Une étude révèle un rôle inattendu des ionocytes pulmonaires dans la fonction pulmonaire

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université de l’Iowa révèle que des cellules pulmonaires rares, appelées ionocytes pulmonaires, facilitent l’absorption de l’eau et du sel présents à la surface des voies respiratoires. Cette fonction est exactement à l’opposé de ce que l’on attendait de ces cellules et pourrait avoir des implications dans la maladie pulmonaire due à la fibrose kystique (FK).

Il y a cinq ans, des scientifiques ont rapporté la découverte inattendue que les ionocytes, un type de cellule que l’on trouve couramment dans les branchies des poissons et la peau des grenouilles, sont également présents dans la muqueuse des poumons et des voies respiratoires humaines. Ces ionocytes pulmonaires étaient particulièrement intéressants pour les chercheurs sur la mucoviscidose, car bien qu’ils ne représentent qu’environ 1 % de toutes les cellules de la muqueuse des voies respiratoires, ils contiennent environ la moitié de la quantité totale de CFTR, la protéine dysfonctionnelle dans la mucoviscidose.

Malgré l’implication selon laquelle les ionocytes riches en CFTR pourraient jouer un rôle important dans la mucoviscidose, la fonction de ces cellules reste floue.

Les canaux CFTR présents dans les cellules sécrétoires des voies respiratoires sont connus pour sécréter des ions chlorure hors de la cellule et dans la fine couche de liquide qui recouvre la surface des voies respiratoires. Ce liquide à la surface des voies respiratoires joue un rôle essentiel dans la défense des poumons contre les germes et particules nocifs. Parce que l’eau « suit » le sel, la sortie des ions chlorure favorise l’hydratation de la surface des voies respiratoires. En revanche, la nouvelle étude a révélé que les canaux CFTR dans les ionocytes font le contraire ; ils absorbent les ions chlorure et favorisent l’absorption de l’humidité.

“La caractéristique clé qui permet aux ionocytes d’absorber le chlorure est le canal chlorure de barttine spécifique aux ionocytes situé sur la membrane opposée de la cellule par rapport au canal CFTR,” déclare Ian Thornell, PhD, professeur adjoint de recherche en médecine interne et auteur principal de la nouvelle étude publiée dans le numéro du 16 octobre de Le Journal d’Investigation Clinique. “Ensemble, ces deux canaux forment un conduit pour le chlorure à travers les ionocytes qui aide à drainer le liquide tapissant les voies respiratoires dans le corps. »

Les rôles divergents des canaux CFTR dans ces deux types différents de cellules des voies respiratoires (ionocytes et cellules sécrétoires) suggèrent également que la mucoviscidose perturbe à la fois la sécrétion et l’absorption des liquides, ce qui pourrait avoir des implications sur la maladie pulmonaire mucoviscidose et sur la façon dont les médicaments contre la mucoviscidose affectent la fonction pulmonaire. . Étant donné que les thérapies actuelles par modulateurs CFTR rétablissent la fonction des canaux CFTR, il est probable que les modulateurs traitent à la fois la sécrétion et l’absorption.

En plus de Thornell, l’équipe de recherche sur l’UI comprenait le co-auteur principal Paul McCray Jr., MD, professeur de pédiatrie-médecine pulmonaire, de microbiologie et d’immunologie ; et étudiez le premier auteur Lei Lei, PhD, chercheur postdoctoral en interface utilisateur. Soumba Traoré, chercheur en UI ; Guillermo Romano Ibarra; Philippe Karp ; Tayyab Rehman ; David Meyerholz; Joseph Zabner ; David Stoltz ; Patrick Sinn; et Michael Welsh faisaient également partie de l’équipe de recherche. L’étude a été financée en partie par des subventions des National Institutes of Health (DK054759, HL09184, HL133089, HL147366 et HL152960) et de la Cystic Fibrosis Foundation.