La fumée de cigarette peut reprogrammer les cellules de vos voies respiratoires, provoquant le blocage de la MPOC après la fin du tabagisme

La fumée de cigarette peut reprogrammer les cellules de vos voies respiratoires, provoquant le blocage de la MPOC après la fin du tabagisme

Le tabagisme est la cause la plus fréquente de la maladie pulmonaire obstructive chronique, une maladie respiratoire souvent mortelle qui touche des millions d'Américains. Mais pour de nombreux patients atteints de MPOC, arrêter de fumer n’est pas la fin de la bataille.

La fumée de cigarette est un mélange complexe de gaz, de produits chimiques et même de bactéries. Lorsqu'il pénètre dans les poumons, il génère une réponse inflammatoire semblable à la pneumonie.

Les cellules inflammatoires disparaissent normalement des poumons lorsqu'une infection se termine ou qu'un patient arrête de fumer, mais chez les patients atteints de MPOC, ces cellules peuvent persister pendant des années. Les enzymes destructrices produites par ces cellules – destinées à détruire les bactéries – provoquent des lésions pulmonaires progressives et une insuffisance respiratoire caractéristiques de la BPCO.

La raison pour laquelle ces cellules continuent de déclencher une inflammation dans les poumons après l’arrêt du tabac reste un mystère. Aujourd'hui, de nouvelles recherches indiquent qu'un défaut du système immunitaire induit par la fumée de cigarette est à blâmer. La fumée de cigarette reprogramme les cellules qui tapissent les voies respiratoires, ce qui rend les poumons des patients atteints de MPOC qui ont arrêté de fumer plus sensibles à l'invasion bactérienne.

De bonnes clôtures font de bons voisins

Les poumons sont continuellement bombardés par des bactéries inhalées et d'autres irritants. Dans le même temps, ils sont chargés d’apporter de l’oxygène dans la circulation sanguine, de sorte qu’ils ne peuvent pas avoir de barrière physique imperméable comme la peau.

Pour résoudre ce dilemme, les poumons ont développé un système de défense à plusieurs volets. Un composant clé de ce système est un anticorps appelé IgA sécrétoire. Ces anticorps s'accrochent aux bactéries pour les empêcher d'envahir les poumons. L'IgA sécrétoire ne tue pas directement les microbes, mais elle les empêche de déclencher une réponse immunitaire dommageable avant qu'ils ne puissent être éliminés par d'autres mécanismes.

Illustration du fonctionnement de SIgA dans la muqueuse des voies respiratoires d'une personne.Nos voies respiratoires sont bordées d'une couche de cellules appelée épithélium des voies respiratoires. Lorsque des bactéries et d'autres germes sont inhalés, l'épithélium des voies respiratoires se protège notamment en transportant l'immunoglobuline A sécrétoire (SIgA) à la surface des voies respiratoires. SIgA se fixe aux bactéries pour les empêcher d'envahir et de provoquer une inflammation. Le SIgA est fabriqué par les plasmocytes sous l'épithélium des voies respiratoires et transporté par les récepteurs polymères d'immunoglobulines. Les personnes atteintes de MPOC manquent de SIgA dans leurs voies respiratoires, ce qui permet une invasion bactérienne, une inflammation et des lésions pulmonaires.
Dayana Espinoza / Université Vanderbilt, CC BY-ND

Chez les patients atteints de BPCO, des niveaux inférieurs du récepteur polymère d'immunoglobuline et des IgA sécrétoires permettent aux bactéries d'accéder plus facilement à la surface des voies respiratoires, déclenchant une réponse inflammatoire qui persiste après que le patient a cessé de fumer.

Les souris qui ont été génétiquement manipulées pour manquer d'IgA sécrétoire développent également une inflammation et un modèle de lésions pulmonaires ressemblant à des patients atteints de BPCO. Les antibiotiques peuvent les empêcher de développer une maladie pulmonaire, ce qui suggère que les bactéries provoquent une inflammation continue après la fin du tabagisme.

