Pleural inhibition of the caspase-1/IL-1β pathway diminishes profibrotic lung toxicity of bleomycin

Autor: Pierre-Simon Bellaye, Carmen Garrido, Sebastien Causse, Françoise Goirand, Pierre-Marie Boutanquoi, Guillaume Beltramo, Guillaume Wettstein, Olivier Burgy, Philippe Bonniaud
Přispěvatelé: Laboratoire d'Excellence : Lipoprotéines et Santé : prévention et Traitement des maladies Inflammatoires et du Cancer (LabEx LipSTIC), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut Gustave Roussy (IGR)-Centre Hospitalier Régional Universitaire de Nancy (CHRU Nancy)-Université de Bourgogne (UB)-Centre Hospitalier Universitaire de Dijon - Hôpital François Mitterrand (CHU Dijon)-Centre Régional de Lutte contre le cancer Georges-François Leclerc [Dijon] (UNICANCER/CRLCC-CGFL), UNICANCER-UNICANCER-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Fédération Francophone de la Cancérologie Digestive, FFCD-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Etablissement français du sang [Bourgogne-Franche-Comté] (EFS [Bourgogne-Franche-Comté])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre Hospitalier Régional Universitaire de Besançon (CHRU Besançon)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université de Montpellier (UM), Lipides - Nutrition - Cancer (U866) (LNC), Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Ecole Nationale Supérieure de Biologie Appliquée à la Nutrition et à l'Alimentation de Dijon (ENSBANA), Centre Régional de Lutte contre le cancer Georges-François Leclerc [Dijon] (UNICANCER/CRLCC-CGFL), UNICANCER, Service de Pneumologie Soins Intensifs, Appareillage Respiratoire [CHU de Dijon], Centre Hospitalier Universitaire de Dijon - Hôpital François Mitterrand (CHU Dijon), ANR-11-LABX-0021,Lipstic,Lipoprotéines et santé : prévention et traitement des maladies inflammatoires non vasculaires et du(2011), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École pratique des hautes études (EPHE)-Institut Gustave Roussy (IGR)-Centre Hospitalier Régional Universitaire de Nancy (CHRU Nancy)-Université de Bourgogne (UB)-Centre Hospitalier Universitaire de Dijon - Hôpital François Mitterrand (CHU Dijon)-Centre Régional de Lutte contre le cancer - Centre Georges-François Leclerc (CRLCC - CGFL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Fédération Francophone de la Cancérologie Digestive, FFCD-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Etablissement français du sang [Bourgogne-France-Comté] (EFS [Bourgogne-France-Comté])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Besançon] (CHRU Besançon)-Université de Franche-Comté (UFC)-Université de Montpellier (UM), Centre Régional de Lutte contre le cancer - Centre Georges-François Leclerc (CRLCC - CGFL), ANR: 11-LABX-0021,Lipstic,Lipoprotéines et santé : prévention et traitement des maladies inflammatoires non vasculaires et du(2011), université de Bourgogne, LNC, Laboratoires d'excellence - Lipoprotéines et santé : prévention et traitement des maladies inflammatoires non vasculaires et du cancer - - Lipstic2011 - ANR-11-LABX-0021 - LABX - VALID, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut Gustave Roussy (IGR)-Centre Hospitalier Régional Universitaire de Nancy (CHRU Nancy)-Centre Hospitalier Régional Universitaire de Besançon (CHRU Besançon)-Université de Bourgogne (UB)-Centre Hospitalier Universitaire de Dijon - Hôpital François Mitterrand (CHU Dijon)-Centre Régional de Lutte contre le cancer Georges-François Leclerc [Dijon] (UNICANCER/CRLCC-CGFL), UNICANCER-UNICANCER-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Fédération Francophone de la Cancérologie Digestive, FFCD-Université de Montpellier (UM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Etablissement français du sang [Bourgogne-Franche-Comté] (EFS [Bourgogne-Franche-Comté])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), ANR-11-LABX-0021,Lipstic,Lipoprotéines et santé : prévention et traitement des maladies inflammatoires non vasculaires et du cancer(2011), Laboratoire d'Excellence : Lipoprotéines et Santé : prévention et Traitement des maladies Inflammatoires et du Cancer ( LabEx LipSTIC ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques ( UM2 ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -Institut Gustave Roussy ( IGR ) -Centre Hospitalier Régional Universitaire de Nancy ( CHRU Nancy ) -Université de Bourgogne ( UB ) -Centre Hospitalier Universitaire de Dijon - Hôpital François Mitterrand ( CHU Dijon ) -Centre Régional de Lutte contre le cancer - Centre Georges-François Leclerc ( CRLCC - CGFL ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Fédération Francophone