Bases cellulaires et moléculaires de la dysfonction endothéliale pulmonaire HTAP

Groupe animé par Dr Christophe Guignabert

   La dysfonction endothéliale pulmonaire associée à l'HTAP est un mécanisme pathogénique central dans le développement et/ou la progression du remodelage vasculaire pulmonaire. Toutefois, une meilleure compréhension du phénotype aberrant des cellules endothéliales (CE) pulmonaires et de leurs communications avec les cellules vasculaires résidentes (cellules musculaires lisses (CML), myofibroblastes et péricytes) et immunitaires est une condition préalable essentielle non seulement à l'étude du rôle de la (dys)fonction endothéliale pulmonaire dans la pathogénèse de la maladie, mais également pour développer de nouvelles stratégies thérapeutiques.

       Notre groupe a déjà mis en évidence plusieurs manifestations témoignant d'une dysfonction majeure de l'endothélium vawculakru pulmonaire, incluant entre autres : 1) une transition d'un état quiescent (ne présentant pas de capacité d'adhésion) à un état activé et adhésif (Le Hiress et al. Am J Respir Crit Care Med. 2015) ; 2) un phénotype aberrant d'hyper-prolifération et de résistance à l'apoptose (Tu et al. Am J Respir Cell Mol Biol. 2011) ; 3) un phénotype pro-inflammatoire caractérisé par une sécrétion de diverses cytokines et chimiokines clefs pour la pathologie : interleukine (IL)-1α, IL-6, IL-8, IL-12, monocyte chemotactic protein (MCP)-1 (Ricard et al. Circulation 2014 ; Le Hiress et al. Am J Respir Crit Care Med. 2015) ; 4) une production accrue de divers facteurs de croissance comme le fibroblast growth factor-2 (FGF-2) (Tu et al. Am J Respir Cell Mol Biol. 2011 ; Tu et al. Am J Respir Crit Care Med. 2012 ; Ricard et al. Circulation 2014), l'angiotensine-II (de Man et al. Am J Respir Crit Care Med. 2012) et la leptine (Huertas et al. Eur Respir J. 2012 ; Huertas, et al. Eur Respir J. 2015 ; Huertas et al. Chest 2016).

       Les éléments à l'origine de cette (dys)fonction endothéliale pulmonaire dans l'HTAP restent encore inconnus et requièrent des études plus approfondies. C'est pourquoi nous poursuivons nos activités de recherche en étudiant comment les CE pulmonaires interagissent avec leur environnement : nous analysons l'importance des interactions CE / péricytes ainsi que des interactions CE / cellules immunes (lymphocytes T régulateurs (Treg) essentiellement) (label « Equipe FRM 2015 » de la Fondation Recherche Médicale). Deuxièmement, nous déterminons également l'importance de l'activation anormale du récepteur des minéralocorticoïdes dans l'HTAP (projet ANR "TAMIRAH" 2016). De plus, nous poursuivons nos travaux sur l'étude de la signalisation MIF/CD74, au carrefour de l'inflammation et de la dysfonction endothéliale. Enfin, nous menons des investigations sur les mécanismes iatrogèniques de certaines molécules (projet ANSM «VIGIAPATH»). En particulier, nous avons démontré que l'exposition à de fortes doses de dasatinib peut conduire à une toxicité vasculaire pulmonaire due à la production exagérée de ROS, conduisant ainsi à une augmentation de la susceptibilité au développement de l'HTAP  (Guignabert et al. J Clin Invest., 2016).

       Pour répondre à ces questions, notre groupe a développé un ensemble d'outils uniques : des études in vitro sur des cellules isolées (CE pulmonaires, cellules musculaires lisses et péricytes pulmonaires) à partir de prélèvements de patients atteints d'HTAP et de patients contrôles sans maladie vasculaire pulmonaire ; des études immunohistochimiques in situ ; des modèles in vivo d'hypertension pulmonaire expérimentale (monocrotaline, hypoxie chronique et SUGEN 5416/hypoxie chronique).

