Axe thématique : Maladies pulmonaires
Les effets de la pollution atmosphérique sur la santé sont reconnus depuis l’épisode tragique du smog londonien de décembre 1952 où plus de 4000 décès ont été associés à l’augmentation excessive, pendant cinq jours, de deux polluants atmosphériques majeurs : le gaz SO2 et des particules fines et ultrafines.
A ce titre, au cours des dernières années il y a eu un intérêt croissant sur l'incidence des maladies respiratoires dues à l'exposition à la pollution de l'air. Un élément clé dans l’évolution de ces pathologies est l’interaction des particules avec le film lipidique du surfactant pulmonaire qui protège le tissu pulmonaire et qui contrôle aussi la mécanique respiratoire et donc la capacité pulmonaire.
Dans ce contexte, nos premiers travaux ont mis au point un modèle ex vivo de paroi alvéolaire reproduisant la composition, la microstructure du surfactant ainsi que les sollicitations mécaniques pendant les cycles respiratoires. L’utilisation de ce modèle et les mesures associées ont permis d’élaborer une démarche d’identification des paramètres physico-chimiques des particules qui impose leurs interactions avec le film de surfactant pulmonaire.
Par conséquent, le premier objectif de cet axe est de classer les particules aéroportées en fonction de leur interaction avec le surfactant pulmonaire et ensuite par rapport à la réaction biologique (pas d’interaction – particule expulsée par les mécanismes de défense pulmonaire, interaction pro-inflammatoire – particules induisant le stress oxydatif lipidique ou interaction dégénérative – particules peu oxydatives qui restent piégées dans le surfactant induisant la fibrose pulmonaire) que cela entraine au niveau pulmonaire.
Ceci permettra ensuite, dans un deuxième objectif, de maîtriser les interactions physico-chimique / mécanique et biologique afin de construire des modèles numériques capables de prédire l’impact des nanoparticules sur la biomécanique pulmonaire. Ce deuxième objectif s’appuie sur le développement d’un dispositif expérimental permettant de solliciter en gonflement un sous-segment pulmonaire pour en étudier la réponse mécanique avec et sans surfactant, en lien avec son architecture imagée par tomodensitométrie et la qualité propre du surfactant caractérisée par micropipette.
A ce titre, au cours des dernières années il y a eu un intérêt croissant sur l'incidence des maladies respiratoires dues à l'exposition à la pollution de l'air. Un élément clé dans l’évolution de ces pathologies est l’interaction des particules avec le film lipidique du surfactant pulmonaire qui protège le tissu pulmonaire et qui contrôle aussi la mécanique respiratoire et donc la capacité pulmonaire.
Dans ce contexte, nos premiers travaux ont mis au point un modèle ex vivo de paroi alvéolaire reproduisant la composition, la microstructure du surfactant ainsi que les sollicitations mécaniques pendant les cycles respiratoires. L’utilisation de ce modèle et les mesures associées ont permis d’élaborer une démarche d’identification des paramètres physico-chimiques des particules qui impose leurs interactions avec le film de surfactant pulmonaire.
Par conséquent, le premier objectif de cet axe est de classer les particules aéroportées en fonction de leur interaction avec le surfactant pulmonaire et ensuite par rapport à la réaction biologique (pas d’interaction – particule expulsée par les mécanismes de défense pulmonaire, interaction pro-inflammatoire – particules induisant le stress oxydatif lipidique ou interaction dégénérative – particules peu oxydatives qui restent piégées dans le surfactant induisant la fibrose pulmonaire) que cela entraine au niveau pulmonaire.
Ceci permettra ensuite, dans un deuxième objectif, de maîtriser les interactions physico-chimique / mécanique et biologique afin de construire des modèles numériques capables de prédire l’impact des nanoparticules sur la biomécanique pulmonaire. Ce deuxième objectif s’appuie sur le développement d’un dispositif expérimental permettant de solliciter en gonflement un sous-segment pulmonaire pour en étudier la réponse mécanique avec et sans surfactant, en lien avec son architecture imagée par tomodensitométrie et la qualité propre du surfactant caractérisée par micropipette.