Réponses de l'épithélium respiratoire à des particules atmosphériques de tailles et origines différentes : mécanismes moléculaires et cellulaires mis en jeu

par Stéphanie Val

Thèse de doctorat en Toxicologie

Sous la direction de Armelle Baeza-Squiban.

Soutenue en 2011

à Paris 7 .


  • Résumé

    L'exposition aux particules atmosphériques (PM) induit une inflammation de l'appareil respiratoire et est suspectée d'exacerber les pathologies respiratoires chroniques obstructives qui présentent une hypersécrétion de mucus. Le but de cette étude a été (1) d'identifier les caractéristiques physico-chimiques des PM impliquées dans leurs effets biologiques en étudiant les fractions ultrafines (UF), fines (F) et grossières (G) de cinq aérosols différents (2 français et 3 africains) et (2) d'approfondir les mécanismes d'induction de mucines par les PM sur des cellules épithéliales bronchiques humaines in vitro. Quels que soient les aérosols considérés, ce sont les PM UF et F les plus réactives sur un panel de biomarqueurs dont la majorité est sensible au stress oxydant. Ces effets sont particulièrement associés à la présence de composés organiques sur les PM. D'autre part, nous avons démontré que des PM₂,₅ induisent l'expression et la production de MUC5AC une des mucines bronchiques, non seulement in vitro mais également in vivo chez la souris après instillation intratrachéale. L'induction de MUC5AC résulte de l'activation du récepteur à l'EGF provoquée par PAREG, ligand de l'EGFR dont la sécrétion est induite par les PM et qui a donc un effet autocrine. Ces recherches ont montré la réactivité biologique supérieure des fractions les plus fines de l'aérosol ce qui va dans le sens des orientations réglementaires visant à limiter les émissions des PM₂,₅. De plus, elles ont mis en évidence pour la première fois les mécanismes d'induction des mucines par les PM, les impliquant dans l'aggravation de pathologies respiratoires obstructives.

  • Titre traduit

    Airway epithelium responses to atmospheric particles of different sizes and origins : molecular and cellular mechanisms implicated


  • Résumé

    Atmospheric particle (PM) exposure induces airway inflammation and is suspected to exacerbate chronic obstructive respiratory diseases that exhibit mucus overproduction. The aim of this study was (1) to identify physico-chemical characteristics of PM implicated in biological effects using ultrafine (UF), fine (F) and coarse (C) fractions of five different aerosols (2 French and 3 African) and (2) to deepen the mechanisms of mucin induction by PM on human bronchial epithelial cells in vitro. Whatever the aerosol, UF and F PM are the more reactive on a panel of biomarkers that are mostly sensitive to oxidative stress. These effects are associated to organic components of PM. Moreover, we demonstrated that PM. ₂,₅ induce expression and production of MUC5AC, a bronchial mucin, in in vitro conditions as well as in vivo in intratracheally instilled mice. MUC5AC induction results on EGF receptor activation by AREG, an EGFR ligand whose release is induced by PM demonstrating an autocrine effect. This work showed that finest fractions of PM have a high reactivity, which is in accordance with the new regulations limiting PM₂,₅ emissions. Furthermore, we demonstrated for the first time MUC5AC mechanisms of induction by PM, suggesting their implication in respiratory obstructive disease aggravation.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (176 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 302 réf.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2011) 126
  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire de santé (Paris). Pôle pharmacie, biologie et cosmétologie.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : MFTH 8508
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