Aspects toxicologiques d'Aspergillus fumigatus sur l'épithélium repiratoire in vitro

par Khaled Khoufache

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé. Parasitologie, mycologie

Sous la direction de Stéphane Bretagne.


  • Résumé

    Le rôle des mycotoxines d'Aspergillus fumigatus sur l'épithélium respiratoire a été peu étudié. Pour étudier ces interactions, nous avons utilisé deux modèles de culture primaire de cellules épithéliales en interface air liquide l'un humain (CENH ou cellules épithéliales nasales humaines), l'autre porcin (CETP ou cellules épithéliales de trachée de porc). Afin d'identifier les mycotoxines d'A. Fumigatus impliquées dans ces interactions, nous avons travaillé à la fois sur la phase organique et sur la phase aqueuse d'un filtrat de culture d'A. Fumigatus. La phase organique des filtrat de culture mimait les effets des filtrats de culture totaux déjà décrits sur les CENH. Parmi les molécules candidates de cette phase organique, seul le verruculogène reproduisait les mêmes effets sur les paramètres électrophysiologiques. Le verruculogène est produit par toutes les souches d'A. Fumigatus et associé aux conidies. De la même manière que pour la phase organique, l'activité de la phase aqueuse a été étudiée. Les résultats semblent montrer un effet électrophysiologique marqué sur les CENH, mais aucune molécule candidate n'a, pour l'instant, été identifiée comme responsable de ces effets. Dans la 2ème partie de notre travail, une mise au point d'un modèle de CETP était effectuée. Ce modèle, de façon identique au modèle CENH, était bien différencié et composé uniquement de cellules épithéliales. L'étude des interactions antre CETP - filtrat de culture d'A. Fumigatus, verruculogène et conidies d'A. Fumigatus a montré des résultats similaires à ceux obtenus avec le modèle humain. Une immortalisation des CETP était obtenue à partir du 22ème passage. Les cellules conservaient leur aspect épithélial, mais perdaient leur différenciation mucociliaire. Le verruculogène, métabolite secondaire d'A. Fumigatus, a été pour la 1ère fois mis en évidence dans la modification des paramètres électrophysiologiques des CENH. L'activité du verruculogène pourrait être immédiate sur l'épithélium respiratoire, intervenir dans la modification de l'activité anti-microbienne du fluide de la surface apicale des cellules. Cette activité pourrait s'exercer via les canaux K+ et Na+ des CENH. Par ailleurs, le développement d'un modèle de CETP permet de dispose d'un grand potentiel de cellules afin de travailler sur de nombreux domaines impliquant A. Fumigatus et cellules des voies aériennes supérieures (phagocytose du champignon, étude de la réponse inflammatoire face à l'agression fongique, étude d'autres mycotoxines,. . . ).

  • Titre traduit

    Toxicological aspects of Aspergillus fumigatus on the respiratory epithelium in vitro


  • Résumé

    The role of Aspergillus fumigatus mycotoxins on the respiratory epithelium has been poorly studied. To study these interactions, we have used two models of primary culture of epithelial cells in interface air liquid : one model of human nasal epithelial cells (CENH), and one model of pig tracheal epithelial cells pig (CETP). To identify the Aspergillus fumigatus mycotoxins implicated in these interactions, we worked on the organic phase and the aqueous phase of A. Fumigatus culture filtrate. The organic phase of the culture filtrates showed similar effects than totals filtrates of culture, already described on the CENH. Among the molecules candidates of this organic phase, only the verruculogen reproduced the same effects on the electrophysiological parameters. The verruculogen is produced by all the strains of A. Fumigatus and is associated to the conidia. Same manner as for the organic phase, the activity of the aqueous phase was studied. The results seem to show an electrophysiological effect marked on the CENH, but no molecule candidate, for the moment, has been identified. In the 2nd part of our work, a development of a model of CETP was carried out. This model, in a way identical to model CENH, well was differentiated and composed only of epithelial cells. The study of the interactions between CETP - culture filtrates of A. Fumigatus, verruculogen and A. Fumigatus conidia’s showed similar results with those obtained with the human model. An immortalization of the CETP has been obtained starting from the 22nd passage. The cells preserved their epithelial aspect, but lost their mucociliary differentiation. The verruculogen, secondary metabolite of A. Fumigatus, was for the 1st time highlighted in the modification of the electrophysiological parameters of the CENH. The activity of verruculogen could be immediate on the respiratory epithelium, to interfere in the modification of the antimicrobial activity of apical surface fluid of the cells. This activity could be exerted via the K+ and Na+ channels of the CENH. In addition, the development of a model of CETP makes it possible to have a great potential of cells in order to work on many fields implying A. Fumigatus and cells of the higher air routes (phagocytosis of fungi, study of the inflammatory response against the fungus aggression, study of other mycotoxins. . . ).

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Informations

  • Détails : 1 vol. ([154] f.-[8] f. de pl.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 97-107

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