L'épée à double tranchant des anti-inflammatoires

Étant donné que l'inflammation est au cœur de la MPOC, il est logique que les thérapies anti-inflammatoires puissent être bénéfiques. Cependant, les patients atteints de MPOC sont également sensibles aux infections pulmonaires et les anti-inflammatoires courent le risque de désactiver les défenses naturelles de l’organisme contre les infections. La menace est plus que théorique: un essai clinique étudiant un anti-inflammatoire appelé rituximab a été arrêté prématurément en raison d'une augmentation du taux d'infections pulmonaires.

De nombreux antibiotiques ont également des effets secondaires graves lorsqu'ils sont pris de manière chronique, et une utilisation prolongée pourrait favoriser la croissance de bactéries résistantes à ces médicaments.


Institut national du cœur, des poumons et du sang

Une nouvelle cible pour traiter la BPCO?

Tout en étudiant des souris dépourvues d'IgA sécrétoires, notre équipe de recherche du Vanderbilt University Medical Center et ses collègues de l'Université de Floride ont récemment découvert que ces souris avaient un nombre accru d'un type de cellule relativement rare appelé cellules dendritiques dérivées de monocytes, ou moDC, dans les poumons.

Les cellules dendritiques ne détruisent pas directement les bactéries, mais elles sonnent l'alarme qu'une infection bactérienne se prépare et coordonnent la réponse immunitaire qui en résulte. Contrairement aux cellules dendritiques typiques, les moDC commencent leur vie sous un type de cellule différent, appelé monocyte. Mais lorsque l'inflammation chronique s'installe, ils peuvent devenir un type de cellule dendritique.

Nous avons montré que chez des souris génétiquement modifiées pour manquer d'IgA sécrétoires, les moDC activent les lymphocytes T – des globules blancs qui combattent les virus et peuvent détruire les cellules dans le processus – et que ces lymphocytes T endommagent à leur tour les poumons. Ces données impliquent que les moDC pourraient également coordonner une réponse immunitaire pathologique chez les patients atteints de BPCO qui manquent également d'IgA sécrétoire dans les voies respiratoires.

Parce que les moDC n'étaient pas connus pour exister dans les poumons humains, nous avons utilisé une technique de pointe appelée cytométrie de masse pour les détecter. Cela nous permet de distinguer les moDC d'autres types de cellules qui semblent très similaires au microscope.

Comme les souris déficientes en IgA sécrétoires, nous avons constaté que les patients atteints de BPCO humaine sans IgA sécrétoire avaient un nombre accru de moDC dans leurs poumons. Ensemble, ces données suggèrent que la perte d'IgA sécrétoire rend les voies respiratoires plus sensibles à l'invasion bactérienne, ce qui active les moDC pour provoquer une inflammation pulmonaire continue. Par conséquent, cibler les moDC par des traitements médicaux pourrait bloquer l'inflammation et les lésions pulmonaires chez les patients atteints de MPOC.

De nouveaux médicaments sont nécessaires de toute urgence pour la MPOC

Il reste encore de nombreuses questions à répondre, notamment la meilleure façon de cibler les moDC. Il reste également à voir si une telle stratégie compromettrait la capacité des patients atteints de MPOC à se défendre contre l'infection.

Cependant, pour une maladie aussi courante et débilitante que la MPOC, de nouvelles cibles médicamenteuses potentielles viennent comme une bouffée d'air frais.

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La MPOC est la quatrième cause de décès aux États-Unis et la troisième cause de décès dans le monde. Bien que de nombreux médicaments soient disponibles pour réduire les symptômes et les taux d'hospitalisation chez les patients atteints de MPOC, aucun n'a prouvé qu'il prolonge la vie.

La plupart des patients atteints de MPOC n'en meurent pas, mais ceux qui vivent avec la MPOC souffrent d'essoufflement chronique qui a un impact négatif sur leur qualité de vie. Le fardeau de la MPOC est ressenti non seulement par les patients individuels, mais aussi par les familles, les lieux de travail et les économies.

Bien que les taux de tabagisme diminuent aux États-Unis, ils augmentent dans de nombreux autres pays, faisant de la MPOC un problème de santé mondial.

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