Les thèmes abordés dans les articles présentés dans les chapitres suivants sont le reflet des travaux que j’ai accomplis lors de ma maîtrise. Ces manuscrits mettent en évidence le rôle de l’EGF et des canaux K+ dans les processus de réparation de l’épithélium respiratoire. En effet, la régénération épithéliale constitue une option thérapeutique à ce jour peu connue et inexploitée pour des pathologies pulmonaires où les processus lésionnels au niveau de l’épithélium des voies aériennes et alvéolaire sont importants, telles que la fibrose kystique. Enfin, ces articles mettent l’emphase et soulignent l’importance de ces canaux K+ dans plusieurs phénomènes physiologiques au niveau du système respiratoire.
3.1 Article 1: Trinh NT, Privé A, Kheir L, Bourret JC, Hijazi T, Amraei MG, Noël J,
Brochiero E. Involvement of KATP and KvLQT1 K+ channels in EGF-stimulated alveolar epithelial cell repair processes. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2007, 293 (4):L870-82.
Résumé : Plusieurs pathologies pulmonaires, dont entre autre la fibrose kystique,
présentent des lésions non-spécifiques au niveau de l’épithélium alvéolaire. D’où l’intérêt d’explorer dans cet article l’hypothèse que le rôle crucial des canaux K+ et l’EGF dans la réparation épithéliale alvéolaire. À l’aide d’un modèle de plaie mécanique, nous avons suivi la réparation de monocouches de cellules alvéolaires de type II (ATII) de rat en culture primaire au cours du temps. L’application d’un anticorps anti-EGF ou des inhibiteurs des tyrosines kinases AG825 et AG1478 des récepteurs du EGFR (erbB1) et du erbB2 réduit la refermeture des plaies. Ensuite, la migration cellulaire, mesurée en chambre de type Boyden, est stimulée par l’addition d’EGF exogène, mais également stimulée par des milieux conditionnés récupérés des monocouches lésées. Cet effet est renversé par l’addition d’anticorps anti-EGF indiquant la présence d’une boucle autocrine EGF-EGFR. L’activité du récepteur EGFR est également augmentée dans les monocouches lésées. Ces expériences démontrent que les processus de réparation des cellules ATII dépendent de
l’activation de l’EGFR. Nous avons aussi évalué l’implication des canaux K+ précédemment mis en évidence dans le laboratoire du Dre Emmanuelle Brochiero via l’étude de l’impact de modulateurs en condition de base et celle stimulée à l’EGF. L’application de l’activateur du canal KATP stimule la migration cellulaire alors que les inhibiteurs des canaux K+ réduisent les processus de réparation stimulés à l’EGF. De plus, nous avons démontré que l’activité et l’expression des canaux K+ étaient stimulées par l’EGF. Cette étude démontre pour la première fois que le couplage entre l’activité de l’EGFR et des canaux K+ joue un rôle crucial dans les processus de réparation épithéliale alvéolaire.
Ma contribution : Les premiers résultats préliminaires à l’origine de cet article
avaient été obtenus avant mon arrivée, mais j’ai toutefois effectué une grande partie des expériences présentées dans cet article sous la supervision du Dre Emmanuelle Brochiero. J’ai également participé à la rédaction de ce manuscrit avec l’aide de ma directrice de recherche Dre Emmanuelle Brochiero.
3.2 Article 2: Trinh NT, Privé A, Maillé E, Noël J, Brochiero E. EGF and K+ channel activity control normal and cystic fibrosis bronchial epithelia repair. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2008, 295 (5):L866-80.
Résumé : Puisque que nous avons établi que les canaux K+ et l’EGF étaient cruciaux pour la réparation épithéliale; dans cet article, nous avons voulu déterminer leur rôle dans la réparation de l’épithélium bronchique fibrose kystique (FK). À l’aide du même modèle de plaie mécanique développé lors du projet sur les cellules ATII, nous avons étudié les processus de réparation des lignées de cellules bronchiques saines (NuLi-1) et FK (CuFi-1). Nous avons d’abord démontré que les cellules FK montraient un délai de réparation de base. Tout comme la réparation épithéliale alvéolaire, les processus de réparation des cellules bronchiques dépendent de l’EGF. L’activité du récepteur EGFR de base et dans les monocouches lésées des cellules FK est également plus faible que celle des cellules saines. Nos expériences utilisant des milieux conditionnés suggèrent également que les cellules FK sécrètent moins d’EGF
que les cellules saines suite à une lésion. Ces résultats soutiennent l’hypothèse que la signalisation via le récepteur EGFR est défaillante dans les cellules FK, ce qui pourrait expliquer leur délai de réparation. Nous avons également étudié l’implication des canaux K+ par l’utilisation des modulateurs. En effet, les processus de réparation stimulés à l’EGF sont diminués suite à l’application des inhibiteurs des canaux K+. Nous avons également montré que les canaux K+ étaient moins exprimés et moins actifs dans les cellules FK. Enfin, nous avons démontré que l’inhibition du canal CFTR ne semble pas être seul responsable de la différence de réparation entre les cellules saines et FK. Cette étude suggère que le retard de réparation observé chez les cellules FK est causé par une altération de l’activité du récepteur EGFR couplée à une diminution de l’activité et de l’expression des canaux K+.
Ma contribution : J’ai effectué la plupart des expériences présentées dans cet article
sous la supervision du Dre Emmanuelle Brochiero. Pour ce qui est des mesures de l’activité du récepteur EGFR, la manipulation s’est effectuée sous la supervision du Dre Josette Noël de l’Université de Montréal. J’ai également participé à l’écriture de ce manuscrit, sous la direction de ma directrice de recherche Dre Emmanuelle Brochiero.
3.3 Article 3: Bardou O, Trinh NT, Brochiero E. Molecular diversity and function of K+
channels in airway and alveolar epithelial cells. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2009, 296 (2):L145-55.
Résumé : Cet article est une revue qui porte sur la diversité moléculaire ainsi que la
fonction des canaux K+ présents au niveau de l’épithélium respiratoire. Nous y présentons les 3 principales classes de canaux K+ : 1) les canaux constitués de six segments transmembranaire (TMD, transmembrane domain) dépendants du voltage ou activés par le calcium, 2) les canaux constitués de quatre TMD comportant deux pores et 3) les canaux constitués de deux TMD à rectification entrante. Nous décrivons les canaux de chacune de classe en spécifiant leur localisation tissulaire et/ou cellulaire. Nous exposons ensuite leur fonction au niveau de la physiologie
épithéliale respiratoire. Selon la littérature, les canaux K+ joueraient un rôle dans le processus d’échange gazeux, la stabilité alvéolaire, la réponse inflammatoire, le transport des fluides et des ions ainsi que dans la réparation épithéliale. Cette dernière section relate essentiellement les résultats obtenus dans le laboratoire du Dre Emmanuelle Brochiero, présentés dans les manuscrits I et II. Cet article permet de mieux comprendre l’énorme diversité moléculaire des canaux K+ en mettant l’emphase sur leurs multiples rôles soulignant ainsi leur importance dans différents phénomènes de la physiologie pulmonaire.
Ma contribution : J’ai participé à environ 30% du processus de rédaction de cet
article, qui a été co-rédigé par un étudiant au doctorat Olivier Bardou et par ma directrice de recherche Dre Emmanuelle Brochiero. J’ai également participé au processus de correction et de relecture.