Rôle de miR-21 au cours de la réponse à une agression rénale

Role of miR-21-5p in the response after a renal damage

• Auteur / Autrice : Marie-Flore Hennino
• Direction : Christelle Cauffiez, François Glowacki
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des organismes
• Date : Soutenance le 28/04/2017
• Etablissement(s) : Lille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IMPact de l'Environnement Chimique sur la santé humaine (Lille) - Impact de l'environnement chimique sur la santé humaine

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cisplatine

Glomérulonéphrite à dépôts d'IgA

Dissertations universitaires

microARN

Cisplatine

Néphropathie tubulo-interstitielle aiguë

Glomérulonéphrite mésangiale

MicroARN

Mots clés libres

MiR-21

Rein

Fibrose

Néphropathie à IgA

Nécrose tubulaire aiguë

Cisplatine

MiR-21

Kidney

Fibrosis

IgA nephropathy

Acute kidney injury

Cisplatin

Résumé

Toute maladie rénale chronique (MRC) se caractérise par le développement de lésions de fibrose rénale et d’une perte de fonction qui peut, à terme conduire vers l’insuffisance rénale chronique terminale. miR-21-5p est un microARN ubiquitaire impliqué dans le processus de fibrose, notamment rénale. Toutefois, des données expérimentales contradictoires suggèrent que miR-21-5p joue un rôle ambivalent dans la constitution des lésions rénales de fibrose.L’objectif de ce travail est de préciser l’implication de miR-21 au cours des lésions rénales aigües, en s’appuyant sur un modèle murin de toxicité rénale du cisplatine, ou chroniques chez l’homme au cours de la néphropahtie à dépôts mésangiaux d’IgA (maladie de Berger).Dans un premier travail, une cohorte rétrospective de patients porteurs d’une néphropathie à dépôts mésangiaux d’IgA a été caractérisée de façon systématique sur le plan clinico-biologique et anatomo-pathologique (classification d’Oxford). L’expression rénale de trois fibromiR (miR-21-5p, miR-199a-5p et miR-214-3p) est associée aux lésions de fibrose rénale (p ≤ 0,02). Parmi ces microARN, miR-21-5p semble le plus pertinent car il présente des amplitudes de variation d’expression plus importantes selon le niveau de fibrose, il est également associé aux lésions de sclérose glomérulaire (p = 0,001) et son niveau d’expression tissulaire rénale est associée à une moins bonne survie rénale.Un second travail a été mené en utilisant un modèle murin d’insuffisance rénale aiguë secondaire à l’injection intra-péritonéale de cisplatine chez des animaux invalidé pour miR-21a-5p. Deux schémas d’injections ont été réalisés afin explorer le rôle de miR-21a-5p au cours de lésions rénales aiguës (injection d’une dose unique de 10mg/kg de cisplatine) ou subaiguës (injections répétées de 7 mg/kg de cisplatine). Les souris ayant reçu une injection unique de cisplatine ne présentent pas de différence significative d’urée sanguine, de marqueurs de souffrance rénale (NGAL, KIM-1), d’inflammation (TNF-α, IL-6) et de stress oxydant (HO-1, NRF2), ni d’activité apoptotique selon leur statut sauvage ou invalidé pour miR-21a-5p. Le modèle d’injections répétées de cisplatine a, quant à lui, permis de mettre en évidence des lésions plus importantes chez les souris miR-21-/-. En effet, les souris miR-21-/- cisplatine présentent une urée sanguine plus élevée (1,92 g/l ±, 0,72 versus 0,66 g/l ± 0,15 p = 0,014) et une expression rénale de NGAL plus importante (RQ = 118,1 ± 44,8 versus RQ = 45,4 ± 37,7, p= 0,018) que le souris sauvages cisplatine. Enfin les lésions rénales de nécrose tubulaire aiguë observées sont plus sévères chez les souris miR-21-/-.Ainsi ces résultats montrent qu’une forte expression rénale de miR-21-5p est associée à la fibrose et au pronostic rénal chez des patients porteurs d’une néphropathie à dépôts mésangiaux d’IgA. Dans notre modèle expérimental, les souris déficientes pour miR-21a-5p présentent une sensibilité variable au développement de lésions rénales induites par le cisplatine en fonction du type d’administration, aigu ou subaigu. Ces résultats confirment que miR-21-5p joue un rôle ambivalent au cours des lésions rénales, protecteur à la phase précoce d’une agression rénale aiguë et délétère lorsque le processus se prolonge dans le temps. miR-21-5p est présent dans les fluides biologiques, et constitue ainsi un candidat potentiel en tant que biomarqueur de la fibrose rénale. De plus, miR-21-5p constitue une cible thérapeutique innovante, ayant montré son efficacité dans différents modèles murins de fibrose rénale.

Independently of the cause, active CKD leads to the development of fibrotic lesions, responsible for a loss of renal function and ultimately, end-stage renal failure. MiR-21-5p is a ubiquitous microRNA involved in the process of fibrosis, especially renal fibrosis. However, contradictory experimental data suggest that miR-21-5p plays an ambivalent role in the regulation of renal fibrosis.The aim of this work was to investigate the involvement of miR-21 in chronic renal lesions based on human renal samples and in acute lesions by using a murine model of renal toxicity induced by cisplatin.In a first part of the work, a retrospective cohort of patients with IgA nephropathy has been systematically characterized clinically, biologically and pathologically (according to Oxford classification). The renal expression of three FibromiRs (miR-21-5p, miR-199a-5p and miR-214-3p) is associated with renal fibrosis lesions (p ≤ 0.02). Among these microRNAs, miR-21 appears to be the most relevant as it displayed larger amplitudes of variation, it was also associated with glomerular sclerosis (p = 0.001) and its strong expression was associated with lower renal survival.A second part of the work was carried out on a murine model of acute renal failure secondary to the intraperitoneal injection of cisplatin. Two injections schemes were established to investigate the role of miR-21-5p in acute renal lesions (injection of a single dose of 10 mg/kg cisplatin) or subacute (repeated injections of 7 mg/kg cisplatin). After a single injection of cisplatin, no significant difference in blood urea, renal (NGAL, KIM-1), inflammation (TNF-α, IL-6) and oxidative stress (HO-1, NRF2) nor apoptotic activity was observed in miR21-/- mice compared to wild-type mice. In a model of repeated injections of cisplatin, we observed more renal lesions in miR-21-/- mice. Indeed, miR-21-/- mice treated with cisplatin exhibited higher blood urea (1.92 g / l ±, 0.72 versus 0.66 g / l ± 0.15 p = 0.014) and an increased renal expression of NGAL (RQ = 118.1 ± 44.8 versus RQ = 45.4 ± 37.7, p = 0.018) compared to wild-type mice.Thus, these results demonstrate that an increased renal expression of miR-21-5p is associated with fibrosis and renal prognosis in patients with IgA nephropathy. In an experimental model, of cisplatin-induced renal injury, mice deficient for miR-21a-5p exhibit a higher sensitivity when cisplatin was administered several times. These results confirm that miR-21-5p plays an ambivalent role in renal lesions and seems to be protective at an early stage, or deleterious when the process is prolonged over time. As miR-21-5p is present in biological fluids, it might be an efficient biomarker of renal fibrosis. Moreover, miR-21-5p is an innovative therapeutic target validated in several murine models of renal fibrosis.