La sénescence cellulaire pulmonaire induite par le virus influenza: déterminant de la sévérité de l'atteinte respiratoire et de l'induction des maladies pulmonaires chroniques – INFLUENZAGING

L’infection par le virus influenza A (IAV) est associée à une forte morbidité et mortalité malgré la vaccination et les traitements antiviraux. Nous montrons que l’IAV à dose subléthale chez la souris provoque des dégâts pulmonaires majeurs et une accumulation massive de cellules sénescentes, persistant après clairance complète du virus. Notre hypothèse est que la sénescence des cellules pulmonaires, induite par le virus et inhérente à l’hôte, conditionne la sévérité de l’infection, amplifie la réplication virale, ralentit la réparation de l’épithélium respiratoire, et favorise l’émergence de pathologies respiratoires chroniques. Bloquer la sénescence cellulaire ou éliminer les cellules sénescentes devrait limiter la phase aiguë d’infection et les dégâts pulmonaires associés, accélérer la réparation épithéliale, amplifier la clairance virale, et protéger des surinfections et de l’installation de pathologies respiratoires chroniques.
Notre objectif est de démontrer que la sénescence cellulaire pulmonaire induite par l’IAV est un mécanisme majeur impliqué dans la sévérité et la durée de l’infection virale, et que la persistance post-virale des cellules sénescentes conditionne le délai de récupération et détermine l’émergence ultérieure d’affections respiratoires.
Objectifs
1- Evaluer et caractériser la sénescence cellulaire induite par l’IAV et explorer ses mécanismes dans les modèles murins et les cellules pulmonaires humaines. Nous caractériserons le type de cellules pulmonaires infectées et/ou rendues sénescentes, la présence ou non du virus dans les cellules sénescentes, le rôle du dommage à l’ADN, son induction par le virus ou par la production de ROS ou l’inflammation.
2- Evaluer l’impact de la sénescence cellulaire sur la réplication et la clairance virale en lien avec la réparation de l’épithélium. Nous évaluerons le rôle de la réponse aux dommages de l’ADN sur la réplication virale dans les cellules sénescentes, l’impact de l’élimination des cellules sénescentes (génétique ou pharmacologique, conf objectif 3) à la phase initiale de l’infection sur la réplication du virus, sa propagation et la durée de l’infection, en comparant des souris jeunes à des homologues au poumon riche en cellules sénescentes : souris âgées ou atteintes d’un emphysème (fumée de cigarette ou élastase).
3- Explorer l’impact de la sénescence cellulaire induite par l’IAV sur les dégâts pulmonaires. Nous évaluerons si l’élimination des cellules sénescentes par l’activation du gène suicide (souris p16-ATTAC) ou l’administration de sénolytique (Navitoclax), ou le blocage du programme de sénescence (souris p16luc/luc), réduit les altérations structurales et fonctionnelles pulmonaires induites par l’IAV à court (1 mois) et long terme (3 mois), et réduit la vulnérabilité de souris âgées ou préalablement atteintes d’emphysème (fumée de cigarette ou élastase). Déterminer les rôles respectifs des cellules sénescentes épithéliales ou immunes (souris p16-ATTAC pourvues d’un codon stop floxé).
4- Explorer l’action thérapeutique de drogues sénolytiques données par inhalation. Nous testerons l’effet préventif et curatif du peptide bloquant l’interaction FOXO4-p53 et du Navitoclax, donnés par inhalation dès le 5ème jour post IAV, correspondant au pic du virus et à la phase respiratoire aiguë, simulant la situation clinique.
5- Valider le concept de sénescence induite par l’IAV chez l’homme en explorant les échantillons issus de patients ventilés pour détresse respiratoire (brossage bronchique/lavage bronchoalvéolaire) et suivis ensuite pour évaluation de leur fonction respiratoire post-infection.

Ce projet devrait ainsi démontrer le rôle majeur de la sénescence cellulaire pulmonaire dans la pathogénèse respiratoire à court et long terme du virus grippal (et potentiellement d’autres virus respiratoires), et proposer une approche thérapeutique innovante basée sur l’utilisation de drogues sénolytiques pour contrôler les infections respiratoires virales sévères