L’épithélium des voies respiratoires : un écosystème protecteur

Présentation

L’épithélium des voies respiratoires tapisse le nez, la trachée et les bronches. Il est constitué de différents types de cellules qui orchestrent la clairance mucociliaire afin de protéger efficacement la muqueuse des voies respiratoires contre différents stress (allergènes, composés chimiques, bactéries, virus, transformation, etc.). Ces types cellulaires sont produits à travers de programmes génétiques spécifiques, qui aboutissent à la différenciation de cellules épithéliales multiciliées, présentant à leur surface apicale des centaines de cils motiles, de cellules à mucus, capables de secréter un mucus protecteur qui tapisse les surfaces épithéliales et de différents types de cellules basales qui jouent un rôle dans l’ancrage et la régénération de l’épithélium. Tout dysfonctionnement qui les affecte peut être associé à une maladie grave comme l’asthme, la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) ou la mucoviscidose.
Notre équipe s’intéresse aux programmes génétiques de différenciation qui permettent la construction de l’épithélium des voies respiratoires. Pour les étudier, nous disposons de plusieurs modèles de cultures primaires de cellules humaines, capables de reproduire certaines conditions physiologiques essentielles.
Nous avions découvert en 2011 le rôle déterminant joué par les familles de micro ARN (miRNA) miR-34/449, dans la différenciation des cellules multiciliées (processus appelé multiciliogénèse), en bloquant le cycle cellulaire, la voie Notch, puis la relocalisation du cytosquelette d’actine. De façon surprenante, plusieurs autres molécules (CCNO, MCIDAS, CDC20B) également codées par la même région génomique 5q11 chez l’homme, ont toutes été impliquées dans les mécanismes de multiciliogenèse. C’est notamment le cas de CDC20B qui participe au fonctionnement du deutérosome, organelle cytoplasmique spécialisée qui permet la multiplication des centrioles, pré-requis indispensable à la biosynthèse des multiples cils motiles des cellules multiciliées chez les vertébrés. Nos études s’intéressent également aux mécanismes moléculaires contrôlant l’expression des cellules à mucus.