Des chercheurs de la Mayo Clinic ont cartographié un circuit moléculaire dans les cellules pulmonaires alvéolaires de type 2 qui aide à déterminer si elles reconstruisent les tissus ou combattent les infections. L'étude, publiée le 14 octobre 2025 dans Nature Communications, suggère de nouvelles voies pour des approches régénératives dans les affections pulmonaires chroniques telles que la fibrose pulmonaire et la BPCO.
Les cellules alvéolaires de type 2 (AT2) sécrètent à la fois des protéines de surfactant qui maintiennent les alvéoles aériennes ouvertes et servent de cellules souches de réserve qui peuvent régénérer les cellules alvéolaires de type 1 (AT1), responsables de l'échange gazeux. Dans les troubles incluant la fibrose pulmonaire, la BPCO et les infections virales graves telles que le COVID-19, la régénération médiée par les AT2 peut échouer, compliquant la récupération.
En utilisant le séquençage de cellules uniques, l'imagerie avancée et des modèles de lésions précliniques, l'équipe a suivi comment les cellules AT2 acquièrent leur identité. Les chercheurs rapportent que les cellules AT2 naissantes conservent une plasticité de destin jusqu'à environ la première semaine périnatale avant de s'engager dans un état mature, rétrécissant une fenêtre critique pour la réparation. Le travail identifie un circuit moléculaire en trois parties — PRC2, C/EBPα et DLK1 — qui chronomètre cette transition ; C/EBPα fonctionne comme une pince qui supprime le comportement de type cellules souches, et libérer cette pince est nécessaire pour la régénération après une lésion, ont trouvé les auteurs.
Le même programme régulateur semble également gouverner si les cellules AT2 privilégient la réparation tissulaire ou adoptent un état de défense contre les pathogènes, offrant une explication mécanistique de la raison pour laquelle les infections peuvent ralentir ou bloquer la récupération. « Nous avons été surpris de découvrir que ces cellules spécialisées ne peuvent pas faire les deux tâches en même temps », a déclaré l'auteur principal Douglas Brownfield, Ph.D. « Certaines s'engagent dans la reconstruction, tandis que d'autres se concentrent sur la défense. Cette division du travail est essentielle. » Il a ajouté : « Quand nous pensons à la réparation pulmonaire, il ne s'agit pas seulement d'activer les choses — il s'agit d'enlever les pinces qui empêchent normalement ces cellules d'agir comme des cellules souches. Nous avons découvert l'une de ces pinces et comment elle chronomètre la capacité de ces cellules à réparer. »
La Mayo Clinic a noté que ces découvertes pourraient informer des thérapies visant à stimuler les programmes naturels de réparation du poumon. Des médicaments qui ajustent finement l'activité de C/EBPα pourraient éventuellement aider à reconstruire les tissus ou à limiter les cicatrices dans des maladies comme la fibrose pulmonaire, et ce travail pourrait aider à détecter précocement les maladies en révélant quand les cellules AT2 sont piégées dans un état. « Cette recherche nous rapproche de la capacité à stimuler les mécanismes naturels de réparation du poumon, offrant de l'espoir pour prévenir ou inverser des conditions où nous ne pouvons actuellement que ralentir la progression », a déclaré Brownfield.
La Mayo Clinic a indiqué que cette recherche s'aligne sur son initiative Precure, axée sur la détection et la prévention précoce des maladies, et avance son initiative Genesis, qui vise la prévention de l'insuffisance d'organes et la restauration de la fonction par la médecine régénérative.
L'étude, menée par la première auteure Amitoj S. Sawhney avec Brownfield comme auteur principal, a été publiée dans Nature Communications le 14 octobre 2025 (DOI : 10.1038/s41467-025-64224-1).