Mécanismes de transport de mucus et d’obstruction des bronches dans la BPCO – BronchoClogDrain

Le mucus bronchique est un hydrogel sécrété à la surface des bronches, qui les protège des contaminants inhalés. Il est continuellement transporté par le battement collectif de cils qui tapissent l’épithélium bronchique, et par la toux, courant d’air violent à même d’arracher les accumulations locales de mucus. Dans la BPCO, 4e cause de mortalité en 2030, le transport du mucus est altéré, causant des crises obstructives qui nécessitent une hospitalisation en urgence et aggravent la maladie. Des dispositifs basés sur la rhéologie du mucus, développés par les partenaires industriels de ce projet, permettent de suivre les patients et d’assister le drainage bronchique. Les mécanismes de transport en jeu sont toutefois mal compris, limitant le potentiel de ces approches encore empiriques. Notre objectif est d’élucider ces mécanismes afin d’identifier les paramètres rhéologiques et les actions d’assistance optimaux pour suivre et gérer le transport du mucus chez les patients. Nous déterminerons les propriétés rhéologiques et biochimiques du mucus pathologique et leur rôle dans les différents mécanismes de transport naturel et assisté, de l’échelle de l’épithélium à celle de l’arbre bronchique. Nous analyserons les mécanismes permettant la mobilisation du mucus à partir de l’interaction cils-mucus, et leur défaillance en conditions pathologiques, ainsi que les couplages entre les différentes complexités (ramifications, déformabilité des bronches, hydratation du mucus) et une sollicitation mécanique globale. Nous intégrerons cette compréhension fondamentale dans une nouvelle génération de dispositifs, afin de favoriser la détection précoce (par la rhéologie du mucus) et le traitement anticipé (en optimisant le drainage) des crises. Outre son impact scientifique, ce projet interdisciplinaire vise à terme un bénéfice médico-économique (réduction des hospitalisations, amélioration du pronostic des patients) tout en stimulant le développement des acteurs industriels impliqués.