Lavage broncho-alvéolaire Exosomes en lésion induite par le Lipopolysaccharide septique pulmonaire

ALI et SDRA est les formes mortelles de l’insuffisance respiratoire avec hypoxémie sévère causée par un oedème pulmonaire non cardiogénique qui affecte environ 1 million de personnes de partout dans le monde chaque année¹. L’étiologie de l’ARDS comprend atteinte directe aux poumons contre les infections ou aspiration et une variété d’injures indirectes. Ces dix dernières années, il y a eu une meilleure compréhension de la pathogenèse moléculaire de SDRA, cependant, des traitements spécifiques ciblés pour ARDS sont encore à être développé^2,3.

Plusieurs modèles animaux de la lésion pulmonaire aiguë ont été développés qui fournissent un pont pour la traduction des traitements expérimentaux pour les études humaines^4,5. Les modèles couramment utilisés incluent installation locale d’acide oléique, les bactéries, les LPS et la bléomycine. Autres approches incluent l’ischémie-reperfusion, perforation caecale ligature, lésion stretch induite par la ventilation mécanique, hyperoxie ou administration systémique de bactéries et de LPS⁵. Ces modèles offrent un système biologique utile pour tester des hypothèses cliniques et pour le développement des thérapies potentielles. Pour simuler le SDRA humaine, modèles animaux doivent reproduire l’inflammation et des lésions aiguës aux cellules épithéliales et endothéliales présentant des défauts en fonction de la barrière dans les poumons.

Exosomes sont des vésicules de la membrane avec 20-200 nm de diamètre, dont le contenu moléculaire contient des protéines, ADN, ARN et lipides, et faciliter les communications inter-cellulaires dans le microenvironnement des tissus par transfert de composition moléculaire. Exosomes sont sécrétées par différents types de cellules comme les cellules endothéliales, les cellules épithéliales, les cellules musculaires lisses et les cellules tumorales et existent en liquide de corps humain. Études indiquent que les exosomes réglementer la diaphonie entre les cellules immunitaires et les cellules du stroma au cours des maladies inflammatoires infectieuses et stériles, et leur libération anormale semble être régulés par divers stimuli naturels et expérimentales au cours physiologique et les processus pathologiques⁶. Tel réseau de communication peut-être jouer un rôle important dans la pathogenèse des maladies pulmonaires et peut affecter la progression physiopathologiques^7,8. Sous le nom de 18-22 nucléotides ARN non codants, miRNAs existe dans les tissus et fluides corporels, plasma, sérum et module l’expression de l’ARNm à post-traductionnelles niveau^9,,¹⁰.

MiARN emballés dans les exosomes influence la différenciation et la fonction des différents types de cellules, et des niveaux excessifs sont associées à une variété de maladies, y compris le cancer, maladies pulmonaires, obésité, diabète et maladies cardiovasculaires^{11, 12,13,14,15,16}. Entrée dans les cellules réceptrices et faire la navette des miARN exosomal faciliter les communications intercellulaires modifiant l’hémostase du microenvironnement^17,18. Lésion pulmonaire aiguë est un processus complexe, faisant intervenir plusieurs types de cellules avec une vaste communication intercellulaire à exosomes⁸. miR-155 et miR-146 a partagent le mécanisme de régulation transcriptionnel commun et contribuent à la réponse inflammatoire et de la tolérance immunitaire^19,20. Des études récentes indiquent que les deux modulent la réponse inflammatoire via exosomal miARN faisant la navette entre cellules immunitaires²¹. Cependant, les mécanismes moléculaires qui sous-tendent les effets modulateurs des miARN exosomal sur réponse alvéolaire à l’endotoxine demeurent obscures, sans aucun doute la pertinence clinique potentielle et le translationnelle implication mérite un complément d’enquête.

Modèles de co-culture sont utilisées pour définir l’interaction entre les types de cellules spécifiques dans l’environnement complexe, tels que l’inflammation et le cancer^22,23. Ces plates-formes fournissent une autre stratégie pour interroger la diaphonie entre les types de cellules en particulier pour les cellules immunitaires et structurels.

Intra-trachéale, administration en aérosol, intrapéritonéale ou systémique de LPS sont largement utilisés pour induire pulmonaire expérimentale blessure^24,25,26et ont montré pour induire la perméabilité épithéliale et endothéliale les défauts. Ici nous utilisons intrapéritonéales LPS pour induire un modèle septique de lésion pulmonaire aiguë chez les souris. Dans les 24h de l’administration intrapéritonéale de LPS, défauts de perméabilité sont induites dans les poumons avec le recrutement des cellules inflammatoires. En outre, nous montrons qu’exosomes de BAL contiennent miRNA-155 et miR-146 a, et induire des exosomes de LBA expression de cytokines pro-inflammatoires dans les cellules épithéliales bénéficiaires, y compris l’IL-6 et TNF-α. Ces données sont les premiers à montrer qu’exosomal miARN sont sécrétées en BAL dans ce modèle de lésion pulmonaire septique aiguë.