Rôle de PCSK9 et conséquences des chirurgies bariatriques sur le métabolisme intestinal du cholestérol

• Auteur / Autrice : François Moreau
• Direction : Bertrand Cariou, Michel Neunlist, Cédric Le May
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance le 03/10/2017
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : COMUE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : L'Institut du Thorax (Nantes)
• Jury : Président / Présidente : Gilles Lambert
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Dominique Rainteau, Emmanuelle Reboul
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Mathilde Varret

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chirurgie bariatrique

Intestins

Hypercholestérolémie

Mots clés libres

Efflux transintestinal de cholestérol (TICE)

PCSK9

Résumé

L’intestin est un acteur majeur du métabolisme du cholestérol de part son rôle dans dans l’absorption, la sécrétion des lipoprotéines et l’efflux transintestinal de cholestérol (TICE). De plus, c’est le second organe majeur, après le foie, à exprimer la Proproteine Convertase Subtilisine Kexine de type 9 (PCSK9), un inhibiteur naturel du récepteur aux LDL. Notre analyse des mécanismes moléculaires impliqués dans l’ hypocholestérolémie induite par les chirurgies bariatriques montre que la sleeve gastrectomie induit une hypocholestérolémie transitoire et modérée lié aux modifications de prise alimentaire. En revanche, le by-pass Roux en Y (RYGB) réduit fortement la cholestérolémie, stimule significativement son élimination fécale en induisant le TICE et en réduisant l’absorption intestinale de cholestérol. La seconde partie de ma thèse visait à répondre à une controverse autour de la faculté de l’intestin à sécréter PCSK9. In vivo (souris) et ex vivo (souris et homme), il ne semble pas que les cellules intestinales matures sécrètent PCSK9. En revanche, nous confirmons que la lignée humaine Caco2 est capable de sécréter PCSK9 mais que cette sécrétion est abolie lorsque les cellules deviennent matures. Les mécanismes responsables de cette perte de sécrétion restent mal définies mais sont dues au moins à deux paramètres: 1) une réduction du contenu intracellulaire induite par un catabolisme lysosomal accru; 2) une modification posttraductionelle de PCSK9 (glycosilation) altérant les voies de sécrétion post-Golgiennes. Les cellules Caco2 constituent un outil précieux pour disséquer les mécanismes et partenaires protéiques nécessaires à la sécrétion de PCSK9. Leurs identifications pourraient permettre de développer de nouveaux inhibiteurs pour réduire la sécrétion de PCSK9, réduire l’hypercholestérolémie et lutter plus efficacement contre les maladies cardiovasculaires.

The intestine is a major actor of cholesterol metabolism from its role in absorption, secretion of lipoproteins and transintestinal cholesterol efflux (TICE). In addition, it is the second major organ, after the liver, to express the Proproteine Convertase Subtilisin Kexin type 9 (PCSK9), the natural inhibitor of the LDL receptor. Our analysis of molecular mechanism involved in hypocholesterolemia induced by bariatric surgeries shows that the gastrectomy sleeve induces a transient and moderate hypocholesterolemia linked to the modification of the food intake. In contrast, the Roux-Y by-pass (RYGB) strongly reduces cholesterol, significantly stimulates its fecal elimination by inducing TICE and decreasing intestinal absorption of cholesterol. The second part of my thesis consisted to elucidate the controversy around the faculty of the intestine to secrete PCSK9. In vivo (mice) and ex vivo (mice and human), it seems that mature enterocytes can’t secrete PCSK9. On the other hand, we confirm that the Caco2, an human intestinal cell line, is capable of secreting PCSK9, but this secretion is abolished when the cells become mature. Mechanisms responsible for this loss of secretion remain poorly defined and are, at least, due to: 1) a reduction in the intracellular content induced by increased lysosomal catabolism; 2) a post-translational modification of PCSK9 (glycosilation) altering post-Golgi secretion pathways. Caco2 cells are a powerfull tool for identify the mechanisms and partners required for the secretion of PCSK9. Their identifiers allow the development of new inhibitors to reduce the secretion of PCSK9, reduce hypercholesterolemia and fight more effectively against cardiovascular diseases.