Branche large ascendante de l'anse de Henle, Claudine 10, Claudine 16, Claudine 19, Syndrome HELIX, Syndrome FHHNC, Jonctions serrées, Perméabilité paracellulaire, Hormone parathyroïdienne, Chromatographie liquide à ultra haute performance

L'étude des transports ioniques transépithéliaux a longtemps concerné principalement les transports transcellulaires. Néanmoins, une asymétrie de composition des milieux de part et d'autre d'un épithélium ne peut être maintenue que si les propriétés de perméabilité et d'imperméabilité des jonctions serrées intercellulaires le permettent. La découverte récente de maladies génétiques rares affectant les claudines (Cldn), des protéines des jonctions serrées qui déterminent la perméabilité et la sélectivité de la voie paracellulaire, a amené à une prise de conscience de leur importance : l'hypomagnésémie familiale avec hypercalciurie et néphrocalcinose, liée à des mutations des Cldn 16 et 19 ; le syndrome HELIX, lié à des mutations de Cldn 10, caractérisé par une perte rénale de chlorure de sodium (NaCl). Ces Cldn sont exprimées dans la branche large ascendante de l'anse de Henle (BLAH), un site majeur de transport tubulaire de NaCl, de calcium (Ca) et de magnésium (Mg). La réabsorption de Na est en partie paracellulaire. Celle du Ca et du Mg est exclusivement paracellulaire et nécessite d'une part une perméabilité à ces ions et d'autre part une force motrice, le voltage transépithélial lumière positif, généré par le transport actif de NaCl et à la fin de la BLAH corticale (BLAHC), par la diffusion paracellulaire de NaCl (la perméabilité paracellulaire au Na étant supérieure à celle du Cl (PNa/PCl>1)). Dans la BLAH murine, il existe une expression « mosaïque » des Cldn, certaines jonctions serrées exprimant Cldn 10b et d'autres exprimant Cldn 3, 16 et 19. Les études menées pour élucider les fonctions des Cldn et leurs déterminants ont fourni des résultats discordants. De plus, nous savons que la perméabilité paracellulaire peut être régulée, par exemple par l'hormone parathyroïdienne (PTH), mais nous ne savons pas si les Cldn sont nécessaires à ses effets. Nos objectifs étaient de décrire l'expression rénale des Cldn 10, 16 et 19 chez l'homme et le rongeur, d'établir les conséquences fonctionnelles de leur expression en mosaïque, de déterminer si les Cldn sont impliquées dans les variations de la perméabilité paracellulaire, et de développer une technique permettant de mesurer des quantités picomolaires de Mg. Nous montrons que la même mosaïque d'expression des Cldn existe dans la BLAHC humaine. Nous démontrons que cette hétérogénéité d'expression est associée à une hétérogénéité fonctionnelle avec une variation parallèle de l'expression de la Cldn 10 et des propriétés de perméabilité paracellulaire (PNa/PCl) le long de la BLAHC murine. Nous remettons en cause le modèle admis dans lequel la Cldn 10b confèrerait une perméabilité au Na, en montrant qu'en absence de Cldn 10, PCl est significativement augmentée dans la BLAHC. L'hétérogénéité d'expression et de fonction de la BLAHC pourrait être particulièrement importante pour le contrôle du transport ionique. Nous montrons que les propriétés des jonctions serrées peuvent être régulées à court terme par des voies de signalisation intracellulaire et que la Cldn 10b est une cible de la PTH. Enfin, nous avons développé une méthode de chromatographie liquide à ultra haute performance pour mesurer des concentrations de l'ordre du millimolaire de Mg dans des échantillons ayant un volume d'environ 30 nanolitres, permettant de mesurer des flux de Mg lors des expériences de microperfusion ex vivo. Nous concluons que les modèles issus des données fournies par des lignées cellulaires ne décrivent pas fidèlement la réalité. Nos résultats robustes, puisque réalisés sur tissu natif et utilisant des méthodes de référence, permettent d'identifier des cibles thérapeutiques potentielles pouvant être utilisées pour modifier les propriétés de perméabilité paracellulaire. La description de l'hétérogénéité d'expression et de fonction de la BLAH doit être poursuivie afin d'identifier différents types cellulaires ayant des propriétés de transport transcellulaire et paracellulaire particulières.