Rôle du stress du reticulum endoplasmique dans la néphrotoxicité de la ciclosporine

Endoplasmic reticulum stress triggers human tubular cell phenotypic changes and death induced by cyclosporine

• Auteur / Autrice : Nicolas Pallet
• Direction : Éric Thervet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pharmacologie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 5
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale du Médicament (....-2009Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Paris Descartes. Faculté de pharmacie de Paris (....-2019)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réticulum endoplasmique

Rein -- Transplantation

Néphrotoxicologie

Ciclosporine

Stress oxydatif

Résumé

L'introduction des inhibiteurs de la calcineurine (IC), la ciclosporine (CsA) et le tacrolimus (TRL), a révolutionné le pronostic à court terme de la greffe rénale en réduisant de manière significative l'incidence des rejets aigus. Cependant avec le temps, un greffon subit des détériorations structurelles et fonctionnelles irréversibles aboutissant à une néphropathie chronique d'allogreffe. L'origine de la néphropathie d'allogreffe est multifactorielle et la néphrotoxicité des IC contribue significativement à son développement. Il n'existe pas à l'heure actuelle de traitement prévenant la néphrotoxicité des IC et une meilleure compréhension des mécanismes responsables est nécessaire afin d'améliorer la prise en charge des patients transplantés rénaux. Les techniques d'analyse globale sont un moyen d'émettre de nouvelles hypothèses physiopathologiques et l'étude du transcriptome pourrait contribuer à mettre en évidences des mécanismes nouveaux de néphrotoxicité des ICs. L'objectif de ce travail est de caractériser le profil d'expression génique des cellules tubulaires rénales en réponse à la CsA afin de mettre en évidence des mécanismes originaux de néphrotoxicité. En effet, les cellules tubulaires ont un rôle important dans le développement et l'aggravation de nombreuses néphropathies chroniques. Dans la thèse présentée ici, des puces à ADN ont été utilisées afin de comparer le transcriptome de cellules tubulaires rénales par CsA et sirolimus, un immunosuppresseur non néphrotoxique. L'analyse des profils d'expression génique a mis en évidence que la CsA induisait un stress du réticulum endoplasmique (RE), ce qui constitue un mécanisme original de néphrotoxicité. Le stress du RE constitue une cible thérapeutique car le salubrinal, une molécule qui limite les effets délétères du stress du RE, protège contre la néphrotoxicité de la CsA in vitro et in vivo. Nous avons également mis en évidence que ce stress contribuait au développement de modifications phénotypiques épithéliales évocatrices de transition épithélio-mésenchymateuse. Enfin, l'étude des conséquences du stress du RE sur les cellules tubulaires nous a également permis de caractériser un processus adaptatif original dans ce contexte de toxicité de la CsA qui est l'autophagie. Ce travail soulève donc la problématique du rôle stress du RE dans le développement de la néphrotoxicité de la CsA et par extension, au cours de la néphropathie d'allogreffe. Appliqué à des problématiques spécifiques comme l'ischémie-reperfusion ou l'ischémie chronique, ce champ d'investigation nouveau pourrait déboucher sur le développement de biomarqueurs de souffrance tissulaire ainsi que de nouvelles thérapeutiques néphroprotectrices.

The molecular mechanisms by which cyclosporine (CsA) induces chronic nephrotoxicity remain poorly understood. Previous transcriptomic study suggested that CsA might induce endoplasmic reticulum (ER) stress in human tubular cells. The aim of this study was to characterize the features of the tubular ER stress induced by CsA and to investigate its consequences on cell differentiation and viability. We confirmed that CsA is responsible for ER stress in vitro in primary cultures of human tubular cells and in vivo in the rat. CsA and other ER stress inducers were responsible for epithelial phenotypic changes (EPCs) leading to the generation of protomyofibroblasts, independently of TGF-0 signaling. RNA interference directed against cyclophilin A gene supported the role of its inhibition in the ER stress and EPCs induced by CsA. Salubrinal, a selective inhibitor of eIF2oc dephosphorylation known to protect cells from ER stress, significantly reduced EPCs and cytotoxicity induced by CsA. Finally, ER stress detection in tubular cells on 56 kidney transplant protocol biopsies was significantly associated with tubular atrophy and interstitial fibrosis. In conclusion, we describe here a new mechanism that initiates dedifferentiation and tubular cell death during CsA treatment, and that may be implicated in the occurrence of the tubulo-interstitial lesions observed in CsA chronic nephrotoxicity. These results provide an interesting framework for further nephroprotective therapies by targetting ER stress.