HYPOTHESE de travail : Une correction du phénotype aberrant de la CE pulmonaire devrait limiter la progression et/ou régresser le remodelage artériel pulmonaire associé à l'hypertension pulmonaire.

Les OBJECTIFS visent donc à :

     (1) Acquérir une meilleure compréhension du rôle joué par les CE pulmonaires dans le remodelage vasculaire

    (2) Etudier les communications intercellulaires entretenues par les CE avec les autres cellules de la paroi vasculaire (cellules musculaires lisses, myofibroblastes et péricytes) et les cellules immunes (Treg)

     (3) Rétablir l'expression/l'activité protéique identifiée, in vitro sur des cellules isolées, et in vivo au travers des modèles expérimentaux d'hypertension pulmonaire.
 
 
Membres du groupe :
 
                                    Chargé de Recherche (CR1) INSERM

Christophe Guignabert est titulaire d'un Doctorat de Sciences en Biologie Cellulaire et Moléculaire de l'université Paris-Est Créteil (UPEC) au cours duquel il a pu étudier le rôle des métalloprotéinases de la matrice extracellulaire (MMP) dans la réparation épithéliale alvéolaire. Au cours d'un premier post-doctorat, Dr Guignabert a mené des travaux visant à préciser le rôle pathogénique du système sérotoninergique dans l'HTAP. Puis, Dr Christophe Guignabert a rejoint l'équipe du Pr Marlene Rabinovitch à Stanford University (CA, Etats-Unis) et étudié l'importance du facteur de transcription peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-γ, de la protéine microtubule associated protein ligh chain 3 (LC3), et du bone morphogenetic protein receptor (BMPR)1A dans le remodelage vasculaire pulmonaire associé à l'HTAP. A son retour en France (2008), il a intégré l'équipe du Pr Marc Humbert pour poursuivre ses travaux visant à une meilleure compréhension du phénotype anormal de la cellule endothéliale pulmonaire HTAP et à l'identification de nouvelles cibles moléculaires pouvant être utilisées pour corriger ce phénotype aberrant.

 


                                    Chargé de Recherche (CR1) INSERM
 
Après des études de Médecine à l'Université La Sapienza de Rome (Italie), Dr. Alice Huertas s'est intéressée aux progéniteurs endothéliaux circulants dans les maladies pulmonaires chroniques pendant son internat. Alice Huertas a ensuite effectué son post-doctorat pendant trois ans, à la Columbia University à New York (Etats-Unis), pendant lesquels elle a étudié les effets pro-inflammatoires de l'hypoxie sur les cellules endothéliales pulmonaires, sous la direction du Pr. Jahar Bhattacharya.
Le Dr. Huertas a rejoint l'unité de recherche du Pr. Marc Humbert et obtenu son doctorat de Sciences en étudiant la dérégulation du système immunitaire et le développement de mécanismes autoimmuns dans l'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP). Parmi ses travaux, Alice a pu mettre  en évidence que les lymphocytes T régulateurs de patients HTAP présentaient des anomalies fonctionnelles leptine-dépendantes. Actuellement, Alice étudie l'interaction entre la dysfonction endothéliale et le remodelage vasculaire pulmonaire dans l’HTAP, en s’intéressant plus particulièrement à la contribution de la voie de signalisation leptinergique au sein de la paroi vasculaire pulmonaire.
                                   Ingénieur de recherche de l'Université Paris-Sud - Paris-Saclay
 
Ly Tu a rejoint l'équipe de recherche du Pr Marc Humbert en octobre 2009 pour effectuer son doctorat de Sciences sous la direction du Dr. Christophe Guignabert et du Pr. Marc Humbert. Ly a ainsi soutenu avec succès sa thèse en juillet 2012 et publié plusieurs travaux de recherche démontrant les rôles déterminants de deux facteurs clés dans le développement et la progression de l'HTAP : le facteur de croissance FGF2 et la protéine adaptatrice p130casDepuis octobre 2013, Ly Tu occupe un poste d'ingénieur de recherche de l'université Paris-Sud et est responsable du plateau technique de l'UMR_S 999. Dans ce cadre, il mène également des travaux de recherche dans le groupe du Dr Christophe Guignabert visant à mieux comprendre l'importance de la dysfonction endothéliale et des communications "endothelium / cellules vasculaires pulmonaires (CML et péricytes) / cellules immunes" pour le remodelage vasculaire pulmonaire associé à l'HTAP.
   Raphaël Thuillet
                                  Ingénieur d'étude

