Implication des récepteurs β-adrénergiques et de NHERF1 dans la mucoviscidose

Beta-adrenoceptors and NHERF1 implication in cystic fibrosis

• Auteur / Autrice : Emilie Silantieff
• Direction : Chantal Gauthier-Erfanian
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biomolécules, pharmacologie, thérapeutique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé Nantes-Angers (2008-2021)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mucoviscidose

Mots clés libres

Beta-adrénergique

Nherf1

Résumé

La mucoviscidose (CF) est une maladie génétique due à des mutations dans le gène cftr (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator). La mutation la plus fréquente est la délétion de la phénylalanine en position 508 (F508del). Il est admis que CFTR est régulé par les récepteurs β-adrénergiques (β-AR). Seuls β1 et β2-AR ont été décrits dans les poumons humains avec une majorité de β2-AR. Dans les voies aériennes de patients CF, une diminution des β-AR a été rapportée sans distinction des sous-types. De plus, β2-AR interagit physiquement avec CFTR via la protéine NHERF1 (Na+/H+ exchanger regulatory factor 1). Le 1er objectif de ce travail a été de caractériser la présence des 3 sous-types de β-AR dans les bronches humaines : nous montrons pour la 1ère fois que β3-AR est exprimé en plus de β1 et β2-AR dans les bronches humaines. Le 2nd objectif a été de comparer l'expression des β-AR et de NHERF1 sur des bronches de patients non-CF et CF : chez les patients CF, il est observé une diminution de l'expression de β2-AR et NHERF1 alors que β3-AR est surexprimé. A partir de ces résultats, le 3ème objectif a été de comparer les effets de stimulations chroniques β2 ou β3-AR sur l'expression des 3 sous-types de β-AR et sur l'expression de l'activité de CFTR dans des cellules épithéliales bronchiques humaines exprimant le CFTR sauvage (16HBE14o-) ou F508del (CFBE41o-) : les traitements augmentent l'activité basale du CFTR-F508del sans modifier l'expression des β-AR. La surexpression de NHERF1 restaure l'expression du CFTR-F508del in vitro. Le 4ème objectif a été d'étudier les effets de la surexpression de NHERF1 sur l'expression de CFTR chez la souris homozygote F508 del.

Cystics fibrosis (CF) is a genetic disease due to mutations in the cftr (CF transmembrane conductance regulator) gene. The most frequent mutation is the delection of phenylalanine at the position 508 of the protein (F508del). It has been described that CFTR is regulated by β-adreno ceptors (β-ARs). Only β1 and β2-AR has been observed in human airway with β2-AR being the predominant subtype. In CF bronchi a decrease of global β-ARs expression has been reported without distinction of subtypes. Moreover, β2-AR physically interact with CFTR via NHERF1 (NA+/H+ exchanger regulatory factor 1), a chaperone protein. The 1st aim of this study is to characterize the expression of all β-ARs subtypes in human bronchi samples : we show for the first time that β3-AR is expressed in human lung as well as β1 and β2-ARs. The 2nd aim is to compare β-ARs and NHERF1 expression in non-CF and CF bronchi samples : in CF bronchi sample, we demonstrate an under-expression of β2-AR and NHERF1 but a β3-AR over-expression. From those results, the 3nd aim of this study is to compare the effects of chronic β2 or β3-AR stimulations on all β-ARs subtypes expression and on CFTR expression and activity in human bronchial epithelial cell lines expressing wild-type (16HBE14o) or F508del-CFTR (CFBE41o-) : both treatments increase F508del-CFTR basal activity but do not affect β-ARs expression. As our team has reported that NHERF1 over-expression restores F508del-CFTR expression in vitro, the 4th aim of this thesis is to assess the effects of NHERF1 over-expression on CFTR expression in a mouse model homozygous for F508del.