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Barretto, Sharon Ann. Etude des interactions bidirectionnelles entre le microbiote intestinal et les récepteurs aux xénobiotiques CAR et PXR

Barretto, Sharon Ann (2019). Etude des interactions bidirectionnelles entre le microbiote intestinal et les récepteurs aux xénobiotiques CAR et PXR.

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Résumé en francais

Le pregnane X receptor (PXR, NR1I2) et le récepteur constitutif aux androstanes (CAR, NR1I3) sont deux récepteurs nucléaires hépatiques et intestinaux qui régulent la transcription d'enzymes de détoxification des xénobiotiques. Des travaux antérieurs ont montré que l'expression des gènes cibles de CAR et PXR est significativement réduite dans le foie des souris axéniques. Dans ce projet de thèse, nous avions pour objectif de mieux comprendre les interactions bidirectionnelles entre le microbiote intestinal et ces xénosenseurs. Nous avons d'abord utilisé une approche pharmacologique chez les souris mâles WT vs Pxr-/- et comparé la signature transcriptomique des gènes régulés par PXR dans le foie lors de l'activation via le PCN. L'activation de PXR a augmenté l'accumulation de triglycérides hépatiques. Nous avons observé un chevauchement significatif entre les gènes régulés négativement lors de l'activation de PXR et une liste de gènes cibles de PPARδ induits par le jeûne. Parmi ceux-ci, nous avons identifié le facteur de croissance de fibroblastes 21 (Fgf21) comme un nouveau gène régulé par PXR. L'activation de PXR a aboli les taux plasmatiques de FGF21. Ces premiers résultats ont fourni une signature complète de l'activation de PXR dans le foie et ont identifié de nouveaux gènes cibles potentiellement impliqués dans les effets stéatogènes et pléiotropes de PXR. Ensuite, nous avons comparé la signature hépatique à la signature intestinale de l'activation pharmacologique de PXR, ce qui nous a permis d'identifier les gènes cibles communs de PXR dans ces 2 organes. Enfin, nous avons utilisé des souris Pxr+/+ et Pxr-/- littermate et supprimé le microbiote intestinal au moyen d'antibiotiques (ATB). En utilisant les gènes cibles de PXR identifiés précédemment, nous avons confirmé que les ATB réduisaient de manière significative l'activité de PXR dans le foie et l'iléon. Des analyses transcriptomiques hépatiques ont montré que les ATB diminuaient un nombre beaucoup plus élevé de gènes PXR-dépendants dans le foie des souris mâles que chez les femelles. Chez les mâles, l'axe microbiote intestinal-PXR contrôlait le métabolisme des xénobiotiques et le remodelage des lipides hépatiques. À l'inverse, le séquençage 16S et la métabolomique par RMN du contenu caecal ont révélé des différences subtiles mais significatives dans la composition du microbiote intestinal des souris Pxr-/- par rapport aux souris Pxr+/+, uniquement chez les mâles. Nos résultats démontrent donc que, dans le foie, PXR est un senseur majeur du microbiote intestinal qui contrôle les capacités de détoxication de l'hôte et le métabolisme des lipides de manière sexuellement dimorphique. Dans le dernier chapitre, nous avons étudié les interactions microbiote-CAR. Chez les souris Car+/+ et Car-/- littermates, la suppression du microbiote par les antibiotiques a diminué l'activité de CAR dans le foie et l'iléon des mâles, mais uniquement dans le foie des femelles. Dans le contenu caecal, le séquençage 16S et la metabolomique ont montré une différence significative dans la composition et l'activité métabolique du microbiote intestinal chez les souris Car+/+ vs Car-/- mâles, mais pas chez les femelles. Nous avons cherché les conséquences potentielles de cette dysbiose CAR dépendante et avons observé que la délétion de CAR augmentait l'accumulation de tissu adipeux chez les souris mâles à 37 semaines. Cependant, l'implication du microbiote CAR-dépendant dans ce phénotype reste à vérifier. Ainsi, nos résultats montrent pour la première fois que l'interaction CAR-microbiote est sexuellement dimorphique et pourrait contrôler le dépôt adipeux chez les souris mâles. Dans l'ensemble, nos résultats montrent que le dialogue entre le microbiote intestinal et les récepteurs aux xénobiotiques CAR et PXR est impliqué de façon sexuellement dimorphique dans le contrôle des capacités de détoxification de l'hôte, et joue un rôle dans l'homéostasie lipidique.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Payrastre, Laurence
Ellero-Simatos, Sandrine
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Toxicologie Alimentaire (TOXALIM), UMR 1331
Mots-clés libres :Antibiotiques - Xénobiotiques - Microbiote intestinal - Constitutive androstane receptor - Pregnane X receptor
Sujets :Généralites en Sciences
Déposé le :07 Jul 2020 14:19