Raphaël Thuillet a rejoint l'équipe du Dr Guignabert en Mars 2013. Il est diplômé (2012) de l'université Paris Diderot avec une Licence Biochimie et Biologie moléculaire spécialité physiologie. Raphaël est impliqué dans l'étude de la dysfonction endothéliale et du remodelage vasculaire pulmonaire associé à l'hypertension artérielle pulmonaire. Plus précisément, il compare les niveaux d'expression de divers gènes et protéines dans les cellules et tissus pulmonaires provenant de patients et d'animaux exposés à divers molécules d'intérêt, dans le but d'identifier les mécanismes mis en jeu dans l'HTAP. 


     Dr Ayumi Sekine, MD, PhD
     Chercheur post-Doctorante

Dr. Ayumi Sekine a rejoint le groupe du Dr. Christophe Guignabert en Septembre 2016. Elle est diplômée de l'École de Médecine des Femmes de Tokyo au Japon en 2006. Après avoir terminé sa spécialisation en Pneumologie en 2009 à l'hôpital Saiseikai de Tokyo, elle a travaillé au Département de Pneumologie de l'Université de Chiba de 2010 à 2016. Ayumi Sekine a obtenu son doctorat de l'Université de Chiba en se concentrant sur la morphologie et les mécanismes des cellules progénitrices résidantes dans les tissus de la circulation pulmonaire, sous la supervision de Pr. Koichiro Tatsumi (Département de Pneumologie) et Pr. Nobuhiro Tanabe (directeur de la faculté des avancées thérapeutiques pour l'HTAP). En 2015, le Dr Sekine a été nommé professeur adjoint à la faculté des avancées thérapeutiques pour l'HTAP. En 2017, Ayumi bénéficiera d'une bourse de recherche de la Fondation commémorative Uehara.


 CarolePhan    Carole Phan

                               Doctorante
 
Carole Phan, diplômée d'un master en « Signalisation et systèmes intégrés en Biologie » de l'EPHE-Sorbonne, est en thèse avec le Dr Christophe Guignabert, depuis 2014 (allocation doctorale du Fonds de Dotation "Recherche en Santé Respiratoire" - Fondation du Souffle). Ses travaux ont pour but de caractériser la réponse UPR des cellules endothéliales pulmonaires face au stress du reticulum endoplasmiquePour cela, Carole s'intéresse tout particulièrement à l'impact des médicaments susceptibles d'induire une hypertension pulmonaire afin de comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires déclenchés par ces agents qui pourraient mener à l'augmentation de la susceptibilité ou au développement de la maladie.

     Jennifer Bordenave
                              Doctorante 
 
Jennifer Bordenave, diplômée d'un Master en « Physiologie, Métabolisme et Physiopathologies humaines » de l'Université Pierre et Marie-Curie, est en thèse avec le Dr Christophe Guignabert, depuis 2015 (allocation doctorale du Fondation pour la Recherche Médicale - " Thèse en pneumologie "). Ses travaux ont pour but d'identifier les mécanismes à l'origine de l'augmentation de la couverture péricytaire des artères pulmonaires remodelées dans l'HTAP humaine et expérimentale. Pour cela, Jennifer étudie et compare le transcriptome et le phénotype cellulaire des péricytes pulmonaires de sujets sains et de patients HTAP.
    Amélie Cumont

                             Assistant ingénieur

Amélie Cumont a rejoint le groupe du Dr Guignabert en Mars 2017 après avoir obtenu un BTS Analyse de Biologie Médicale de l'Ecole Supérieure des Techniques de Biologie Appliquées en 2016. Amélie est impliquée dans plusieurs projets centrés autour de l'identification de nouvelles cibles moléculaires et cellulaires contribuant au remodelage vasculaire pulmonaire associé à l'HTAP. En particulier, Amélie participe à l'étude de plusieurs protéines d'intérêt fortement suspectées de jouer des rôles fonctionnels clés dans la mise en place et la progression du remodelage vasculaire pulmonaire. Pour cela, Amélie contribue à un ensemble de techniques de biologie cellulaire et moléculaire innovantes faisant appel à des tissus et des cultures primaires de cellules vasculaires pulmonaires humaines, issues ou non de patients HTAP et contrôles, présentes au sein de notre groupe de recherche.


