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L'étude peut aider à développer la demande de règlement pour la fibrose pulmonaire relative à l'âge

La Fibrose pulmonaire idiopathique est une maladie potentiellement mortelle pour laquelle il n'y a actuel aucun remède et cela est associé à de certaines mutations ou âge avancé.

Les télomères et le groupe de télomérase au centre de cancérologie national espagnol (CNIO) avaient précédemment développé un traitement efficace pour des souris avec la fibrose provoquée par des anomalies génétiques. Maintenant ils prouvent que le même traitement peut avec succès être employé pour traiter des souris avec la fibrose relative à l'âge.

« En ce qui concerne des êtres humains, nos résultats indiquent qu'il peut être possible de concevoir une demande de règlement pour éviter le développement de la fibrose pulmonaire lié au vieillissement, » dit Maria Blasco, investigateur principal de l'étude qui est publiée dans le tourillon de la biologie cellulaire.

La demande de règlement vérifiée chez les souris est une thérapie génique qui active la production de la télomérase dans le fuselage. La télomérase est une enzyme qui répare les télomères à l'extrémité des chromosomes. Selon Blasco, ce traitement était hautement efficace dans des modèles animaux et aucun effet secondaire n'a été observé.

Dysfonctionnement de télomère menant à la fibrose pulmonaire

Affects de fibrose pulmonaire autour de 8.000 personnes en Espagne. Dans cette maladie, le tissu de poumon devient raide et marqué, et les patients développent le manque du souffle graduel. Il vraisemblablement est provoqué par une combinaison des facteurs génétiques et environnementaux.

L'exposition aux substances toxiques joue un rôle majeur, mais pour que la maladie se manifeste le patient doit être d'âge avancé ou avoir un état génétique fondamental.

L'équipe de CNIO avait déjà prouvé dans des études précédentes que les facteurs génétiques sont associés au dysfonctionnement de télomère. Les télomères sont des structures qui, comme des « bouchons d'embout », protègent les extrémités des chromosomes en toutes les cellules.

En 2015, l'équipe a produit d'un modèle animal pour la fibrose pulmonaire - une souris qui, entre d'autres caractéristiques, a manqué du gène de télomérase. Dans ce modèle de souris, les cellules alvéolaires du type II ou les pneumocytes du type II - importants pour la régénération de tissu de poumon - meurent éventuellement en raison du dysfonctionnement de télomère.

Par conséquent, les souris développent la fibrose pulmonaire agressive parce que l'épithélium respiratoire ne peut pas se remplacer périodiquement ; cette régénération périodique maintient le tissu sain et libère des dégâts possibles provoqués par les substances aéroportées nuisibles.

Fibrose relative à l'âge

Le modèle de souris qui manque du gène de télomérase loyalement imite la maladie humaine provoquée par des mutations affectant les télomères. Cependant, des mutations spécifiques sont trouvées dans relativement peu de cas de fibrose pulmonaire. Dans l'immense majorité de patients, rien n'indique une mutation spécifique, mais tous les patients ont quelque chose en commun : un âge avancé.

En effet, les télomères peuvent devenir défectueux par le simple procédé du vieillissement. L'équipe aboutie par Blanco ont fait la recherche d'inauguration sur des télomères et le processus de vieillissement. Les télomères sont des structures des protéines qui recouvrent les extrémités des chromosomes ; ils se diminuent avec chaque division cellulaire.

Après beaucoup de ronds de la division cellulaire au-dessus de la vie d'une personne, ils deviennent si courts qu'ils peuvent plus ne protéger les chromosomes. Les cellules interprètent ceci comme erreur et cessent de se diviser de sorte que le tissu ne puisse régénérer plus.

Dans le papier maintenant publié, les chercheurs prouvent que le dysfonctionnement de télomère lié au vieillissement se produit en cellules alvéolaires du type II, qui jouent un rôle primaire dans la régénération de tissu de poumon.

L'équipe ont ainsi trouvé la base moléculaire de la tige entre la fibrose pulmonaire et le vieillissement, une tige qui est clairement vue dans le réglage clinique.

Perte de surfactant pulmonaire

L'étude neuve décrit les effets du vieillissement sur le tissu de poumon en détail. Un tel effet est que les cellules alvéolaires du type II cessent de réaliser leur fonction.

En plus du tissu de régénérer, ces cellules produisent et relâchent un surfactant pulmonaire appelé complexe lipide-protéine qui facilite le travail mécanique effectué par les poumons.

Le « tissu de poumon doit augmenter quand nous respirons dedans, six à dix fois par minute, qui signifie beaucoup d'effort matériel. Le surfactant pulmonaire joue un rôle majeur en lubrifiant le tissu de poumon, en maintenant son élasticité, et en réduisant la quantité de travail exigée pour l'augmenter et contracter. »

« Si les pneumocytes du type II ne régénèrent pas, le surfactant n'est pas produit, qui a comme conséquence la dureté et la fibrose de poumon, » dit Jesús Pérez-Gil de l'université de Complutense de Madrid, qui a participé à l'étude et dont l'équipe sont des experts dans ce domaine.

« Nous avons observé un rapport très clair entre l'état de télomère dans des pneumocytes du type II, production pulmonaire de surfactant et développement de fibrose chez les animaux, » Pérez-Gil ajoute.

« Ici nous adressons les effets sur des télomères au niveau moléculaire, les changements biologiques et d'examen médical des cellules et les tissus, et les conséquences pour la santé de l'animal, l'organisme entier.  », indique Sergio Piñeiro, le premier auteur de l'étude.

Un traitement pour tous les types de fibrose

En 2018, le groupe de CNIO a développé une thérapie génique qui a renversé la fibrose pulmonaire chez les souris manquant du gène de télomérase. Ce traitement a été basé sur l'expression de commande de télomérase temporairement. Un virus utilisé comme porteur du gène de télomérase a été injecté en intraveineuse dans les souris.

L'effet - cellules alvéolaires du type II avec des longs télomères - était régénération temporaire, mais de poumon de tissu était avec succès induit.

Le même traitement a été maintenant employé dans les souris vieillissantes. Et cela a fonctionné dans elles aussi. « La thérapie génique de télomérase-commande a évité le développement de la fibrose chez toutes les souris, y compris celles sans altérations génétiques qui ont seulement subi le vieillissement physiologique, »

Maria Blasco, investigateur principal d'étude, Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO)

Ceci étend la possibilité d'un remède pour la fibrose pulmonaire à pratiquement tous les cas de la fibrose, comme les chercheurs concluent en leur papier : « Ces découvertes contribuent à une meilleure compréhension d'importance de [le gène de télomérase] comme objectif potentiel pour de futures approches thérapeutiques dans la Fibrose pulmonaire idiopathique. »

Source:
Journal reference:

Piñeiro-Hermida, S., et al. (2020) Telomerase treatment prevents lung pro-fibrotic pathologies associated with physiological aging. Journal of Cell Biology. doi.org/10.1083/jcb.202002120.