Etude des propriétés mécaniques des cellules épithéliales alvéolaires dans le SDRA par la technique de magnétocytométrie

Abstract

Le SDRA se définit par une atteinte inflammatoire intense localisée au poumon, sa principale caractéristique mécanique étant une baisse de la compliance. Le traitement repose sur la ventilation mécanique, qui peut aggraver les lésions préexistantes. Nous avons étudié les interactions entre contrainte mécanique et médiateurs inflammatoires à la phase aiguë du SDRA. La magnécytométrie permet de générer un stress mécanique sur des cellules épithéliales alvéolaires humaines (A549) en culture et d'en mesurer certaines propriétés mécaniques (rigidité globale et des compartiments cortical et profond du cytosquelette). Le LBA est prélevé chez des patients atteints de SDRA et chez des sujets atteints d'OAP dans les 24 premières heures. Les cellules sont exposées à du surnageant de LBA-SDRA, LBA-OAP, à du TNFa ou à de l'IL1-b. Le marquage de l'actine, dans les mêmes conditions, permet d'étudier la formation de fibres de stress. L'utilisation de cytochalasine D permet d'analyser l'effet sur la rigidité après dépolymérisation des fibres d'actine. La rigidité globale et des deux compartiments du cytosquelette est significativement augmentée dans le groupe SDRA par rapport au groupe OAP. Cette augmentation de rigidité est associée à la formation de fibres de stress et est diminuée après dépolymérisation de l'actine par la cytochalasine D. Ni le TNFa ni l'IL1-b n'induisent de modification des propriétés mécaniques du cytosquelette. Nous avons trouvé une majoration de la rigidité du cytosquelette des cellules épithéliales alvéolaires exposées à un environnement reproduisant le SDRA, montrant pour la première fois une altération des propriétés mécaniques au niveau cellulaireARDS is defined by an intense inflammation localized to the lung and is characterized by an increased lung elastance. Treatment relies on mechanical ventilation, which can worsen pre-existing lesions. We studied the interactions between mechanical strain and inflammatory mediators at the acute phase of ARDS. Magnetic twisting cytometry allows to generate a mechanical stress on cultured human alveolar epithelial cells (A549) and to measure some of their mechanical properties (global cytoskeleton stiffness, cortical and cytosolic cytoskeleton components stiffness). Bronchoalveolar lavage samples are performed in patients suffering either from ARDS or hydrostatic lung edema within the first 24 hours. Cells are exposed to supernatant of ARDS-BAL, HLE-BAL, TNFa or IL1-b. Actin immunostaining, in the same conditions, permits to study stress fibers formation. Cytochalasin D allows to analyze the effect of actin depolymerisation on cytoskeleton stiffness. Both global and each cytoskeleton components stiffness are significantly increased in ARDS group compared to HLE group. This effect is associated to a stress fibers formation and is decreased after actin depolymerisation by cytochalasin D. Neither TNFa nor IL1-b induces cytoskeleton mechanical properties modifications. We found an increase of cytoskeleton stiffness in alveolar epithelial cells exposed to an inflammatory environment mimicking ARDS, showing for the first time mechanical properties alterations at the cellular levelPARIS12-CRETEIL BU Médecine (940282101) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF