Effets de l'instillation segmentaire bronchique d'endotoxines chez l'homme

La définition des mécanismes qui limitent les lésions tissulaires lors d'une inflammation aiguë peut servir de base à la prévention d'un dysfonctionnement des organes secondaires lors d'infections graves. Nous prévoyons d'utiliser le modèle de provocation pulmonaire par endotoxine humaine pour étudier les mécanismes associés à l'initiation et à la résolution de l'inflammation pulmonaire.

L'endotoxine (LPS), un composant de la membrane externe des bactéries Gram-négatives, est un facteur microbien majeur qui médie l'inflammation associée aux infections graves. Depuis plus de cinquante ans, l'endotoxine a été administrée à l'homme comme agent de provocation afin de comprendre les mécanismes de base de l'inflammation, de fournir une preuve de principe pour les interventions pharmacologiques (par exemple, les anti-cytokines, les corticostéroïdes) ou comme adjuvant pour l'immunothérapie des malignités.

Nous avons précédemment développé un modèle humain pour étudier l'initiation et la résolution de l'inflammation dans un segment pulmonaire suite à une instillation bronchique d'endotoxine. La réponse inflammatoire était limitée au segment provoqué et avait des réponses systémiques associées minimales. Après instillation directe dans un segment pulmonaire, l'endotoxine provoque une réponse inflammatoire caractérisée par la production locale de médiateurs inflammatoires, de protéines et d'augmentations de la cellularité. L'espèce cellulaire prédominante trouvée dans le lavage bronchoalvéolaire (BAL) du segment provoqué passe d'un afflux de neutrophiles à 2 à 6 heures à un afflux de monocytes et de lymphocytes à 24 et 48 heures après la provocation par endotoxine. À 6 heures, l'activité pro-inflammatoire BAL (c'est-à-dire la bioactivité du facteur de nécrose tumorale et l'induction de la molécule d'adhésion intercellulaire-1 sur les cellules rapporteurs) est présente et absente à 24 et 48 heures après l'endotoxine. De plus, des sous-ensembles uniques de lymphocytes sont présents dans les poumons au cours de cette réponse inflammatoire.

Nous avons récemment montré que des microARN non cellulaires (miARN) sont présents dans le BAL archivé provenant de voies respiratoires volontaires saines normales et sont exprimés de manière différentielle 6 heures après une inflammation pulmonaire aiguë induite par l'endotoxine. Les miARN sont des ARN non codants simple brin qui interviennent dans la régulation post-transcriptionnelle de l'expression des gènes. Certaines espèces de miARN extracellulaires peuvent moduler les processus cellulaires locaux et distants. Les miARN peuvent activer les récepteurs de type Toll (TLR) et ont été décrits comme des biomarqueurs sanguins de différents états pathologiques. Cependant, le rôle spécifique des miARN extracellulaires ou sécrétés dans le poumon est mal défini. Notre plan de recherche est conçu pour étudier les rôles des miARN dans l'inflammation pulmonaire aiguë en étudiant les changements dans les signatures de miARN trouvées dans le BAL et les cellules pulmonaires de volontaires sains au départ et à 6, 24 ou 48 heures après la provocation pulmonaire segmentaire par endotoxine. Un panel de marqueurs de surface cellulaire de cytométrie en flux sera effectué sur des cellules sanguines et BAL et des miARN intracellulaires et sécrétés seront isolés d'espèces cellulaires spécifiques (c'est-à-dire des neutrophiles, des monocytes, des macrophages et des lymphocytes). Nous émettons l'hypothèse que les miARN joueront un rôle dans la modulation de l'initiation et de la résolution de l'inflammation.