de la Cancérologie Digestive, FFCD-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Etablissement français du sang [Bourgogne-France-Comté] ( EFS [Bourgogne-France-Comté] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Centre Hospitalier Régional Universitaire [Besançon] ( CHRU Besançon ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), Lipides - Nutrition - Cancer (U866) ( LNC ), Université de Bourgogne ( UB ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Ecole Nationale Supérieure de Biologie Appliquée à la Nutrition et à l'Alimentation de Dijon ( ENSBANA ), Centre Régional de Lutte contre le cancer - Centre Georges-François Leclerc ( CRLCC - CGFL ), Centre Hospitalier Universitaire de Dijon - Hôpital François Mitterrand ( CHU Dijon ), ANR : Labex,LipSTIC,ANR-11-LABX-0021-01-LipSTIC
Jazyk: angličtina
Předmět:
0301 basic medicine
Pathology
Time Factors
Interleukin-1beta
Anti-Inflammatory Agents
Injury
[SDV.MHEP.PSR]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Pulmonology and respiratory tract
Inflammasome
Idiopathic pulmonary fibrosis
chemistry.chemical_compound
Mice
Idiopathic-pulmonary-fibrosis
TGF-β1
Pulmonary fibrosis
Subpleural fibrosis
Mesothelial cells
Lung
biology
Caspase 1
respiratory system
Caspase Inhibitors
3. Good health
medicine.anatomical_structure
Caspase-1
Transition
Pleura
medicine.symptom
Myofibroblast
TGF-beta 1
Signal Transduction
Tgf-beta
Pulmonary and Respiratory Medicine
medicine.medical_specialty
Inflammation
Bleomycin
Pleural cells
Cell Line
Transforming Growth Factor beta1
03 medical and health sciences
medicine
Animals
Humans
TGF beta 1
Alpha-B-Crystallin
business.industry
Research
Protein
medicine.disease
Idiopathic Pulmonary Fibrosis
respiratory tract diseases
Mice
Inbred C57BL
Disease Models
Animal
Interleukin 1 Receptor Antagonist Protein
030104 developmental biology
chemistry
Cytoprotection
Nigericin
biology.protein
[SDV.MHEP.PSR] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Pulmonology and respiratory tract
business
[ SDV.MHEP.PSR ] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Pulmonology and respiratory tract
Mesothelial Cell
Zdroj: Respiratory Research
Respiratory Research, BioMed Central, 2016, 17 (1), ⟨10.1186/s12931-016-0475-8⟩
Respiratory Research, 2016, 17 (1), ⟨10.1186/s12931-016-0475-8⟩
Respiratory Research, BioMed Central, 2016, 17 (1), 〈http://respiratory-research.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12931-016-0475-8〉. 〈10.1186/s12931-016-0475-8〉
ISSN: 1465-993X
1465-9921
DOI: 10.1186/s12931-016-0475-8
Popis: Background Idiopathic and toxic pulmonary fibrosis are severe diseases starting classically in the subpleural area of the lung. It has recently been suggested that pleural mesothelial cells acquire a myofibroblast phenotype under fibrotic conditions induced by TGF-β1 or bleomycin. The importance and role of inflammation in fibrogenesis are still controversial. In this work, we explored the role of IL-1β/caspase-1 signaling in bleomycin lung toxicity and in pleural mesothelial cell transformation. Methods C57BL/6 mice were intravenously injected with either bleomycin or nigericin or NaCl as control. In vitro, the Met5A cell line was used as a model of human pleural mesothelial cells. Results Intravenous injections of bleomycin induced lung fibrosis with histologically-proven peripheral distribution, collagen accumulation in the pleural and subpleural area, and overexpression of markers of myofibroblast transformation of pleural cells which migrated into the lung. These events were associated with an inflammatory process with an increase in neutrophil recruitment in pleural lavage fluid and increased caspase-1 activity. TGF-β1 was also overexpressed in pleural lavage fluid and was produced by pleural cells following intravenous bleomycin. In this model, local pleural inhibition of IL-1β with the IL-1β inhibitor anakinra diminished TGF-β1 and collagen accumulation. In vitro, caspase-1 inhibition interfered with Met5A cell transformation into the myofibroblast-like phenotype induced by bleomycin or TGF-β1. Moreover, nigericin, a caspase-1 activator, triggered transformation of Met5A cells and its intra-pleural delivery induced fibrogenesis in mice. Conclusions We demonstrated, after intravenous bleomycin injection in mice, the role of the pleura and highlighted the key role of IL-1β/caspase-1 axis in this fibrogenesis process. Electronic supplementary material The online version of this article (doi:10.1186/s12931-016-0475-8) contains supplementary material, which is available to authorized users.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: