Les pathologies pulmonaires distales telles que la fibrose pulmonaire ou les lésions pulmonaires aiguës sont souvent associées à une hypoxie alvéolaire locale. Nous avons précédemment montré que l’exposition des cellules épithéliales alvéolaires de rat de type 2 (CEA2) à l’hypoxie stimule l’apoptose ou la transition épithélio-mésenchymateuse et peut aggraver ces lésions pulmonaires. De plus, la culture avec des cellules souches mésenchymateuses humaines (CSMh) ou leur milieu conditionné (mc-CSMh) protège les CEA2 de rat des effets délétères de l’hypoxie. Cependant, les facteurs paracrines et les cascades de signalisation précises impliquées dans les effets anti-apoptotique, anti-oxydant et anti-fibrotique des CSMh restent à élucider.

Afin de caractériser les effets protecteurs paracrines des CSMh sur les CEA2 hypoxiques, nous avons comparé le protéome des CEA2 de rat soumises ou non à l’hypoxie et cultivées en présence ou non de mc-CSMh via une approche protéomique « label free ».

Plusieurs milliers de protéines ont été quantifiées. Bien qu’une majorité de protéines modulées par l’hypoxie soient impliquées dans le métabolisme, illustrant le shift métabolique des cellules hypoxiques (effet Warburg), un pool important de protéines régule la mort cellulaire et l’équilibre redox, mais aussi l’inflammation ou la fibrose. Les résultats de cette étude confirment les effets délétères de l’hypoxie, caractérisés à la fois par une diminution des protéines favorisant la survie cellulaire et par une augmentation des protéines pro-oxydantes, pro-apoptotiques, pro-inflammatoires et pro-fibrotiques. Enfin, les données obtenues indiquent que les effets cytoprotecteurs du mc-CSMh sont associés à une diminution des protéines pro-apoptotiques, pro-inflammatoires et pro-fibrotiques, et à un enrichissement en facteurs anti-apoptotiques et anti-oxydants, contrecarrant ainsi les effets les plus délétères de l’hypoxie.

Cette étude fournit de nouvelles pistes pour comprendre l’effet cytoprotecteur paracrine des CSMh sur les CEA2 hypoxiques de rat. Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents à l’effet anti-apoptotique, anti-oxydant et anti-fibrotique des CSMh in vitro est une étape importante et nécessaire pour envisager par la suite des thérapies ciblées chez l’homme, et représente un enjeu thérapeutique majeur.