Dendritic cells and pulmonary fibrosis : study on an animal model of bleomycin-induced fibrosis in mice

Les cellules dendritiques, puissantes cellules présentatrices d'antigène, jouent un rôle-clé dans l'initiation et la régulation des réponses immunitaires et inflammatoires (Lipscomb et al., 2002). Elles sont présentes à l'état de cellules immatures dans la plupart des muqueuses, disséminées dans le tissu interstitiel et les épithéliums. Elles sont chargées de capter les antigènes exogènes, de les apprêter et de migrer vers les organes lymphoïdes pour les présenter aux lymphocytes T spécifiques. Au cours de cette migration, elles acquièrent les caractéristiques des cellules dendritiques matures présentes dans les organes lymphoïdes (expression forte des molécules HLA de classe II et des molécules de costimulation CD40, CD80, CD83, CD86). Les cellules dendritiques sont présentes dans le poumon normal (Vermaelen et al., 2005). Elles sont impliquées dans la physiopathologie de différentes maladies pulmonaires et jouent un rôle pathogénique essentiel dans certaines d'entre elles comme l'histiocytose langerhansienne ou l'asthme (Tazi et al ., 2000; Lambrecht et Hammad, 2003). Leur rôle au cours des processus fibrosants n'a cependant jamais été évalué. En effet, contrairement à d'autres cellules présentatrices d'antigènes que sont les macrophages, dont le rôle dans la réaction fibrosante est clairement établi (Agostini et al ., 1997), le rôle des cellules dendritiques au cours des processus de réparation alvéolaire n'a pas été étudié. Notre travail visait à étudier in vivo le rôle des cellules dendritiques au cours de la fibrose pulmonaire sur un modèle animal par induction d’une fibrose à la bléomycine chez la souris. Les premières étapes du projet ont consisté à caratériser par cytométrie en flux la présence de cellules dendritiques dans le poumon des animaux 3, 7 et 14 jours après instillation intratrachéale de bléomycine. L'étude s'est poursuivie par une caractérisation du phénotype de surface des cellules dendritiques en cherchant à préciser leur état d’activation et de maturation. L'étape suivante a consisté à rechercher par RT-QPCR les principales chimiokines responsables du recrutement des cellules dendritiques. Les résultats montrent une augmentation du nombre des cellules dendritiques CD11c+ / CMH II+ infiltrant le poumon dès J7, avec une sous-population de cellules activées exprimant fortement les molécules CMH II. Ces résultats sont corroborés par une augmentation de la population cellulaire totale du broyat de poumon dès J3, ainsi que par une augmentation de la cellularité totale et du nombre de cellules inflammatoires dans les lavages bronchoalvéolaires (LBA) à J7 et J14. L'étude a été complétée par une caractérisation plus approfondie du phénotype de surface des cellules dendritiques en cherchant à préciser leur état d’activation/maturation. [...]Dendritic cells (DCs), potent antigen-presenting cells, play a key role in the initiation and regulation of immune and inflammatory responses (Lipscomb et al., 2002). Immature DCs are present in the most of mucous membranes, disseminated in the interstitial tissue and the epithelia. They are able to deal with exogenous antigens, to process them and to migrate to lymphoid organs and to present them to T lymphocytes. During their migration, they have the characteristics of mature DCs in lymphoid organs (higher expression of MHC class-II molecules and costimulation-molecules (CD40, CD80, CD83, CD86). Dendritic cells are present in the normal lung (Vermarlen et al., 2005). They are implicated in the pathophysiology of different pulmonary diseases and play a crucial pathogenic role in some of them like Langerhan’s cell Histiocytosis or asthma (Tazi et al., 2000; Lambrecht et Hammad, 2003). However, their role in the fibrosing process has never been studied. In fact, the role of macrophages (other antigen presenting cells (APCs)) in fibrosing reaction has been clearly established (Agostini et al., 1997), but DCs function during the alveolar healing process has not been studied. The purpose of this thesis is to study the in vivo role of DCs in bleomycin-induced pulmonary fibrosis in mice. The first step of this project is to demonstrate by flow cytometry the presence of DCs in the lung of these animals 3, 7 and 14 days after intratracheal bleomycin instillation. We continued our research with the surface phenotypic characterization of DCs identifying their activation state and maturation. The next step consists to search the main chemokines which are responsive for dendritic cells recruitment by RT-qPCR. Our results show an increase of CD11c+ / MHC class II+ DCs number infiltrating the lung after D7, with an activated cell subpopulation which strongly express MHC class II molecules. The results are corroborated by an increase of the total cell population in the lung homogenate after D3 and by an increase of the total cellularity and inflammatory cells number in broncho-alveolar lavages (BAL) at D7 and at D14. This study was completed by the surface phenotypic characterization of DCs identifying their activation state and maturation. [...