États Unis - Les micro-ARN témoins des effets du tabac sur les voies aériennes (30/01/2009)
Des chercheurs de Boston montrent qu’une classe d’ARN récemment identifiée, les micro-ARN, régule la modification de l’expression des gènes des voies aériennes qui survient lors de l’exposition à la fumée de cigarette. Comme les profils de micro-ARN obtenus sont similaires à ce qui été observé antérieurement dans des cancers, les auteurs évoquent la possibilité qu’ils soient utilisables comme bio marqueurs des maladies pulmonaires associées au tabac, après une validation qui reste à réaliser.
Il est prouvé que la fumée de tabac induit des modifications génétiques et moléculaires de l’épithélium bronchique normal, comme des atypies cellulaires, la perte de l’hétérozygotie et la promotion de l’hyper-méthylation. « Nous avons trouvé que le tabagisme induit l’expression de gènes des voies aériennes impliqués dans la régulation du stress oxydant, du métabolisme des xénobiotiques et de l’oncogenèse. Et en même temps en supprime d’autres impliqués dans la régulation de l’inflammation ou de la suppression tumorale », indiquent les auteurs.
Ces études ont suggéré que les modifications de l’expression des gènes dans l’épithélium des voies aériennes reflètent une réponse de l’hôte aux dommages provoqués par la fumée de cigarette. Pour trouver les mécanismes régulant ces modifications, Frank Schembri et coll. (Boston) ont étudié les micros-ARN (miARN). Les miARN sont de petits ARN non codants servant à faire une régulation négative de gènes par suppression ou translocation ou encore dégradation de l’ARNm (messager). Environ 30 % des gènes codant des protéines sont régulés par miARN.
Des centaines de miARN ont été clonés, chacun d’entre eux régulant des centaines de gènes. In vitro, on a vu que nombre de miARN jouent un rôle important dans le rythme du développement, la mort cellulaire, la cancérogenèse et les réponses au stress.
Schembri et coll. ont examiné l’expression des miARN et des ARNm de l’épithélium bronchique pour identifier ceux qui s’expriment différemment sous l’effet de la fumée de tabac. Les échantillons ont été prélevés in vivo par fibroscopie bronchique chez 10 fumeurs et 10 personnes n’ayant jamais fumé.
Une régulation négative chez les fumeurs
Ont été identifié 28 miARN s’exprimant différemment (p < 0,05) entre les deux types d’épithélium. La majorité d’entre eux (80 %) ont subi une régulation négative chez les fumeurs. Les investigateurs ont ensuite comparé avec les ARNm. Et montré que l’expresion de nombreux ARNm est inversement corrélée à l’expression des miARN in vivo.
La vérification est réalisée par l’étude d’un miARN qui est fortement affecté par la fumée de tabac, le mir-218 : son accroissement ou sa réduction d’expression produit une baisse ou au contraire un accroissement de l’expression d’un ARNm mir-218 correspondant.
Les expériences ont été poussées plus loin. In vitro, on a exposé l’épithélium bronchique à un condensat de fumée de cigarette, ce qui a entraîné une réduction de l’expression de mir-218.
Pour les auteurs, « ces données indiquent que les niveaux de mir-218 modulent l’expression des gènes de l’épithélium des voies aériennes en réponse au contact avec la fumée de cigarette. Cela laisse aussi supposer que les miARN pourraient avoir un rôle dans la régulation de l’hôte aux toxiques de l’environnement ».
Les profils de micro-ARN obtenus dans les cellules de l’épithélium sous l’effet du tabac pourraient servir de bio-marqueurs des maladies pulmonaires liées au tabagisme. Ils pourraient aussi aider à élucider les mécanismes régulateurs qui médient la réponse de l’hôte au tabac comme à d’autres agents irritants ou toxiques de l’environnement.
« Proc Natl Acad Sci USA », le 12/01/2009
Le Quotidien du Médecin du 16/01/2009
Dr Béatrice Vuaille, Quotimed.com, 30/01/2009