Polluants environnementaux dans la BPCO et le cancer du poumon

Les études épidémiologiques décrivent une corrélation statistiquement significative entre le taux d'hospitalisation et l'exposition aux polluants environnementaux tels que les particules atmosphériques (PM10 et PM2,5). La nocivité pour la santé humaine dépend à la fois de la composition chimique et de la taille des particules. L'exposition chronique aux particules contribue au risque de développer des maladies respiratoires et cardiovasculaires et peut augmenter le risque de cancer du poumon. En fait, les particules sont universellement reconnues comme cancérigènes de classe 1. Les particules fines sont nocives pour la santé humaine par leur capacité à transporter d'autres polluants tels que les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) vers les poumons. Les HAP provoquent notamment des lésions pulmonaires en raison de leur capacité à induire la libération de médiateurs inflammatoires et le stress oxydatif. Ces événements entraînent un remodelage et une destruction du parenchyme alvéolaire, tous deux impliqués dans l'apparition et la progression de maladies respiratoires telles que l'asthme, la BPCO, la fibrose pulmonaire et le cancer du poumon. L’implication des polluants environnementaux dans la prédisposition et l’exacerbation des maladies pulmonaires, dans le développement d’infections respiratoires et dans le processus de cancérogenèse est donc évidente. De plus, le stress oxydatif associé aux polluants environnementaux pourrait induire des dommages à l’ADN. Récemment, des structures d'ADN non conventionnelles ont été identifiées, reconnues comme G-quadruplex (G4), particulièrement sensibles au stress oxydatif. En fait, on sait que les séquences d’ADN riches en guanine sont plus réactives avec les radicaux hydroxyles que les résidus guanine dispersés dans le génome, et que la formation de dommages oxydatifs (8-oxo-dg) au niveau G4 réduit sa stabilité thermique. Compte tenu du rôle du G4 dans les processus physiologiques et pathologiques et de leur présence dans l’ADN mitochondrial, les télomères et les proto-promoteurs oncogènes, il est intéressant d’étudier son implication potentielle dans les mécanismes cellulaires de réponse au stress oxydatif associé aux polluants. On sait que le stress oxydatif induit par les polluants a la capacité d’altérer l’intégrité mitochondriale, conduisant à un dysfonctionnement mitochondrial. Des preuves récentes indiquent que l'immunité innée, l'apoptose et le métabolisme sont largement régulés par les activités mitochondriales. À son tour, l'activité mitochondriale normale peut être affectée par des processus inflammatoires, des infections, le tabagisme et des « agressions environnementales » et pourrait répondre à de tels stimuli par des altérations structurelles et l'expression de protéines entraînant un dysfonctionnement. L'implication des mitochondries dans la régulation de la réponse immunitaire innée et adaptative corrobore le rôle des polluants dans la pathogenèse des maladies respiratoires. En effet, la fonction et l’intégrité des mitochondries sont essentielles aux étapes effectrices et mnésiques de la différenciation des cellules T qui jouent un rôle primordial dans les maladies respiratoires. Dans ce contexte, les points de contrôle immunitaires PD-1/PD-L1 sont essentiels pour favoriser l’homéostasie du système immunitaire. En effet, ils participent à l’autotolérance et consistent en une série d’interactions ligand-récepteur impliquées dans la coordination d’une réponse immunitaire efficace tout en limitant les dommages collatéraux sur les organes et tissus. La contribution de notre groupe de recherche à l’étude de la voie PD-1/PD-L1 dans le contexte des maladies respiratoires a été pertinente, observant que cette voie est altérée non seulement dans le cancer du poumon mais également dans les maladies pulmonaires chroniques comme la BPCO. Actuellement, bien que le rôle des polluants environnementaux, du dysfonctionnement mitochondrial et de l’axe PD-1/PD-L1 dans la pathogenèse de nombreuses maladies respiratoires soit reconnu, il est utile de clarifier davantage les interconnexions moléculaires sous-jacentes et les mécanismes par lesquels les polluants pourraient affecter les mitochondries. intégrité et points de contrôle immunitaires.