 

Paul-Benoît POBLE

Etudiant Master 2 (Novembre 2016 à Novembre 2017)

Paul-Benoît POBLE est interne en pneumologie. Il a effectué en 2010  un Master 1 de Biologie cellulaire et moléculaire à l’Université de Saint-Etienne. Il réalise actuellement  un Master 2 (Biologie, Physiologie, Pharmacologie de la Respiration et du Sommeil) et effectue son stagesous la direction du Dr Christophe Guignabert. Il a été lauréat d’une bourse du Fonds de Dotation "Recherche en Santé Respiratoire" (FRSR) et de la Fondation du Souffle (FdS) pour mener ses recherches concernant la contribution de BMPRII et de sa voie de signalisation dans le remodelage des veines pulmonaires associé à l’HTAP.



 
Anciens membres :
 

    Dr Satoshi Akagi, MD, PhD

                                   Chercheur post-Doctorant

Dr. Satoshi Akagi a rejoint l'équipe du Dr Guignabert en 2017 pour effectuer un post-doctorat focalisé sur le métabolisme de l'acide urique dans l’hypertension pulmonaire. Après des études de médecine réalisées à l’Université de Yamaguchi (Yamaguchi University) au Japon (2000), le Dr. Satoshi Akagi s’est spécialisé en Cardiologie à Okayama Medical Center, Japon. Entre 2006 et 2016, il a travaillé au sein du Département de Médecine Cardiovasculaire à Okayama University Hospital, Japon. En 2013, Satoshi a obtenu son doctorat de Sciences à l’Université de Yamaguchi sous la direction des Prof. Tohru Ohe (Okayama University) et Prof. Hiromi Matsubara (Department director of Okayama Medical Center). Au cours de sa thèse, Satoshi s’est intéressé à l’utilisation des trithérapies dans la prise en charge de l’HTAP. A la suite de ce travail, Satoshi a pu obtenir un poste de Maître de conférence au sein de l’Université d’Okayama et a été lauréat d'une bourse japonaise de la Fondation « Banyu Life Science » en 2015.


Noé Bagur

Etudiant pharmacie 

Etudiant en 5ème année de pharmacie, Noé a effectué un stage de recherche de 2 mois, sous le co-encadrement de Marie-Camille Chaumais et Christophe Guignabert, sur les inhibiteurs des protéines tyrosine kinases et de leurs impacts sur les fonctions des cellules endothéliales pulmonaires.


 

 MariaRosaGhigna     Maria-Rosa Ghigna, MD, PhD
                                Doctorante / Médecin anatomopathologiste CCML (2012-2016)
 
Maria-Rosa Ghigna est médecin anatomopathologiste au Centre Chirurgical Marie Lannelongue et a mené un doctorat de Sciences sous la direction des Drs Christophe Guignabert et Peter Dorfmüller. Ses travaux de thèse ont visé à déterminer comment des mutations dans le gène Bone Morphogenetic Protein Receptor type 2 (BMPR2) affectent la structure et la fonction du lit artériel pulmonaire et la biologie des cellules endothéliales pulmonaires dans l'HTAP. Pour cela, Maria-Rosa Ghigna a effectué une analyse comparative des différents types de lésions vasculaires pulmonaires de sujets porteurs ou non d'une mutation BMPR2 au moment de la transplantation pulmonaire. En se basant sur ces observations histologiques, Maria-Rosa a exploré également les liens entre la voie BMP et VEGF dans ces remodelages vasculaires pulmonaires.

