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Solà Tapias, Núria. The involvement of the three main inflammatory bowel disease pathways and the secretion of trypsin proteolytic activity on intestinal epithelial cells

Solà Tapias, Núria (2018). The involvement of the three main inflammatory bowel disease pathways and the secretion of trypsin proteolytic activity on intestinal epithelial cells.

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Résumé en francais

Les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) se caractérisent par une inflammation sévère de l'intestin grêle et du côlon et comprennent la maladie de Crohn (MC) et la rectocolite hémorragique (RCH). Les MICI sont des maladies complexes faisant intervenir des facteurs génétiques : certains senseurs bactériens, l'autophagie et le stress du réticulum endoplasmique. Un défaut de barrière de l'épithélium digestif est également fortement impliqué dans la physiopathologie du processus inflammatoire. La fonction barrière de l'épithélium digestif est assurée par plusieurs types cellulaires, synthétisant entre autres, des peptides antimicrobiens (PAM) et des mucines. Dans les MICI, une augmentation de la perméabilité intestinale et une perte de muco-sécrétion ont été décrites. Les protéases jouent un rôle fondamental dans la digestion du bol alimentaire mais également dans le maintien de l'homéostasie intestinale en activant ou dégradant divers motifs moléculaires, ou in induisant des signaux spécifiques aux cellules par l'activation de quatre récepteurs : les PARs (Protease-Activated Receptor). Dans les MICI, un excès d'activité protéolytique de type trypsine est observé. L'origine de cette activité est théoriquement attribuée aux cellules immunitaires, à une surproduction pancréatique ou au microbiote, mais les cellules épithéliales intestinales semblent également être une source majeure de protéases. L'objectif de mon projet de thèse visait à étudier l'impact des principales voies impliquées dans les MICI sur l'homéostasie des protéases épithéliales et le rôle de celles-ci dans la déstabilisation de la fonction de barrière. Nos résultats ont confirmé un excès de protéases à sérine dans les cellules épithéliales de patients atteint de MC ou de RCH. In vitro, sur des monocouches de cellules Caco-2, l'induction de l'autophagie diminuait la libération apicale de protéase de type trypsine, alors que le senseur bactériens NOD2 n'avait aucun effet. A l'inverse, une stimulation du Stress du réticulum endoplasmique (SRE) par la Thapsigargin, induisait une libération accrue de protéases actives de type trypsine au pôle apical des cellules. L'utilisation d'ABP (Activity-based probe), emprisonnant les protéases actives de type trypsine dans des surnageants apicaux de Caco-2 stimulées par la Thapsigargin, a montré une importante sécrétion d'une protéase unique au poids moléculaire de 33-KDa. Par western blot, la présence augmentée de Trypsine-3 était identifiée dans ces surnageants, de même que dans les colonocytes de patients atteints de RCH comparé à des échantillons contrôles ou CD. Seul les colonocytes de patients RCH présentaient également une induction du SRE. Sur les monocouches de Caco-2, l'induction du SRE augmentait la perméabilité paracellulaire, la sécrétion de CXCL88 et l'expression de PAM, de mucine et des récepteurs PAR2 et -4. Les inhibiteurs de protéases de type trypsine supprimaient l'augmentation de la perméabilité et l'expression des PAM, de la mucine 2 et des récepteurs PAR2 et -4 induite par le SRE, et aggravaient la sécrétion de CXCL8. Les antagonistes sélectifs des récepteurs PAR2 et/ou PAR4 inhibaient l'augmentation de la perméabilité et l'expression des PAM, de la mucine 2 et des récepteurs PAR2 et -4 induite par le SRE, mais aggravaient la sécrétion de CXCL8. Enfin, la Trypsine-3 ne modifiait pas les marqueurs de SRE. En conclusion, l'induction d'un SRE dans les cellules épithéliales déclenche une libération apicale de Trypsine-3 et d'activité trypsine, responsable de l'altération de la fonction de barrière de la monocouche cellulaire. Nous avons identifié l'implication des récepteurs PAR2 et -4 (tous deux activables par la Trypsine-3) dans la rupture de l'homéostasie de l'épithélium intestinal. La Trypsine-3 semble être spécifiquement surexprimée dans les colonocytes de patients RCH, cette surexpression pourrait être liée à une induction anormale du SRE.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Vergnolle, Nathalie
Barreau, Frédérick
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Institut de recherche en santé digestive (IRSD), INSERM U1220
Mots-clés libres :Stress du réticulum endoplasmique - Maladies inflammatoires chroniques de l'intestin - Activité protéolytiques
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :26 Sep 2019 14:24