Implication des protéases à sérine de la famille des Type II Transmembrane Serine Proteases dans la Fibrose Pulmonaire Idiopathique

Idiopathie Pulmonary Fibrosis (IPF) is a chronic, progressive, irreversible and mortal disease. Therapeutics options that improve the clinical outcome of IPF are limited. Coagulation proteinases and coagulation signaling deregulation, which influences several key inflammatory and fibroproliferative responses, is essential in IPF. Recently, Protease-Activated Receptor-2 (PAR-2) was shown to be involved in pulmonary fibrogenesis, both in Human and in mice. In addition to coagulation factors, PAR-2 can be activated by serine proteases of the emerging Type II Transmembrane Serine Proteases (TTSPs) family, including matriptase and the Human Airway Trypsin-like protease (HAT). Herein we explored the role of matriptase and HAT in the progression of human and experimental pulmonary fibrosis.Our data show that TTSPs matriptase and HAT pulmonary expression and activity are deregulated in patients with IPF. In vitro, matriptase induces PAR-2 dependent pro-fibrotic responses in primary human lung fibroblasts, whereas HAT induces anti-fibrotic effects in these cells, through the activation of prostaglandin E2 pathway. These TTSPs are differently involved in pulmonary fibrogenesis: in vivo, genetic and pharmacological inhibition of matriptase reduces fibrosis in the bleomycin induced lung fibrosis model, while an adenovirus-mediated HAT overexpression in the murine model leads also to a limited lung fibrosis. Here, we highlight the involvement of matriptase and HAT in the pathogenesis of IPF and explore potential therapeutics for lung fibrosisLa Fibrose Pulmonaire Idiopathique (FPI) est une pathologie pulmonaire chronique, progressive, irréversible et mortelle, dont les thérapeutiques sont insuffisantes à ce jour. L'activation de la cascade de la coagulation et des protéases à sérine, délétère dans la progression des maladies pulmonaires chroniques, est une caractéristique de la pathologie. Récemment, un lien a été démontré entre Protease-Activated Receptor-2 (PAR-2), un récepteur cellulaire ubiquitaire, et la progression de la fibrose pulmonaire chez l'homme et la souris. Outre certains facteurs de la coagulation, PAR-2 semble aussi pouvoir être activé par des protéases appartenant à la famille récemment identifiée des Type II Transmembrane Serine Proteases (TTSPs), dont la matriptase et la Human Airway Trypsin-like protease (HAT). Leur rôle dans la fibrogénèse pulmonaire humaine et expérimentale est cependant encore inconnu.Nos travaux montrent pour la première fois qu'il existe une dérégulation de l'expression et de l'activité de ces protéases de la famille des TTSPs chez le patient FPI. In vitro, la matriptase induit des réponses pro-fibrosantes dans les fibroblastes pulmonaires primaires humains via l'activation de PAR-2, tandis que la HAT induit des réponses anti-fibrosantes dans ces cellules et une activation de la voie de la prostaglandine E2. Ces deux TTSPs sont ainsi différemment impliquées dans la fibrogénèse pulmonaire : in vivo, l'inhibition génétique et pharmacologique de la matriptase atténue la fibrose dans le modèle murin de fibrose pulmonaire induite par la bléomycine, et des résultats similaires sont observés suite à la surexpression de la HAT médiée par adénovirus dans ce modèle animal. L'ensemble des résultats obtenus dans ce travail de thèse permet de documenter l'implication de deux protéases à sérine, la matriptase et la HAT, dans la pathogénèse de la FPI et de définir des axes de recherche thérapeutique potentiel