Effets in vitro de la silice et des macrophages alvéolaires sur le métabolisme phospholipidique des pneumocytes de type II

Abstract

La silicose est une maladie pulmonaire causée par l'inhalation de silice cristalline et dont l'évolution chronique aboutit à la fibrose pulmonaire. Elle représente un modèle de recherche clinique et expérimentale. De nombreux modèles expérimentaux de silicose ont contribué à la compréhension des mécanismes biologiques qui aboutissent à une réponse inflammatoire et la constitution d'une fibrose. Parmi les cellules impliquées, le macrophage alvéolaire joue un rôle central au niveau du poumon profond. Des études récentes ont démontré son rôle de phagocytose des particules de silice, suivi de son activation avec libération de nombreux médiateurs intervenant dans la croissance, la différenciation, et la fonction cellulaire. La prolifération des pneumocytes de type II, observée après une lésion de l'épithélium alvéolaire, joue un rôle important dans le maintien de la structure épithéliale. De plus le pneumocyte de type II synthétise et sécrété le surfactant alvéolaire (mélange de phospholipides et d'apoprotéines) qui permet le maintien de la tension alvéolaire. Dans la silicose, il existe une altération de l'épithélium alvéolaire de type I et une hypertrophie ainsi qu'une hyperplasie de l'épithélium de type II. L'augmentation des phospholipides et d'apoprotéines du surfactant (produits par les Pn II) dans le liquide alvéolaire, représente une des conséquences directes de ces remaniements. Récemment dans notre laboratoire, nous avons mis en évidence l'activité mitogénique sur les Pn II; des LLBA de moutons silicotiques et des milieux conditionnés de macrophages alvéolaires de moutons silicotiques. Ces deux observations évoquent la présence de facteurs présents dans les milieux alvéolaires et macrophagiques; Impliqués dans le processus de croissance des Pn II. Ces résultats contribuent à la compréhension des mécanismes d'hyperplasie et d'hypertrophie de l'éplthéllum de type II dans la silicose pulmonaire. Le but de ce travail est d'étudier In vitro le métabolisme phosphollpidique des pneumocytes de type II, sous l'action de faibles doses de silice et des milieux conditionnés de macrophages alvéolaires. Un modèle de culture de Pn II fœtaux de rat avait été mis au point et caractérisé avant toute expérimentation. Le métabolisme de la phosphatidylchollne (PC) (le composé le plus Important des phosphollpides représentant 75 % des phosphollpides) des pneumocytes II (Mason R, 1976, 1980; Dethloff L A, 1989) a été étudié après exposition: 1 - à la silice à faibles concentrations en comparaison avec la silice recouverte de lactate d'Aluminium et de la silice traitée par un surfactant pulmonaire synthétlqueil' Exosurf (Palmitate de colfoscéril), ainsi qu'une poussière Inerte (titanlum). 2 - à des milieux conditionnés de macrophages alvéolaires (MAs) de moutons normaux et slllcotiques à différentes dilutions. Les résultats obtenus sont les suivants: a - La silice à faibles concentrations entraîne une augmentation du relâchement/sécrétion du PC. Il s'agit d'un phénomène non spécifique, puisqu'il existe une corrélation entre la sécrétion de PC et la cytotoxicité mesurée par le relâchement de lactate déshydrogénase (LDH) dans le milieu extracellulaire. Par ailleurs l'usage de silice enrobée de lactate d'aluminium et traitée par l'Exosurf ainsi qu'une poussière Inerte (titanium) ne stimulent pas la sécrétion de PC. b - Les milieux conditionnés de MA de moutons normaux et silicotiques entraînent une diminution de la sécrétion de PC des Pn II. Ce phénomène est spécifique et non cytotoxique. Cette diminution est plus marquée pour les milieux conditionnés de MA de moutons silicotiques. c - La chromatographie des surnageants de macrophages alvéolaires sur Gel de Sephadex G -75 (Pharmacia) permet d'isoler des fractions correspondantes au range de poids moléculaire apparent (PM) 32, 25, 12, et 8 kilodactones (kDa) dont l'activité sur la sécrétion de PC du Pn II est variable. Seules les fractions de PM apparent (25 KD) montrent une diminution de la sécrétion de PC. Cette diminution est en rapport avec une augmentation de l'incorporation de la choline dans la phosphatidylcholine disaturée. Ce phénomène peut expliquer en partie l'hypertrophie des Pn II observée au cours de la silicose pulmonaire. Ces résultats démontrent que la silice entraîne une stimulation du relâchement/sécrétion non spécifique de PC, malgré l'existence d'une corrélation entre la sécrétion de PC et l'action cytotoxique de la silice. Ce phénomène n'est pas observé avec de la silice enrobée d'aluminium et traitée par l'Exosurf, ainsi qu'avec la poussière inerte (titane). Par ailleurs, le MA entraine une diminution de la sécrétion de PC. Ainsi donc, la silice par ses propriétés de surface et le MA par l'intermédiaire de ses produits de sécrétion, altèrent la régulation du métabolisme phospholipidique des Pn II