Impact de l’activation de la GTPase Rac dans la dégranulation des éosinophiles au cours de l’asthme sévère

Abstract

Introduction

L’asthme est une pathologie chronique caractérisée par une inflammation exacerbée, une hyperréactivité bronchique et un remodelage des voies aériennes. Récemment, nous avons démontré que la GTPase Rac est activée au sein des éosinophiles dans un modèle murin d’asthme sévère. Notre objectif a été d’identifier le rôle de Rac dans la fonction principale des éosinophiles au cours de l’asthme : la dégranulation.

Méthodes

Les cellules progénitrices hématopoïétiques provenant de la moelle osseuse de souris sont mises en culture en présence de Stem Cell Factor (SCF) et de Fms-Like Tyrosine kinase 3 (FLT3-L) pour induire leur expansion. Au 4^e jour de culture, l’ajout d’interleukine 5 permet la différenciation des cellules progénitrices en éosinophiles. In vitro, la dégranulation des éosinophiles est induite par le Platelet Activating Factor (PAF). Le trafic des granules de sécrétion a été analysé par immunofluorescence et par microscopie électronique. Les voies de signalisation intracellulaire ont été analysées par western-blot.

Résultats

Nous avons observé que le traitement des éosinophiles au PAF induit une libération d’éosinophile peroxydase (EPX) mais également une activation de la protéine Rac. L’inhibition pharmacologique de Rac (A41, 10-5 M) prévient la libération d’EPX des éosinophiles murins et également des éosinophiles humains. Par immunofluorescence et microscopie électronique, nous avons observé que l’activation de Rac par le PAF joue un rôle majeur dans la migration des granules de sécrétion du cytoplasme vers la membrane plasmique des éosinophiles, aboutissant à la libération des médiateurs cytotoxiques. Par une approche biochimique, nous avons démontré que l’activation de Rac par le PAF favorise la formation du complexe protéique Rac/PLCß2 (phospholipase C ß2) permettant la production d’IP3 et ainsi l’augmentation de la concentration calcique intracellulaire nécessaire à la dégranulation. Pour valider in vivo le rôle de Rac dans les éosinophiles, nous avons développé un modèle expérimental d’asthme sévère allergique. Nous avons observé que la libération d’EPX par les cellules inflammatoires présentes dans les poumons des souris asthmatiques est inhibée par l’A41.

Conclusions

Nos résultats démontrent que la dégranulation des éosinophiles induite par le PAF au cours de l’asthme est dépendante de l’activation de Rac. Ainsi, la GTPase apparaît comme une nouvelle cible thérapeutique d’intérêt pour lutter contre l’inflammation au cours de l’asthme allergique.