Identification des gènes associés au programme de ciliogenèse primaire dans les maladies respiratoires chroniques

Abstract

Introduction

Les maladies respiratoires chroniques restent l’une des principales causes de décès dans le monde avec une incidence de 7,4 %. Ces pathologies sont caractérisées par un remodelage de l’épithélium des voies aériennes à l’origine d’une altération de la clairance mucociliaire, notamment dans la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO). Dans ce contexte, nous avons démontré que (i) la ciliogenèse primaire est essentielle pour la différentiation des cellules épithéliales des voies aériennes et (ii) que la voie Hedgehog (HH) est altérée dans la BPCO. L’objectif est donc d’identifier les gènes impliqués dans la ciliogenèse primaire afin de caractériser leur rôle dans la BPCO.

Méthodes

Des cellules de la lignées A549 ont été traitées par du Tgfβ1 (0 et 5 ng/mL) pour 8 h, 24 h, 48 h et 72 h en condition de confluence ou en prolifération afin d’induire la ciliogenèse primaire. Des immunomarquages fluorescents (IF) et des analyses quantitatives ont été réalisés pour évaluer l’effet de Tgfβ1 sur la ciliation. Finalement, l’analyse du transcriptome en réponse au Tgfβ1 a été explorée.

Résultats

Une augmentation de l’index de ciliation et de la longueur des cils ont été observés pour les différents temps de traitement par Tgfβ1 mais surtout après 48 h : 9,27 % ± 1,25 des cellules confluentes non traitées avaient des cils primaires avec une longueur de 1,21 μm ± 0,02 contre 12,86 % ± 0,23 et une longueur de 1,46 μm ± 0,03 pour les cellules confluentes traitées par Tgfβ1 (p < 0,05). Concernant les analyses des données transcriptomiques des gènes associés aux cils (398 gènes extraits des protéines associées aux cils, aux corps basaux et aux ciliopathies sur UniProt), entre 16 h, 24 h et 72 h de culture après le traitement par Tgfβ1, 27 gènes étaient communément altérés et potentiellement associés au programme de la ciliogenèse dont 3 des acteurs de la voie HH (SNAI2, CDON, GLI2). Les 3 gènes les plus dérégulés, suite au traitement par Tgfβ1, étaient SNAI2, DAAM1 et EPHB2 (respectivement surexprimés 1,44, 1,42, et 1,37 fois).

Conclusion

La caractérisation phénotypique de la lignée A549 traitée par Tgfβ1 a pu mettre en évidence des gènes potentiellement impliqués dans la formation des cils primaires. Ainsi, l’analyse des mécanismes de régulation cellulaire liés à ces gènes pourra ouvrir la voie à la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques ainsi qu’à l’amélioration du pronostic et du diagnostic dans les pathologies respiratoires associées à du remodelage épithélial.