MoraneleHiress     Dr Morane Le Hiress, PhD
                                Thèse - Chercheur post-Doctorante (2012-2016)
 
Morane Le Hiress a soutenu avec succès sa thèse en Septembre 2015 sous la direction du Dr. Guignabert et publié le rôle clef joué par la cytokine pro-inflammatoire macrophage migration inhibitory factor (MIF) et son récepteur endothélial CD74 dans le phénotype pro-inflammatoire de l'endothelium pulmonaire dysfonctionnel HTAP. Morane poursuit ses travaux sur le lien entre "Inflammation" et "Dysfonction endothéliale pulmonaire" dans l'Hypertension Artérielle Pulmonaire (HTAP). Morane s'est également intéressée au rôle intracellulaire de MIF dans le maintien du phénotype hyperprolifératif et résistant à l'apoptose des cellules endothéliales pulmonaires (CE-P) dans l'HTAP idiopathique.
YuichiTamura  Dr Yuichi Tamura, MD, PhD
                          Chercheur post-Doctorant
Poste actuel : Director of Pulmonary Hypertension Center Associate Professor at the International University of Health and Welfare Mita Hospital, Tokyo, Japan.
 
Après des études de médecine à Keio University School of Medicine à Tokyo - Japon (2004), le Dr Yuichi Tamura s'est spécialisé en Cardiologie en étudiant la régénération cardiaque et l'hypertension pulmonaire (HP) sous la direction du Prof. Keiichi Fukuda (Keio University, Tokyo) et du Prof. Toru Satoh (Kyorin University, Tokyo) (thèse de spécialisation en 2006). A la suite de cette spécialisation, il a été en charge du registre japonais de l'HP.
De Juin 2014 à Mars 2016, il a été lauréat d'une bourse ERS/EU RESPIRE Marie Curie pour effectuer son séjour post-doctoral au sein de notre unité de recherche. Sous l'encadrement du Dr Christophe Guignabert et du Pr Marc Humbert, Yuichi a mené un projet de recherche visant à mieux comprendre les désordres immunitaires associés à l'HTAP, en se focalisant tout particulièrement aux rôles des deux voies de signalisation activées par l'interleukine (IL)-6 (voie cis et voie trans) dans le développement et la progression de l'HTAP. De plus, Dr Tamura a participé à la recherche clinique développée par le Centre de Référence de l'Hypertension Pulmonaire Sévère, Service de Pneumologie, Hôpital Bicêtre.

 
  Dr Michiel De Raaf 
                            Chercheur post-Doctorant (2015)
 
Michiel Alexander De Raaf, B.A.Sc. M.Sc., est un expert en analyse de données télémétriques. En 2011, il a débuté son doctorat portant sur la caractérisation de différents traitements dans des modèles expérimentaux d’étude de l’HTAP à VU University medical center (Amsterdam, Pays-Bas). En 2015, il a rejoint le groupe du Dr. Christophe Guignabert avec le soutien d’une bourse long term fellowship de l’European Respiratory Society (ERS). Ses travaux ont visé à préciser le rôle de la voie VEGF dans la mise en place et le maintien de la dysfonction endothéliale dans l’HTAP.
EtienneMarieJutan  Etienne-Marie JUTANT, MD
                          Etudiant Master 2 (Novembre 2014 à Novembre 2015)
 
Etienne-Marie Jutant est interne en pneumologie à Paris. Il a effectué en 2010 un Master 1 de Biologie, Physiologie, Pathologies Cellulaires et Moléculaires à l'Université de Poitiers et son stage de Master 2 sous la direction des Dr Christophe Guignabert et David Montani. Etienne-Marie a bénéficié d'une Année-Recherche de l'AP-HP pour mener des travaux qui ont visé à examiner les effets de nouveaux inhibiteurs de tyrosine kinase de deuxième et de troisième générations dans la dysfonction endothéliale et le remodelage vasculaire pulmonaire.

