Rôle de l'autophagie dans les cellules endothéliales du foie dans le développement de la stéatohépatite non alcoolique
Role of autophagy in liver sinusoidal endothelial cells on nonalcoholic steatohepatitis
par Adel HAMMOUTENE sous la direction de Pierre-Emmanuel RAUTOU
Thèse de doctorat en Physiopathologie
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le Monday 17 December 2018 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Autophagie
  • Cellules endothéliales
  • Stéatose hépatique non alcoolique

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Mots clés
Cellules endothéliales sinusoïdales, Stéatohépatite non alcoolique, Autophagie
Resumé
Contexte et hypothèse : La stéatohépatite non alcoolique (NASH) est définie par une accumulation excessive de lipides dans le foie (stéatose), une atteinte hépatocytaire et une inflammation hépatique avec ou sans fibrose. La NASH peut évoluer vers la cirrhose et le carcinome hépatocellulaire. De récentes études suggèrent que des altérations microvasculaires et une dysfonction endothéliale sinusoïdale précèdent l'atteinte fibreuse et inflammatoire de la NASH. L'autophagie est un processus cellulaire par lequel du matériel cytoplasmique rejoint les lysosomes pour dégradation. L'autophagie a été étudiée dans les différents types cellulaires du foie, mais le rôle de l'autophagie dans les cellules endothéliales sinusoïdales du foie (LSECs) n'a à ce jour jamais été évalué dans la NASH. Le but de mon projet de thèse a été d'évaluer le rôle de l'autophagie dans les LSECs dans la NASH. Matériel et méthodes : (a) échantillons humains : j'ai utilisé des biopsies hépatiques humaines de patients avec un foie histologiquement normal, de patients atteints de stéatose ou de patients atteints de NASH, afin d'évaluer par microscopie électronique l'autophagie dans les LSECs. (b) LSECs en culture : j'ai testé l'effet du TNFa et de l'IL6, aux concentrations rapportées dans le sang portal d'individus atteints de syndrome métabolique, sur l'autophagie dans une lignée de LSECs soumises à des contraintes de cisaillement. Enfin, j'ai caractérisé l'effet du défaut d'autophagie sur le phénotype endothélial en utilisant une lignée de LSECs que j'ai transduites avec un shARN ciblant ATG5 pour les rendre déficientes en autophagie. (c) souris transgéniques : J'ai évalué l'effet du défaut d'autophagie endothéliale sur les stades précoces de la NASH, en utilisant une ligné de souris déficientes en autophagie spécifiquement dans l'endothélium (Atg5lox/lox VE-cadhérine-Cre) soumises à un régime riche en matières grasses pendant 16 semaines, et sur les stades avancés de la fibrose hépatique en traitant les souris Atg5lox/lox VE-cadhérine-Cre au tétrachlorure de carbone (CCl4). Résultats : (a) échantillons humains : Le pourcentage de LSECs contenant des vacuoles d'autophagie était 2 fois moins important dans le foie des patients atteints de NASH comparativement aux témoins et aux patients atteints de stéatose. (b) LSECs en culture : La combinaison de TNFa et d'IL6 réduisait significativement l'autophagie dans les LSECs. Cette réduction passait par l'inhibition de l'AMPKa. Les LSECs déficientes en autophagie surexprimaient les gènes inflammatoires Mcp1 et Rantes et la protéine VCAM1. Le défaut d'autophagie dans les LSECs induisait une surexpression des marqueurs de transition endothélio-mésenchymateuse a-SMA, Collagène1a1, Collagène1a2 et Tgf-b1. (c) souris transgéniques : Comparativement aux souris contrôles, les souris Atg5lox/lox VE-cadhérine-Cre avaient une inflammation hépatique augmentée (surexpression hépatique des gènes inflammatoires Mcp1 et Rantes et de la protéine VCAM1). La déficience en autophagie endothéliale augmentait la fibrose (surexpression hépatique des gènes fibrogéniques Collagène1a2 et Tgf-b1, de la protéine a-SMA et de la surface de collagène). Les souris Atg5lox/lox VE-cadhérine-Cre traitées au CCl4 présentaient plus de fibrose que les souris contrôles soumises au même traitement (surexpression hépatique des gènes fibrogéniques a-SMA, Collagène 1a1, Collagène 1a2 et Tgf-b1, augmentation de la surface de collagène). Conclusion : Un défaut d'autophagie dans les LSECs se produit chez les patients atteints de NASH. Le TNFa et l'IL6 présents dans le sang portal de ces patients pourraient être responsables de ce défaut en altérant l'activité de l'AMPKa. Le défaut d'autophagie dans les LSECs favorise le développement de l'inflammation et de la fibrose hépatique aux stades précoces et avancées de la maladie. Cibler l'autophagie dans les LSECs constitue une stratégie thérapeutique intéressante pour le traitement de la NASH.