La broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) est une maladie respiratoire inflammatoire chronique caractérisée par une limitation progressive et irréversible des débits aériens causée par l’inhalation à long terme de particules nocives telles que le tabac. La BPCO présente un remodelage majeur et hétérogène des voies aériennes comportant une grande variabilité inter-individuelle. La réponse inflammatoire et immunitaire au cours de la BPCO est caractérisée par une infiltration du tissu respiratoire par les polynucléaires neutrophiles (PN), les macrophages et par les cellules T. La dégradation des fibres élastiques du poumon en peptides solubles d’élastine (PE) par le biais de la sécrétion de protéases par les cellules de l’immunité innée est une caractéristique constante de la BPCO. Ces PE participent à la physiopathologie de la BPCO comme cela a été démontré dans différents modèles murins de la maladie emphysémateuse. L’orientation de la réponse des cellules T helper (Th) et des cellules T cytotoxiques (Tc) au cours de la BPCO n’est pas élucidée et reste controversée. L’objectif principal de ce travail de thèse a été de définir l’orientation de la réponse Th et Tc ainsi que le rôle des PE dans le remodelage associé à la BPCO. Pour cela, nous avons étudié la signature cytokinique Th-1/Tc-1 (IFN-), Th-2/Tc-2 (IL-4), Th-17/Tc-17 (IL-17) spécifique du remodelage bronchique associé à la BPCO au niveau cellulaire, mais également transcriptionnel et fonctionnel. L’association entre les résultats expérimentaux obtenus et le phénotype des patients inclus a été analysé de manière à déterminer le rôle de ces mécanismes dans l’expression clinique de cette pathologie respiratoire chronique. Les résultats obtenus ont mis en évidence une diminution de l’expression de l’IL-4 (Th2) chez les patients BPCO par rapport aux sujets contrôles ainsi qu’une potentialisation de l’expression de cette cytokine en présence des PE. / Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a chronic inflammatory respiratory pathology characterized by a progressive and irreversible limitation of airflow caused by the long-term inhalation of harmful particles such as tobacco. COPD presents a major and heterogeneous remodeling of the airways with important inter-individual variability. The inflammatory and immune response during COPD is characterized by infiltration of pulmonary tissue by neutrophils (PN), macrophages, and T cells. The degradation of lung elastic fibers into soluble elastin peptides (EP) is caused by the secretion of proteases by innate immunity cells and it is a consistent feature of COPD. These EP participate in the pathophysiology of COPD as demonstrated in different murine models of the emphysematous disease. The T helper (Th) and the T cytotoxic (Tc) orientation during COPD is unclear andremains controversial. The main objective of this work was to define the Th and Tc responses as well as the role ofEP in airways remodeling associated to COPD. For this purpose, we studied the cytokine signature Th-1/Tc-1 (IFN- ), Th-2/Tc-2 (IL-4), Th-17/Tc-17 (IL-17) specific of the airway remodeling associated to COPD both at the cellular, transcriptional and functional level. Association between the experimental results obtained and the phenotype of the patients included in the study was analyzed in order to determine the role of these mechanisms in the clinical expression of this chronic respiratory pathology. The results obtained showed a decrease in the expression of IL-4 (Th2) in COPD patients compared to control subjects as well as a potentiation of this cytokine expression in the presence of EP.

La BPCO est une affection de l’appareil respiratoire associée à une réponse inflammatoire chronique. La BPCO associe une bronchite chronique, avec obstruction des voies aériennes, et un emphysème caractérisé par la destruction du parenchyme pulmonaire. Si l’exposition au tabac est le facteur de risque principal de la BPCO, plusieurs observations cliniques sont en faveur du rôle du vieillissement dans la pathogénèse de la maladie. La dégradation des fibres élastiques du poumon en peptides solubles d’élastine (PE) est une caractéristique constante de la BPCO, et le vieillissement physiologique du poumon est associé à une augmentation de son activité élastinolytique. Nous avons montré dans un travail précédent que l’instillation de PE à des souris induit un emphysème aigu. La relation existant entre l’élastolyse et le vieillissement conforte l’hypothèse que le vieillissement pourrait représenter un risque majeur de la BPCO par le biais de production de PE. Le travail de thèse présenté dans ce manuscrit a porté sur l’étude comparative des paramètres histologiques, inflammatoires et immunitaires liés à l’emphysème induit par les PE dans des souris jeunes et des souris âgées. Les résultats obtenus montrent que l’emphysème est d’apparition plus précoce chez les souris âgées et que cette précocité s’accompagne d’une augmentation de la production de PE et de clones T CD28- mémoires spécifiques des PE et du processus d’immunosénescence. / Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a progressive and irreversible inflammatory state of the lung. COPD includes chronic bronchitis, with obstruction of small airways, and emphysema, characterized by the destruction of lung parenchyma. Although cigarette smoke exposure is the best known risk factor for COPD development, several clinical observations support the hypothesis that aging also play a key role in the pathogenesis of COPD. Degradation of lung elastin fibers, generating soluble elastin peptides (EP), is a feature of COPD development, and normal physiological aging of the lung is associated with increased elastolysis. We previously demonstrated in mice that endotracheal instillation of EP resulted in an acute emphysema establishment. The positive association between lung elastin breakdown and aging is consistent with the hypothesis that aging is a major risk factor of COPD through EP production. The work done during this thesis focused on the comparative study of histological, inflammatory and immune parameters related to PE-induced emphysema in young and elderly mice. The results we obtained show that emphysema development is earlier in the elderly mice and that this earliness is associated with an increase of EP-specific CD28- senescent memory T cell clones.