Caractérisation des transports d'ions et d'eau dans les voies aériennes normales et mucoviscidosiques

par Sabine Blouquit

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire

Sous la direction de Thierry Chinet.

Soutenue en 2003

à Versailles-St Quentin en Yvelines .


  • Résumé

    L'épithélium des voies aériennes est couvert d'un liquide de surface dont le volume est régulé par les transports d'ions. Chez l'homme cette régulation est connue dans les voies aériennes proximales mais pas dans les voies aériennes distales plus difficiles d'accs. Nous avons montré que les bronchioles absorbent du Na+ et de l'eau à l'état basal et sécrètent du Cl- et de l'eau en réponse aux agonistes des voies de l'AMPc et du Ca2+ après inhibition de l'absorption de Na+. Ces données sont comparables à ce qui est observé en proximal mais la sécrétion de Cl- activée par l'AMPc est significativement plus forte dans les cultures bronchiolaires que dans les cultures bronchiques des même patients. Les voies aériennes proximales de patients CF ("Cystic Fibrosis") hyperabsorbent du Na+ et ont un défaut de sécrétion de Cl- AMPc-dépendante, par contre l'ATP induit une sécrétion de Cl- normale, voire accrue. Nous avons montré que la sécrétion de Cl- AMPc-dépendante est abolie dans les cultures de cellules bronchiolaires ?F508. Par contre, ces cultures exhibent une absorption de Na+ normale ou légèrement accrue, et pas d'hypersécrétion de Cl- en réponse à l'ATP. Les différences de transports d'ions entre voies aériennes proximales et distales CF et non-CF, suggèrent que les traitements pharmacologiques des défauts des transports d'ions proposés dans les voies aériennes proximales sont peut-être inadaptés aux voies distales. Dans une seconde partie nous avons testé l'effet de l'endothéline-1 (ET-1) et du monoxyde d'azote (NO) sur l'épithélium bronchique humain. L'ET-1 n'a pas d'effet sur les transports de Na+, mais elle induit une sécrétion de Cl- dépendante de l'AMPc mais pas du Ca2+ intracellulaire. Le NO inhibe l'absorption basale de Na+ et les sécrétions de Cl- AMPc et ATP-dépendantes. La recherche d'agonistes et antagonistes des voies d'action de ces mole��cules pourrait conduire à de nouvelles approches thérapeutiques dans la mucoviscidose ou d'autres maladies bronchiques.

  • Titre traduit

    Characterization of ion and fluid transport in human non-cystic fibrosis and cystic fibrosis airways


  • Résumé

    The volume and composition of the airway surface liquid that lines the epithelium is regulated by transepithelial ion transports. In humans, these processes have been characterized in proximal but not in distal airways. We found that human bronchiolar epithelium absorbs Na+ and fluid under baseline conditions. After inhibition of Na+ absorption, AMPc agonists and ATP induce Cl- and fluid secretion. This shows that epithelial ion transport processes in human bronchioles are qualitatively similar to those observed in proximal airways. However, AMPc-dependent Cl- secretion is significantly higher in cultured bronchiolar epithelial cells than in cultured bronchial epithelial cells obtained from the same patients. Proximal cystic fibrosis (CF) airway epithelium exhibits Na+ hyperabsorption, and the cAMP-activated Cl- secretion is inhibited whereas the ATP-activated Cl- secretion is maintained or increased when compared to normal tissues. As in proximal CF airways, the AMPc-dependent Cl- secretion is abolished in cultured CF bronchiolar epithelial homozygous ?F508 cells. In contrast, CF bronchiolar cultures exhibit smaller Na+ hyperabsorption and no ATP-induced Cl- hypersecretion. Differences in the transepithelial ion transport properties of human proximal and distal CF and non-CF airways suggest that pharmacological treatments of ion transport abnormalities in proximal airways may not be sufficient in distal airways. In a second part, we studied the effets of endothelin-1 (ET-1) and nitric oxide (NO) on human bronchial epithelial ion transport. ET-1 has no effect on Na+ transport, but it induces a Ca2+-independent and AMPc-dependent Cl- secretion. NO inhibits baseline Na+ absorption, and AMPc- and ATP-dependent Cl- secretions. New agonists and antagonists of the pathways of ET-1 and NO may be useful in the treatment of ion transport abnormalities in CF and in other airway diseases.

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Informations

  • Détails : 121 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 273 REF. Notes bibliogr. Bibliogr. p. 107-121

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  • Bibliothèque : Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines. Direction des Bibliothèques et de l'Information Scientifique et Technique-DBIST. Bibliothèque universitaire Sciences et techniques.
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  • Cote : 612.2 BLO
  • Bibliothèque : Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines. Direction des Bibliothèques et de l'Information Scientifique et Technique-DBIST. Bibliothèque universitaire Sciences et techniques.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : T030010
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