Role of cellular senescence in the physiopathology of chronic obstructive pulmonary disease (COPD)

La sénescence, perte irréversible des capacités réplicatives des cellules associée à la sécrétion de médiateurs inflammatoires, pourrait participer au développement de l'atteinte pulmonaire dans la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) en initiant, maintenant et propageant un état inflammatoire. L'objectif de ce travail était d'évaluer les mécanismes de la sénescence impliqués dans l'induction et le maintien de l'inflammation au cours de la BPCO. Ainsi, des fibroblastes pulmonaires de témoins et de patients atteints de BPCO ont été mis en culture à long terme. Un phénotype sénescent majoré associée à un sécrétome pro-inflammatoire était détectée dans les fibroblastes de patients avec BPCO par rapport aux témoins. Par ailleurs, ces fibroblastes présentaient une expression accrue des récepteurs à la PGE2 (EP2 /4)au stade non sénescent et une production accrue de PGE2, un médiateur lipidique pro-inflammatoire, au stade sénescent. Dans cette optique, une partie du travail a consisté à déterminer si la PGE2 pouvait induire la sénescence et l'inflammation des fibroblastes pulmonaires de sujets atteints ou non de BPCO. Nous avons pu démontrer que la PGE2 synthétisée par les fibroblastes sénescents induisait, maintenait (effet autocrine) et propageait (effet paracrine) la sénescence et l'inflammation associée via une voie EP2/4 / COX-2 / oxydants / p53. L'implication des oxydants dans l'induction de la sénescence nous a conduit à étudier les effets de l'hème oxygénase (HO)-1, un système anti-oxydant et anti-inflammatoire sur la prévention de la sénescence des fibroblastes pulmonaires. Ainsi, des fibroblastes pulmonaires ont été traités chroniquement avec des substances pharmacologiques modulant l'activité d'HO-1. Des résultats préliminaires nous ont permis d'observer que l'activation de HO-1 prévenait l'induction de la sénescence chez des fibroblastes pulmonaires de témoins et de BPCO. Au total, la modulation des voies de la PGE2 et de l'HO-1 pourrait contribuer à limiter la sénescence des fibroblastes pulmonaires dans la BPCOCellular senescence, a state of irreversible loss of replicative capacity associated with the secretion of inflammatory mediators, could participate in the development of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) by initiating, maintaining and propagating an inflammatory state. The aim of this PhD project was to evaluate the mechanisms involved in senescence induction in COPD lung fibroblasts. COPD fibroblasts exhibited an increased senescent phenotype as compared to control cells. In addition, COPD fibroblasts showed an increased PGE2 receptors (EP2 /4) expression at non senescent stage and PGE2 production, apro-inflammatory lipid mediator at senescent stage. In this context, one part of the study was devoted to determine whether PGE2 could induce senescence of lung fibroblasts of subjects with and without COPD. We have shown that PGE2 synthesized by senescent fibroblasts induced, maintained (autocrine effect) and propagated (paracrine effect) senescence and associated inflammation via EP2 /4 / COX-2 / oxidants / p53 pathway. The essential role of oxidants production in the induction of senescence in COPD led us to study the effects of heme oxygenase (HO)-1, an antioxidant and anti-inflammatory system on the prevention of senescence in COPD fibroblasts. Pharmacological activation of HO-1 by hemin prevented the induction of senescence in lung fibroblasts from COPD patients probably in relation with an anti -oxidant effect. The modulation of PGE2 and HO-1 pathways may contribute to attenuate fibroblasts senescence in COP