• Langue : Français
• Discipline : Sciences de la vie et de la santé
• Identifiant : 2025ULILS004
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 05/05/2025

Résumé en langue originale

La famille des pneumopathies interstitielles diffuses (PID) est caractérisée par des troubles qui affectent l’interstitium interalvéolaire. Dans les stades précoces de certaines PID, des cellules immunitaires s’accumulent dans l’interstitium interalvéolaire déclenchant une inflammation. Si cette inflammation persiste, une cicatrisation aberrante des lésions peut remplacer le parenchyme pulmonaire induisant une fibrose pulmonaire (FP) qui entraîne une perte irréversible des fonctions respiratoires. Les PID fibrosantes sont diagnostiquées trop tardivement et les mécanismes liés au développement précoce de la fibrose sont donc peu connus. La plupart des molécules anti-fibrosantes qui montrent une efficacité dans les études pré-cliniques échouent dans les études de phases cliniques. Une des raisons est le manque de modèle expérimental capable de mimer les mécanismes physiopathologiques de FP humaine.Nous avons mis en place deux modèles de FP : un modèle qui utilise la culture embryonnaire d’explants pulmonaires murins en interface air/liquide et un modèle de culture en tranches épaisses de poumons adultes murins. Une fibrose a été induite par administration d’un cocktail fibrosant.La fibrose induite se caractérise dans le modèle d’explant par une accumulation sous-pleurale et basale des cellules fusiformes interstitielles qui forment des foyers fibroblastiques à l’origine de la production excessive de matrice extracellulaire. Ces caractéristiques histopathologiques sont similaires à celles d’un pattern de pneumopathie interstitielle commune identifié chez certains patients avec une PID fibrosante. L’administration répétée du cocktail fibrosant s’accompagne d’une FP progressive marquée par une surexpression et une accumulation sous-pleurale progressive d’α-Sma et de cellules mesenchymateuses. L’analyse transcriptomique par single-cell RNA-sequencing 3´ d’explants pulmonaires après traitement par le cocktail fibrotique, mais avant toute apparition de signes histopathologiques de fibrose, met en évidence une prolifération importante de myofibroblastes et de cellules musculaires lisses. La signature transcriptomique révèle 25 gènes sous-exprimés et 112 gènes surexprimés dans la condition avec fibrose pulmonaire induite. La majorité des gènes surexprimés sont connus pour être impliqués dans l’inflammation, la fibrose et la ferroptose. Les gènes Saa3, Lcn2 et Serpina3g, tous surexprimés dans la condition avec fibrose induite, ont été inhibés à l’aide d’oligonucléotides antisens. Même si nos résultats n’ont pas montré un ralentissement significatif de la progression de la fibrose induite, l’analyse par single-cell RNA-sequencing 3´ permet de proposer des gènes qui pourraient être des cibles thérapeutiques potentielles. L’induction d’une fibrose sur des tranches épaisses de poumons en culture met en évidence une FP modérée caractérisée par une accumulation péribronchique d’α-Sma associée à une déstructuration des alvéoles pulmonaires marquée par la présence de dépôts périphériques d’α-Sma et de collagène.

Résumé traduit

Interstitial lung diseases (ILD) family is characterized by disorders affecting the interalveolar interstitium. In the early stage of some ILD, immune cells accumulate in the interalveolar interstitium triggering inflammation. If this inflammation persists, aberrant scarring of the lesions can replace the lung parenchyma leading to pulmonary fibrosis (PF) inducing irreversible loss of respiratory function. Fibrotic ILD are diagnosed too late and little is known about the mechanisms involved in the early development of fibrosis. Most anti-fibrotic molecules that show efficacy in preclinical studies fail in clinical phase studies. One of the reason is the lack of experimental models capable of mimicking the pathophysiological mechanisms of human PF. We have set up two PF models: one using embryonic culture of mouse lung explants in an air/liquid interface and one using thick slice culture of adult mouse lungs. Fibrosis was induced by an administration of a fibrotic cocktail. Induced fibrosis is characterized in the explant model by a subpleural and basal accumulation of interstitial spindle cells that form fibroblastic foci responsible for excessive extracellular matrix production. These histopathological features are similar to those of an usual interstitial pneumonia pattern identified in some patients with fibrotic ILD. Repeated administration of the fibrotic cocktail is accompanied by progressive PF marked by overexpression and progressive subpleural accumulation of α-Sma and mesenchymal cells. Transcriptomic analysis by scRNAseq3´ of lung explants after treatment with fibrotic cocktail, but before any histopathological signs of fibrosis, revealed significant proliferation of myofibroblasts and smooth muscle cells. The transcriptomic signature reveals 25 genes underexpressed and 112 genes overexpressed in the pulmonary fibrosis condition. The majority of overexpressed genes are known to be involved in inflammation, fibrosis and ferroptosis. Saa3, Lcn2 and Serpina3g genes, all overexpressed in the condition with induced fibrosis, were inhibited using antisense oligonucleotides. Although our results did not show a significant decrease in the progression of induced fibrosis, the scRNAseq3´ analysis suggests genes that could be potential therapeutic targets.Induction of fibrosis in thick slices of lungs in culture reveals moderate PF characterized by peribronchial accumulation of α-Sma associated with destructuring of pulmonary alveoli and the presence of peripheral deposits of α-Sma and collagen.