ubiquitine dans les souris exposées à l’allergène comparativement aux souris contrôles correspondantes. Au contraire, le pic correspondant à l’Histone H4 est significativement diminué suite à l'exposition à l'allergène. Les résultats ont été validés par western blot, immunohistochimie et RT-PCR semi-quantitative. Le deuxième versant de ce travail de doctorat porte sur l’utilisation de l’électrophorèse sur gel de polyacrylamide à deux dimensions. Parmi les protéines identifiées, 7 d’entre elles ont fait l’objet d’une étude plus approfondie. Plus spécifiquement, les protéines GRP78 (Glucose Related Protein 78), PDIA6 (Protein Disulfide Isomérase 6), Annexin A6, hnRNPA3 (Heterogeneous Nuclear Ribonucleoprotein A3) et Enolase montrent une production accrue après exposition aigue à l’allergène, alors qu’Apolipoprotéine A1 est modulée de manière négative suite à la même exposition. La protéine Calreticulin est modulée négativement suite à une exposition de longue durée à l’allergène. Les résultats ont été validés par western blot et immunohistochimie. Au terme de ce travail, différents biomarqueurs et médiateurs potentiellement impliqués dans la pathologie asthmatique ont pu être mis en évidence. Ceci confirme l’intérêt d’étudier le rôle des protéines les plus diverses dans la mise en place du processus asthmatique