Physiopathologie, Rein, Diabète, Néphropathie diabétique, Podocytes, Autophagie, Calpaïnes

L'autophagie est une voie de dégradation lysosomal des organelles et des protéines indispensables à la survie des cellules soumis à un stress. Notre équipe a prouvé qu'un défaut d'autophagie endothélial ou podocytaire potentialisait l'atteinte rénale dans la néphropathie diabétique. On sait que l'autophagie est régulée par les voies mTOR et AMPK or nous avons démontré précédemment que ce n'est pas le cas au sein des podocytes. Nous nous sommes donc intéressés à une classe de régulateurs non conventionnelles de l'autophagie : les calpaïnes. Les calpaïnes sont des cystéines protéases calcium - dépendante inhibées constitutivement par la calpastatine (CST). Les calpaïnes clivent des protéines essentielles à l'initiation et au déroulement de l'autophagie (Beclin-1, ATG5, lamp1) ayant ainsi un rôle anti-autophagique et pro-apoptotique. Nous avons publié récemment une étude démontrant que, dans l'Hypertension Artérielle (HTA), le blocage du flux autophagique podocytaire augmentait l'atteinte rénale. In vivo, dans un modèle d'HTA, la surexpression de la calpastatine, stimulait le flux autophagique glomérulaire et diminuait l'atteinte rénale. Le but de ce projet est d'étudier les mécanismes de régulation de l'autophagie endothéliale et podocytaire par les calpaïnes dans le diabète en se focalisant sur l'atteinte micro-vasculaire majeure, la néphropathie diabétique. Sur le versant podocytaire, nous nous sommes intéressés au mécanisme d'activation des calpaïnes en contexte diabétique. Nous avons pu mettre en évidence qu'une surexpression du canal ionique TRPC6 était associé un blocage du flux autophagique au sein de podocytes de souris diabétique de type I et II. In vitro nous avons pu démontrer que le Knock down de TRPC6 diminuait l'activité des calpaïnes et stimulait le flux autophagique podocytaire de la même manière qu'un inhibiteur de calpaïnes. Nous avons ensuite pu démontrer, par une approche génétique, qu'une surexpression de la calpastatine diminuait l'atteinte des podocytes et l'albuminurie tout en restaurant le flux autophagique podocytaire dans un modèle murin de diabète de type I induit par Uni-néphrectomie et injection de Streptozotocine. Ensuite, via une approche pharmacologique, nous avons mis évidence que l'administration d'un inhibiteur de calpaïnes (BDA-410) réduisait également la dédifférenciation podocytaire et la protéinurie tout en restaurant l'autophagie podocytaires dans un modèle de diabète de type II (BTBROb/Ob). Enfin nous avons corrélé ces observations avec la pathologie humaine. L'analyse de biopsie de patients diabétique par immunofluorescence a démontré une augmentation de TRPC6 et une diminution de la calpastatine associé à une accumulation de P62 au sein des podocytes des patients diabétiques. Il est connu que le diabète induit un stress oxydatif important au sein des cellules endothéliales. Dernièrement il a été démontré que la fragmentation mitochondriale induite dans des cellules endothéliales par des conditions pseudo-diabétique pouvait être limiter par une inhibition des calpaïnes. Nous hypothèse est que l'inhibition des calpaïnes stimule la mitophagie. Lorsque la mitochondrie accumule trop de ROS, la partie endommagée va exprimer à sa surface PINK1 et PARKIN qui vont être reconnu par p62 et ainsi pouvoir la dégrader via l'autophagie : la mitopahgie. Tout d'abord nous avons confirmé' par Western Blot que les calpaïnes régule bien l'autophagie endothélial à l'état basal (HUVECs et cellules endothélial primaire de souris CST-Tg). Par la suite nous avons étudier la mitophagie endothélial par l'analyse des cellules endothéliales primaires de souris MitoQC traitées ou non avec un inhibiteur de calpaïnes (ALLN). Nous démontrons ainsi que l'inhibition des calpaïnes prévient la fragmentation mitochondriale et restore la mitophagie en condition hyperglycémique.