Gaëlle Rémy

La Broncho-Pneumopathie chronique obstructive (BPCO) est un problème majeur en santé publique puisque ce sera la 3ème cause de mortalité en 2020. Il s'agit d'une maladie inflammatoire chronique du poumon se traduisant par une obstruction progressive des bronches, partiellement ou non réversible, incluant bronchite chronique, hypersécrétion de mucus et emphysème. L'atteinte ne se limite pas au poumon et affecte d'autres organes dont le tube digestif en favorisant la maladie de Crohn. Le premier facteur de risque impliqué dans le développement de cette maladie est l’exposition à la fumée de cigarette qui induit un stress oxydatif au sein du poumon responsable d'une inflammation chronique et du développement de la BPCO. L'interleukine-17 joue un rôle essentiel dans ce processus en contrôlant l'inflammation et l'altération de la fonction respiratoire. L'objectif de cette thèse est de comprendre les facteurs contrôlant cette réponse IL-17 afin de proposer ensuite de nouvelles voies thérapeutiques. Dans la première partie, nous nous sommes focalisés sur le stress oxydatif et à son impact sur les cellules de l’immunité innée. Ensuite, nous abordons le rôle d'un facteur immunorégulateur, l'IL-10, et à son interférence avec le microbiote digestif. Cela nous a amené à nous intéresser aux lésions digestives associées au tabagisme. Un modèle murin d’exposition chronique à la fumée de cigarette a été développé afin de reproduire la physiopathologie de la BPCO. Concernant l'impact du stress oxydatif, nous avons étudié le rôle des cellules iNKT (cellules ayant un puissant potentiel dans l’immunorégulation et dans l’inflammation) qui sont activées par ce type de stress. Les cellules iNKT sont rapidement recrutées et activées au sein du poumon suite à l’exposition à la fumée de cigarette. En utilisant des souris déficientes, nous avons montré l’importance de ces cellules dans la physiopathologie de la BPCO. Cette pathogénicité est dépendante de la production de l’interleukine-17 par ces cellules et est initiée par le stress oxydatif sur les cellules épithéliales pulmonaires et les cellules dendritiques qui activent les cellules iNKT.Dans la seconde partie du projet, l’IL-10 intervient notamment dans le contrôle de l'inflammation afin d’éviter le développement de réponses immunologiques exacerbées dans certains contextes. Dans les poumons exposés à la fumée de cigarette, la production d’IL-10 est augmentée et la déficience pour cette cytokine entraîne une augmentation de la réponse Th17 et du déclin de la fonction pulmonaire. Une dysbiose (altération du microbiote) est observée avec la fumée de cigarette et la déficience à l'IL-10. De plus, une déplétion des bactéries Gram+ par antibiothérapie permet de limiter le développement de la réponse IL-17 et de l'atteinte pulmonaire soulignant l'importance du microbiote. En conclusion, nous avons identifié le stress oxydatif et l'IL-10 comme facteurs intervenant dans la réponse IL-17 associé à la BPCO. Ce travail souligne également le rôle du microbiome comme un organe à part entière et la modulation de ce dernier pourrait aboutir à l'identification de nouvelles voies thérapeutiques.

The authors have requested that the following changes be made to their paper

Unhealthy lifestyle choices, such as bad eating behaviors and cigarette smoking, have major detrimental impacts on health. However, the inter-relations between obesity and smoking are still not fully understood. We thus developed an experimental model of high-fat diet-fed obese C57BL/6 male mice chronically exposed to cigarette smoke. Our study evaluated for the first time the resulting effects of the combined exposure to unhealthy diet and cigarette smoke on several metabolic, pulmonary, intestinal, and cardiac parameters. We showed that the chronic exposure to cigarette smoke modified the pattern of body fat distribution in favor of the visceral depots in obese mice, impaired the respiratory function, triggered pulmonary inflammation and emphysema, and was associated with gut microbiota dysbiosis, cardiac hypertrophy and myocardial fibrosis.

The p38 mitogen-activated protein kinase (p38MAPK) signal transduction pathway is an important regulator of cell processes, whose deregulation leads to the development and progression of cancer. Defining the role of each p38MAPK family member in these processes has been difficult. To date, most studies of the p38MAPK pathways focused on function of the p38α isoform, which is widely considered to negatively regulate malignant transformation; nonetheless, few reports address the p38γ and p38δ isoforms. Here, we used embryonic fibroblasts derived from mice lacking p38γ or p38δ and show evidence that these isoforms participate in several processes involved in malignant transformation. We observed that lack of either p38γ or p38δ increased cell migration and metalloproteinase-2 secretion, whereas only p38δ deficiency impaired cell contact inhibition. In addition, lack of p38γ in K-Ras-transformed fibroblasts led to increased cell proliferation as well as tumorigenesis both in vitro and in vivo. Our results indicate that p38γ and p38δ have a role in the suppression of tumor development.