La régénération pulmonaire pourrait bientôt devenir réalité

Selon un rapport paru dans le numéro du 28 octobre du journal CelluleLes chercheurs du Weill Cornell Medical College ont fait une découverte importante dans leur mission visant à «activer» la régénération des poumons. Cette découverte pourrait traiter efficacement des millions de personnes souffrant de troubles respiratoires.
L 'équipe a découvert les signaux biochimiques chez les souris qui activent la production de nouvelles alvéoles pulmonaires - de petits sacs en forme de ballon dans les poumons qui se gonflent et se dégonflent par inhalation et expiration. Ces signaux proviennent des cellules endothéliales spécialisées qui tapissent la surface intérieure des vaisseaux sanguins dans les poumons.
Bien que les enquêteurs sachent depuis longtemps que les souris sont capables de se régénérer et d'augmenter la capacité d'un poumon en cas d'absence de l'autre, elles ont maintenant trouvé les déclencheurs moléculaires derrière le processus, qui pourraient également être pertinents pour les humains.
Le chercheur principal, le Dr Shahin Rafii, a expliqué:

"En cas de blessure, plusieurs organes humains adultes peuvent potentiellement se régénérer et, bien que nous puissions facilement suivre les voies impliquées dans la régénération du foie et de la moelle osseuse, il est beaucoup plus difficile d'étudier la régénération d'autres organes adultes, tels que le poumon et le coeur. "
On suppose, mais pas prouvé, que les humains ont le potentiel de régénérer leurs alvéoles pulmonaires jusqu'à ce qu'ils ne puissent plus, en raison du tabagisme, du cancer ou d'autres dommages chroniques étendus. Nous espérons apporter ces résultats à la clinique et voir si nous pouvons induire une régénération pulmonaire chez les patients qui en ont besoin, comme ceux atteints de maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC). "

Le co-auteur, Dr. Ronald G. Crystal, a déclaré:

"Il n'y a pas de traitement efficace pour les patients atteints de BPCO. D'après cette étude, je considère un jour où les patients atteints de BPCO et d'autres maladies pulmonaires chroniques pourraient bénéficier d'un traitement par des facteurs dérivés des vaisseaux sanguins pulmonaires induisant une régénération pulmonaire."

Dans une étude antérieure, le Dr Rafii et son équipe ont découvert des facteurs de croissance qui contrôlent la régénération du foie et de la moelle osseuse. Ils ont constaté que dans les deux cas, les cellules endothéliales génèrent des facteurs de croissance inductifs importants, décrits comme des "facteurs angiocriniens". Le même phénomène (que les cellules des vaisseaux sanguins dans les poumons déclenchent la régénération des alvéoles) a été découvert dans la présente enquête.
Dr. Rafii a expliqué:

"Les vaisseaux sanguins ne sont pas seulement la tuyauterie inerte qui transporte le sang. Ils instruisent activement la régénération des organes. C'est une découverte critique. Chaque organe utilise des facteurs de croissance différents dans son système vasculaire local pour favoriser la régénération."

Dans cette étude, le poumon gauche de souris a été retiré afin que le Dr Bi-Sen Ding examine le processus biochimique de la régénération ultérieure du poumon restant. Selon une enquête antérieure du Dr Crystal, lorsque les poumons gauche des souris sont prélevés, les poumons droits se régénèrent de 80%, remplaçant ainsi la majorité des alvéoles perdues.
Dr. Ding a dit:

"Ce processus de régénération rétablit également la fonction respiratoire physiologique des poumons, qui est induite par l'amplification de diverses cellules progénitrices épithéliales et la régénération des sacs alvéolaires."

Les scientifiques de haut niveau, le Dr Daniel Nolan, ont déclaré:

"Ce phénomène de régénération ne survient toutefois qu'après un traumatisme qui réduit brusquement la masse pulmonaire. Ensuite, les sous-ensembles spécifiques des vaisseaux sanguins du poumon restant reçoivent un message pour commencer à repeupler les alvéoles, et notre travail était de trouver ce signal."

Ils ont découvert que lorsque le poumon gauche est retiré, il déclenche des récepteurs sur les cellules endothéliales du poumon qui répondent au facteur de croissance fibroblastique (FGF-2) et au facteur de croissance de l'endothélium vasculaire (VEGF).
Lorsque ces récepteurs sont activés, ils favorisent l'augmentation d'une autre protéine, la matrice métalloprotéinase-14 (MMP14). Ils ont constaté que MMP14 active la production de nouveaux tissus pulmonaires en libérant des facteurs de croissance épidermique (EGF).

Lorsque les récepteurs VEGF et FGF-2 étaient désactivés, en particulier dans les cellules endothéliales des souris, aucune régénération ne se produisait dans le poumon droit. Cela était dû au manque de protéines MMP14 générées par les vaisseaux sanguins. Cependant, lorsqu'ils ont transplanté des cellules endothéliales d'une souris normale chez ces souris, ils ont découvert que la production de MMP14 était remarquablement restaurée, activant la régénération des alvéoles fonctionnelles.
Le membre de l'équipe, le Dr Stefan Worgall, a déclaré:

"La récupération de la fonction pulmonaire et de la mécanique pulmonaire par transplantation de cellules endothéliales qui stimulent la production de MMP14 pourrait être utile pour concevoir de nouvelles thérapies pour les troubles respiratoires. Cette étude nous aidera également à comprendre les mécanismes de réparation dans

Dr. Rafii classe MMP14 comme un signal vital "angiocrine" - un facteur de croissance endothélial pulmonaire spécifique responsable de la régénération des alvéoles. De plus, le Dr Rafii et son équipe cherchent à découvrir les signaux d'initiation qui entraînent l'activation des vaisseaux sanguins dans les poumons.
La co-auteure principale, Dre Sina Rabbany, a expliqué:

"Les changements dans le flux sanguin local et les forces biomécaniques dans le poumon restant après le retrait du poumon gauche pourraient certainement être l'un des indices d'initiation qui induisent l'activation endothéliale."

La prochaine étape pour les chercheurs est de déterminer si la MMP14 (ainsi que d'autres facteurs angiocrines non encore reconnus) sont responsables de la régénération pulmonaire chez l'homme, en plus des souris.
Dr. Ding a dit:

"Nous croyons que le même processus se passe chez les humains, bien que
nous n'avons pas encore de preuve directe. "

Les chercheurs croient que les personnes souffrant de BPCO (un trouble généralement causé par le tabagisme à long terme) endommagent considérablement les cellules endothéliales de leurs poumons et qu’elles ne peuvent pas générer les signaux inductifs appropriés.
Co-auteur Dr.Koji Shido, a expliqué:

"Nous savons que le tabagisme endommage les poumons, mais les poumons peuvent continuer à régénérer les alvéoles, mais à un moment donné, des lésions importantes des cellules endothéliales pourraient altérer leur capacité à soutenir la régénération pulmonaire."

Le co-auteur, Dr. Zev Rosenwaks, a spéculé:

"Peut-être que le remplacement de facteurs angiocriniens, ou la transplantation de cellules endothéliales pulmonaires normales dérivées de cellules souches pluripotentes, pourrait restaurer la régénération pulmonaire. Actuellement, nous générons des cellules de vapeur pluripotentes issues de patients atteints de troubles pulmonaires génétiques pour identifier des voies potentielles comprendre comment les cellules endothéliales pulmonaires peuvent améliorer la fonction pulmonaire chez ces patients. "

Ecrit par: Grace Rattue