Rétrospective des principales conclusions en fonction de nos hypothèses initiales

Les deux objectifs principaux de cette thèse de doctorat étaient de comparer les transcriptomes pulmonaire des cellules fibroblastiques en fonction du temps de gestation et du sexe fœtal chez la souris d’une part et de comparer les transcriptomes murins des cellules épithéliales pulmonaires en fonction temps de gestation et du sexe d’autre part. Nos hypothèses présumaient de l’existence d’une différence d’expression génique selon le sexe fœtal et le temps de gestation (17.5, 18.0 et 18.5) dans une période où la structure du poumon se modifie afin d’assurer les futurs échanges gazeux tout en préparant en parallèle la montée de synthèse du surfactant. Les modifications clés qui vont survenir à cette période vont permettre au poumon de gagner en autonomie respiratoire. Nos hypothèses de recherche ont été confirmées par nos résultats de biopuces ADN dans une étude à deux volets. Pour la première fois, il a été démontré qu’il existait une modulation temporelle et sexuelle de l’expression de plusieurs gènes dans des cultures primaires de cellules fibroblastiques et épithéliales isolées de poumons fœtaux murins obtenus à différents temps de gestation (17.5, 18.0 et 18.5). Les modulations d’expression impliquaient des gènes associés au développement et à la maturation pulmonaire. Pour l’analyse bioinformatique, nous avons comparé nos données avec celles de Bresson et al. [380], qui travaillaient sur le poumon complet. Dans notre étude, le tissu fibroblastique présentait le plus grand nombre de gènes régulés en fonction du temps. Dans cette première partie de l’étude, nous avons souligné l’importance des gènes Lemd2, Sema3A et Cox-1 (Pghs1), dont nous avons discuté dans la section précédente. L’intérêt pour le premier gène réside dans sa capacité à réguler négativement la voie de signalisation PI3K/MAP kinase à l’origine de la signalisation de plusieurs gènes reconnus pour leur rôle essentiel dans la maturation du poumon fœtal. Les deux gènes suivants, Sema3A et Cox-1, jouent des rôles importants dans la différenciation des cellules épithéliales amenant à la maturation du poumon.  

Nous avons ensuite pris en considération le sexe fœtal dans l’analyse des profils d’expression des gènes dans des cultures de fibroblastes et de cellules épithéliales. Nous avons été très surpris de constater que peu de gènes présentaient une différence sexuelle dans les cultures de fibroblastes et les cultures épithéliales au jour de gestation 17.5.

modulés en fonction du sexe dans les cultures de cellules épithéliales (sans test FDR) et quelques centaines de gènes dans les cultures fibroblastiques (sans test FDR), témoignant d’une évolution rapide du tissu à cette période. Plusieurs gènes potentiellement intéressants dans le contexte du développement et de la maturation pulmonaire ont été identifiés et associés à différents processus biologiques tels que la prolifération et la différenciation cellulaire, les interactions cellulaires, le métabolisme des lipides et l’apoptose. Les techniques moléculaires à haut débit, tels que les biopuces ADN, nous permettent d’avoir une vue d’ensemble de la modulation de l’expression génique dans différents contextes et permettent d’obtenir une source substantielle de gènes candidats. Nous avons une image de plus en plus détaillée des joueurs impliqués dans les différents processus réglementant le développement et la maturation du poumon fœtal. Il n’en demeure pas moins que malgré le grand nombre de gènes présentant des différences sexuelles, peu de candidats semblent spécifiques au poumon. Toutefois, certains gènes et plusieurs voies de signalisation semblent être modulés en fonction du sexe dans notre étude. Le gène Lif et son récepteur montrent une expression modulée par le sexe, suggérant une pression de régulation influençant l’équilibre vers une diminution de la croissance du poumon chez le mâle, en accord avec la théorie sur le délai observé pour ce sexe. De façon surprenante on a observé que TGFβs et ses voies de signalisation suggéraient une diminution de l’activité proliférative chez le mâle mais on a aussi observé que les gènes de la voie de signalisation de FGF montraient une pression positive vers une stimulation de la croissance chez le mâle. Cette dynamique aux effets contraires illustre la complexité des régulations auxquelles fait face le poumon fœtal. Cependant, quelques gènes comme les BMPs et leur antagoniste Noggin ont montré une variation d’expression pouvant suggérer le déphasage d’une mécanique complexe. Au jour de gestation 18.5, l’expression de Bmp et de Nog est modulée en fonction de sexe. L’expression de Bmp6 est supérieure chez la femelle ce qui suggère une augmentation de la différenciation cellulaire pour ce sexe, mais Nog est aussi surexprimé chez la femelle, ce qui pourrait bloquer la signalisation BMP. En revanche chez le mâle, Bmp7 est plus exprimé et pourrait augmenter la différenciation des cellules. Ceci suggère que la différenciation des cellules épithéliales du poumon ne semble pas régulée de la même manière entre mâle et femelle.

Au début du stade sacculaire, la maturation est importante afin que le poumon puisse gagner en autonomie, notamment avec la montée de la synthèse du surfactant.

Dans ce sens, la famille de gènes IGFs et leurs voies de signalisation montraient une expression supérieure chez le mâle comparativement à la femelle, ce qui favoriserait la différenciation des cellules épithéliales chez le mâle et, par conséquent, tendrait vers une synthèse du surfactant à cette période de gestation. Nos banques de données de gènes dont l’expression varie en fonction du temps et/ou du sexe dans les cultures primaires issues de poumons fœtaux constituent une source d’information importante pour les études futures. L’approfondissement de nos connaissances pourra compter sur les analyses réalisées sur nos banques de données qui ont permis de cibler des gènes et des voies de signalisation dont l’expression est modulée selon le sexe fœtal et/ou le temps de gestation. Ces gènes sont les plus pertinents à caractériser dans le cadre de futures études.