Inflammation bronchique précoce dans la mucoviscidose

Early airway inflammation in cystic fibrosis

INSERM Unité 514, IFR 53, Hôpital Maison Blanche, 45, rue Cognacq-Jay, 51092 Reims Cedex, France

Résumé

La mucoviscidose (ou cystic fibrosis : CF) est la plus fréquente des maladies génétiques, transmise selon le mode autosomique récessif dans les populations caucasiennes nord-américaines et européennes. Le gène CF code une glycoprotéine transmembranaire CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator), qui est un canal CL, régulant la sécrétion luminale de chlore et les mouvements d’eau au pôle apical des cellules épithéliales respiratoires. Les mutations du gène CF conduisent à une dérégulation du canal Cl^- et Na⁺ associée à une déshydratation du mucus, une inflammation et infection bronchiques responsables de la morbidité et de la mortalité dans cette maladie. Bien que de très nombreux travaux aient été consacrés au gène CF et aux fonctions multiples de CFTR, la chronologie des événements liés aux anomalies de CFTR dans la pathologie pulmonaire inflammatoire est encore mal connue. Les désordres inflammatoires bronchiques sont décelés précocement chez les patients mais on ne sait pas avec précision si l’inflammation précède ou est consécutive à l’infection. Il a été récemment mis en évidence, dans les liquides de lavage broncho-alvéolaire de nourrissons CF, une augmentation de l’interleukine (IL-8) et une absence d’IL-10 en l’absence d’infection. Le déficit constitutif de la production d’IL-10 dans des cellules du sang périphérique et l’expression accrue d’IL-8, à l’état basai, dans le liquide bronchique recueilli dans des xénogreffes bronchiques CF naïves humanisées et dans le liquide sécrété par des cellules épithéliales CF, suggèrent qu’il existe un déséquilibre constitutif et endogène de la balance pro-vs-anti-inflammatoire dans la mucoviscidose. Il apparaît, au vu des données récentes de la littérature, que l’absence de canal Cl et le défaut de maturation et d’adressage apical de CFTR muté, contribuent à son accumulation dans le réticulum endoplasmique et à l’activation du facteur de transcription NF-κB associée à la dérégulation de la balance cytokinique par les cellules mucoviscidosiques.

Abstract

Cystic fibrosis (CF) is the most common genetic autosomal recessive disease in caucasian north-american and european populations. The CF gene codes for a transmembrane glycoprotein called CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator), a chloride channel which regulates the luminal secretion of chloride and the active ion and water transport in the airway epithelial cells. Mutations of the CF gene lead to a dysregulation of chloride and sodium channel associated to airway mucus dehydration, neutrophil-dominated airway inflammation and chronic infection responsible for the morbidity and mortality of CF patients. Although a high number of studies has been devoted to the CFTR pleiotropic functions, the chronology of the physiopathological events leading to the airway inflammation linked to mutations of the CF gene is still an open question. The issue of whether airway inflammation takes place before infection or is a consequence of infection during CF pathogenesis is still controversial. It has been recently reported that in broncho-alveolar lavages collected in CF infants, there is an increased level of interleukin IL-8 and abnormal low level of IL-10. The decreased IL-10 production has been confirmed in peripheral blood monocytes as well as in airway cell lines. Under basal conditions, the increased expression of the pro-inflammatory IL-8 cytokine has also been recently observed in the airway liquid secreted by CF naïve humanized airway xenografts and in the supernatant culture of CF human airway epithelial cells. These results suggest that CFTR dysfunction may result in a constitutive pro-inflammatory vs anti-inflammatory imbalance in CF disease. Recent data from the literature suggest that the failure of chloride transport, the maturation defect and mistraffricking of mutated CFTR, lead to its accumulation in the endoplasmic reticulum and activation of NF-κB, responsible for the imbalance in the CF airway cell cytokine production.