Rôle de l’exposome dans le développement de la bronchopneumopathie chronique obstructive

Abstract

Introduction

La BronchoPneumopathie Chronique Obstructive (BPCO) est une pathologie de l’adulte, caractérisée par un déclin progressif de la fonction respiratoire. Cette pathologie résulte d’une interaction gène (G)-environnement (E) ayant lieu tout au long de la vie (T) de l’individu. Cette interaction peut altérer le développement normal et les processus de vieillissement du poumon. Ainsi, des expositions précoces pourraient avoir un impact sur le cours de la BPCO. Dans ce contexte, nous avons décidé d’étudier la composante environnementale E de la pathologie à travers l’exposition à la pollution atmosphérique et la composante temporelle en étudiant deux phases de maturation pulmonaire.

Méthodes

Des atmosphères réalistes ont été simulées grâce à la chambre de simulation atmosphérique multiphasique CESAM reproduisant des atmosphères de deux villes différemment polluées en tenant compte de la saisonnalité (type Paris été/hiver et type Pékin été/hiver). Des souris ont été exposées aux deux périodes de maturation (« précoce » = J₇−J₁₄ou « tardive » = J₁₄−J₂₁). Les conséquences de ces expositions sur la maturation pulmonaire ont été évaluées à J₂₁, J₃₀et J₆₀. Le développement d’une BPCO à l’âge adulte a été étudié après exposition quotidienne à la fumée de cigarette de J₆₀ à J₁₅₀afin de produire un modèle d’emphysème illustrant la BPCO.

Résultats

Dans le cas d’expositions précoces type Paris hiver, les souris présentent un intercept linéaire moyen (MLI) augmenté à J₂₁. Ce résultat n’est pas observé pour le groupe “tardif”, ni après exposition aux autres atmosphères simulées. Les souris du groupe précoce exposées à Paris hiver présentent également une fonction respiratoire altérée à J₆₀ avec une capacité inspiratoire augmentée. Ce phénotype n’est pas observé pour le groupe « tardif », ni après exposition aux autres atmosphères simulées. Globalement, nos résultats montrent qu’après une exposition type Paris-hiver, les souris du groupe “précoce” sont plus impactées que les souris du groupe “tardif”. Concernant l’impact de la saisonnalité, une augmentation du MLI et de la concentration en neutrophiles et monocytes sanguins a été observée après une exposition type Paris hiver mais pas après une exposition type Paris été ou Pékin été/hiver. Une analyse transcriptomique est en cours afin d’avoir une meilleure compréhension des mécanismes potentiels sous-jacents.

L’exposition type Paris hiver ayant impacté la maturation pulmonaire, nous avons utilisé ce type de simulation pour étudier son impact sur le développement ultérieur d’une BPCO. Nous avons montré que les souris du groupe « précoce » présentent une augmentation de la capacité inspiratoire non observée chez le groupe « tardif » ainsi qu’une cellularité augmentée dans le lavage bronchoalvéolaire après exposition à la fumée de cigarette. L’ensemble de ces atteintes pourraient constituer le socle d’une susceptibilité accrue à développer une BPCO.

Conclusion

Ces résultats démontrent l’impact de la fenêtre et du type d’exposition sur les effets observés lors de la maturation pulmonaire. Une exposition « précoce » et une atmosphère type Paris hiver semblent avoir le plus d’impact sur la capacité respiratoire et constituer ensemble la base d’une susceptibilité accrue à développer une BPCO.