Étude mécanistique de la fibrose interstitielle rénale et essai de preuve de concept thérapeutique
Renal interstitial fibrosis pathways and proof of concept for therapy
par Franc¿ois GAILLARD sous la direction de Éric THERVET
Thèse de doctorat en Physiopathologie
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le Tuesday 30 October 2018 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Cicatrisation
  • Fibrose
  • Rein
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Mots clés
Rein, Fibrose, Stat3, Ppargamma, Hipk2, Ubiquitine
Resumé
Les mécanismes responsables des lésions rénales sont multiples, initialement propres à chaque pathologie. En revanche, les processus de cicatrisation qui suivent cette agression initiale convergent fréquemment vers une réponse anti-inflammatoire, profibrosante mutilante pour l'architecture et la fonction rénale. Cette étape tardive et commune à quasiment toutes les maladies rénales constitue en-soi une fenêtre thérapeutique potentielle pour l'ensemble des patients souffrants d'insuffisance rénale chronique. Afin d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques, nous avons étudié plusieurs modèles murins de pathologie rénale à distance de la lésion initiale : un modèle de néphropathie liée à l'infection par le VIH (HIVAN), un modèle de néphropathie immune liée à la présence d'anticorps dirigés contre la membrane basale glomérulaire (NTS), un modèle de lésion tubulaire par ischémie reperfusion (IR). Ces modèles sont volontairement très différents et tous ont été étudiés à distance de la lésion initiale afin d'identifier des voies de signalisation potentiellement « génériques » impliquées dans l'installation et le maintient de la fibrose interstitielle. En se fondant sur des travaux préliminaires du laboratoire, nous avons étudié le rôle d'un facteur de transcription, le Peroxisome Proliferator Activated Receptor gamma (PPARγ) qui appartient à la famille des récepteurs nucléaires. En effet, la perte de PPARγ dans les podocytes entraine une aggravation des lésions glomérulaires à la phase aiguë causée par l'injection de sérum néphrotoxique. En réalité nous avons observé une perte de l'expression de PPARγ dans l'ensemble du parenchyme rénal dans le modèle HIVAN et à la phase tardive dans le modèle NTS. Parallèlement à cette disparition de PPARγ nous avons confirmé l'activation de 2 voies de signalisation dans les même cellules: la voie STAT3 (Signal transducer and activator of transcription 3) et la voie HIPK2 (HIPK2 homeodomain interacting protein kinase 2). Ces deux voies sont reconnues comme des acteurs majeurs des lésions rénales. Afin de tester l'effet de PPARγ sur les voies STAT3 et HIPK2, nous avons traités les animaux par un agoniste de PPARγ, la pioglitazone. En présence de ce ligand synthétique, PPARγ se fixe sur son propre promoteur et stimule sa propre transcription. Nous avons montré que le traitement par pioglitazone, restaure le contenu cellulaire en PPARγ. De plus, le traitement limite la fibrose interstitielle, limite l'infiltrat inflammatoire, réprime la voie STAT3 et la protéine HIPK2. Afin de comprendre l'effet de PPARγ sur STAT3 et HIPK2 nous avons étudié les interactions entre ces 3 partenaires in vitro dans une lignée de cellules rénales HEK. Nous avons d'abord mis en évidence une interaction physique entre les protéines HIPK2 et PPARγ. Nous avons ensuite montré que la pioglitazone augmente l'ubiquitination de HIPK2 in vitro et sa dégradation indépendamment de son activité transcriptionnelle. Ce phénomène pourrait expliquer la baisse de HIPK2 en présence de PPARγ et de pioglitazone et démontre que la quantité d'HIPK2 intracellulaire est contrôlée au niveau post-traductionnel par ubiquitination et dégradation protéasomale. Enfin, nous avons démontré que HIPK2 forme un complexe avec STAT3, y compris avec la forme phosphorylée (phospho-Ser727) de ce facteur. Dans 2 modèles (HIVAN et NTS) il semble que l'amélioration histologique soit due, au moins en partie, par une dégradation accélérée de la protéine HIPK2 en présence de PPARγ et de pioglitazone puisque la baisse marquée d'HIPK2 est obtenue sans variation de l'ARN messager. Une grande partie de l'effet anti-inflammatoire et anti-fibrosante de PPARγ serait due à l'inhibition par ce biais des actions des substrats phosphorylés par HIPK2, phospho-Ser727-STAT3 et phospho-SMAD3. (...)