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Survie et réparation de l’épithelium rénal : de l’immunologie à l’épigénétique

Altérations phénotypiques de l’epithelium et fibrose progressive du greffon après transplantation

Notre hypothèse de travail est que la cellule épithéliale tubulaire est soumise à plusieurs agressions après transplantation rénale et que sa réponse inclut des changements phénotypiques et un processus fibrosant conduisant à une fibrose interstitielle et une atrophie tubulaire. Ces changements phénotypiques de l’épithélium, présentant des caractéristiques communes au programme de transition épithelio-mésenchymateux (EMT), sont associés à un temps d’ischémie prolongé, à un infiltrat inflammatoire précoce et sont prédictifs d’une fibrose interstitielle à 3 mois et plus tard d’une dysfonction rénale (2 à 4 ans). Cette étude sera complétée par la recherche non-invasive de biomarqueurs urinaires des évènements vécus par le greffon, comme l’ischémie-reperfusion, le rejet aigü, la dysfonction chronique d’allogreffe et la toxicité de la cyclosporine A. Deux gènes retiennent notre attention en particulier, snail et nupr1. Snail est un facteur de transcription dont nous avons mis en évidence sa surexpression dans les tubules présentant des changements phénotypiques ressemblant à de l’EMT et une fibrose interstitielle. Nous faisons alors l’hypothèse que la délétion de snail dans les tubules préviendra ou retardera la progression de cette fibrose.
Nous avons également pu mettre en évidence, dans des tubules disséqués par microlaser la dérégulation de plusieurs gènes après exposition à la cyclosporine A. Parmi ces gènes, nupr1 est surexprimé plus de 80 fois. Nupr1 est une petite protéine de 8.9kDa nécessaire à la stabilité du phénotype des cellules épithéliales. Nous supposons que Nupr1 joue un rôle protecteur dans les reins exposés à la cyclosporine A. Actuellement, nous recherchons si cette protection induite par Nupr1 peut être retrouvée également dans des modèles murins de maladies rénales telles que les lésions d’ischémie-reperfusion, la nécrose tubulaire induite par le cisplatine, et la glomérulonéphrite à anticorps anti-membrane basale glomérulaire (Anti-GBM).
De manière intéressante, des données récentes montrent Nupr1 impliqué dans les évènements d’acétylation des histones (via p300 et MSL1) and pourrait ainsi impacter à long terme les changements du phénotype épithélial dans diverses maladies rénales.

Régulation épigénétique des lésions et de la réparation rénales

Les raisons qui font que la réponse biologique à une agression rénale peut conduire soit à une réparation excessive et profibrosante (conduisant alors à une perte de fonction progressive), soit au contraire à une réparation incomplète avec une absence de guérison, ne sont pas claires. Nous postulons que les modifications épigénétiques, ayant lieu dans chaque compartiment cellulaire du rein : épithélial, endothélial ou mésenchymateux sont impliqués.
Notre projet se concentre sur l’acétylation des histones car 1) c’est un mécanisme stable et performant pour induire l’activation de la transcription, 2) c’est un champ d’investigation nouveau en pathologie et où très peu est connu dans les maladies rénales chroniques et 3) plusieurs outils d’investigations sont maintenant disponibles pour leur étude et le transfert chez l’Homme (anticorps spécifiques robustes, séquenceurs haut débit de nouvelle génération…)
Notre but est de déterminer l’importance de l’acétylation des histones dans le développement des maladies rénales en comparant les cellules extraites ex vivo de reins totaux sains ou pathologiques (ischémie-reperfusion, glomérulonéphrite anti-GBM et toxicité du cisplatine).

L’epithelium rénal : un compartiment immunitaire actif

Les lésions rénales qui se développent dans le modèle de glomérulonéphrite anti-GBM (un équivalent des glomérulonéphrites inflammatoires humaines) sont classiquement attribuées à une dérégulation des fonctions de cellules T. Cependant, nous démontrons que des cellules Rag2-/- , donc dépourvues de cellules T et B, développent quand même ces lésions. De plus, les souris Rag2-/-gc-/- et rag2-/-b-/-, présentant une délétion supplémentaire respectivement de la chaine gamma commune (gC) ou de la sous-unité beta du récepteur à l’interleukine 2 (IL-2Rb) sont encore plus sensibles au sérum néphrotoxique avec des lésions plus sévères que chez les souris rag2-/- ou sauvages. La chaine gC et l’IL-2Rb sont exprimées dans les cellules glomérulaires et tubulaires mais à des taux différents (glomérule>tubule). Enfin, l’administration d’IL-15, un ligand du complexe gC/IL-2Rb à des souris rag2-/-gC-/-, limite de manière significative le développement des lésions tubulaires associées à la glomérulonéphrite. Ces travaux suggèrent que l’IL-15 via le complexe gC/Il-2Rb dans les glomérules ou viaIL-2Rb seul dans les tubules, peut limiter le développement des lésions dans ce modèle.