NicolasRicard    Dr Nicolas Ricard, PhD
                             Chercheur post-doctorant (Janvier 2012 à Février 2014)
Poste actuel : Chercheur post-doctorant dans le laboratoire du Pr Michael Simons, Yale University School of Medicine, New Haven, CT, USA.
 
Nicolas Ricard a obtenu un diplôme d'ingénieur Biochimie et Biotechnologie à l'INSA de Lyon en 2007. Il a ensuite réalisé sa thèse de science dans l'unité du Dr. J.-J. Feige (INSERM UMR_S 1036) à Grenoble, sous la direction du Dr. S. Bailly, sur ALK1 et BMP9 dans le remodelage vasculaire, et a ainsi obtenu le grade de Docteur de l'Université de Grenoble en 2011. Il a ensuite rejoint notre groupe en 2012 pour étudier les effets de la dysfonction endothéliale pulmonaire sur les péricytes et la couverture péricytaire des artères pulmonaires remodelées dans l'HTAP humaine et expérimentale.

Dr Caroline Sattler, MD
Etudiante Master 2 (2012-2013)
Poste actuel : Chef de clinique dans l'équipe "Innovation Thérapeutique"
 
Caroline Sattler est médecin chef de clinique dans le Service de Pneumologie du Centre de Référence de l'Hypertension Pulmonaire Sévère de l'Hôpital Bicêtre. En 2012, Caroline Sattler a effectué son stage de Master 2 sous la direction du Dr Christophe Guignabert et a mené des travaux qui ont visé à examiner les effets de l'interféron sur la dysfonction endothéliale et le remodelage structurel et fonctionel du lit vasculaire pulmonaire. 

AndreiSeferian    Dr Andrei Seferian, MD
                             Etudiant Master 2 (2011-2012)
Poste actuel : Chef de clinique dans l' équipe "Innovation Thérapeutique"
 
Andrei Seferian est médecin chef de clinique dans le Service de Pneumologie du Centre de Référence de l'Hypertension Pulmonaire Sévère de l'Hôpital Bicêtre. En 2011, Andrei Seferian a effectué son stage de Master 2 sous la direction des Dr Christophe Guignabert et David Montani. Ses travaux de Master ont visé à examiner les effets du dasatinib et de l'imatinib dans la dysfonction endothéliale et le remodelage vasculaire pulmonaire et son rôle dans l'augmentation de la susceptibilité au développement de l'HTAP.

 FrancesdeMan    Dr Frances Handoko - de Man, PhD
                            Chercheur post-doctorante (2010-2011)
Poste actuel : Assistant professor at VU University Medical Center, Department of Pulmonary Medicine, Amsterdam, The Netherlands.
 
Dr. Frances Handoko-de Man est titulaire d'une thèse de l'université VU University Medical Center (Amsterdam, Pays-Bas) consacrée à l'étude de "Exercise training, beta-blocker treatment and muscle function in Pulmonary Arterial Hypertension". Elle a été lauréate d'une bourse ERS/EU RESPIRE Marie Curie pour effectuer son séjour post-doctoral au sein de notre unité de recherche. Sous l'encadrement du Dr Christophe Guignabert et du Pr Marc Humbert, Frances a pu préciser le rôle pathogénique du système rénine-angiotensine-aldosterone (RAAS) dans l'HTAP humaine et expérimentale et notamment son rôle dans la communication altérée entre 'cellule endothéliale' et 'cellule musculaire lisse'.

Lorna Leleu -  Etudiante BTS (2015-2016)

Kévin Ganier - Etudiant Sup'Biotech (2014-2015)
 
Fatima Aboualla - Etudiante BTS (2014-2015)
 
Clément Ripoll - Etudiant Master 1 (2014-2015)
 
Cindy Lobe - Etudiante Master 2 (2013-2014)
 
Marie-Dielle Bilongo - Etudiante BTS (2013-2014)
 
Inès Aniambossou - Etudiante Master 2 (2012-2013) 
 
Krystel Brossar - Etudiante Master 2 (2010-2011)
 
Yannick MBaki - Etudiant Master 2 (2010-2011)

Charlène Joseph - Etudiante BTS (2009-2010)