Interactions vasculaires et hormonales dans l'hyperaldostéronisme primaire

Vascular and hormonal interactions in primary aldosteronism

• Auteur / Autrice : Alaa Abdellatif
• Direction : Sheerazed Boulkroun
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et physiopathologie
• Date : Soutenance le 27/09/2022
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Paris Centre de Recherche Cardiovasculaire (Paris ; 2010-....)
• Jury : Président / Présidente : Anne-Paule Gimenez-Roqueplo
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anne-Paule Gimenez-Roqueplo, Hervé Lefebvre, Nadia Cherradi, Bruno Ragazzon, Mabrouka Doghman, Thomas Mathivet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hervé Lefebvre, Nadia Cherradi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microvaisseaux

Cortex surrénal

Hypertension artérielle

Hyperaldostéronisme

Mots clés libres

Hypertension artérielle

Hyperaldostéronisme primaire

Surrénale

Cortex surrénalien

APA

Réseau vasculaire

Linéage cellulaire

Plasticité du cortex surrénalien

High blood pressure

Primary aldosteronism

Adrenal

Adrenal cortex

APA

Vessels

Cell lineage

Plasticity and dynamics of adrenal cortex

Résumé

L'hypertension artérielle est un facteur de risque cardiovasculaire majeur. L'Hyperaldostéronisme Primaire (HAP) est la forme la plus commune d'hypertension artérielle secondaire avec une prévalence de 7 à 10% des patients hypertendus. Les adénomes produisant de l'aldostérone (APA) et les hyperplasies bilatérales des surrénales sont responsables de la quasi-totalité des cas d'HAP. Notre laboratoire a montré que les surrénales avec APA sont caractérisées par une augmentation de la nodulation et une vascularisation réduite du tissu adjacent à l'adénome. Par ailleurs, la structure et la fonction du cortex surrénalien évoluent avec l'âge, possible conséquence d'un dysfonctionnement vasculaire. L'objectif de mon travail de thèse était de mieux comprendre les interactions entre les cellules vasculaires et endocrines, en particulier dans la zonation du cortex surrénalien et dans la formation des APA. Pour cela, j'ai généré un nouveau modèle de souris, exprimant la recombinase Cre sous le contrôle du promoteur Cyp11b2 et permettant son expression spécifiquement dans la zone glomerulée ; ces souris ont été croisées avec des souris rapportrices mTmG. Grâce à des études de lignage cellulaire, j'ai montré que la transdifférentiation des cellules du cortex surrénalien est quasiment achevée à 5 semaines chez les femelles alors qu'elle se poursuit jusqu'à 12 semaines chez les mâles. Chez des souris mâles et femelles, l'expression de Cyp11b2 et du Vegfa ne varie pas entre 5 et 12 semaines d'âge. L'étude de la plasticité et de la dynamique d'adaptation du cortex surrénalien montre qu'une modification de l'apport en sel dans l'alimentation, appliqué pendant deux semaines, module la taille de la zone glomérulée et l'expression de Cyp11b2 chez les souris mâles et femelles, sans modifier le lignage corticosurrénalien. L'adaptation de la fonction hormonale est accompagné d'une modification de la surface vasculaire du cortex surrénalien, qui augmente sous un régime pauvre en sel et diminue sous un régime riche en sel ; cependant, un dimorphisme sexuel est observé. Un traitement de trois semaines avec un glucocorticoïde exogène, la dexaméthasone, induit une régression de la zone fasciculée et une désorganisation majeure du réseau vasculaire ; cet effet est réversible, le cortex surrénalien retrouvant sa structure deux semaines après l'arrêt de traitement. Ce modèle permet donc d'étudier la plasticité du cortex surrénalien et d'aborder ainsi la question du rôle des interactions hormonales et vasculaires dans les processus d'adaptation physiopathologique. En parallèle à ces travaux, j'ai étudié l'expression de protéines marqueurs de l'origine et de la fonction cellulaire, du microenvironnement, de la régulation paracrine de la production d'aldostérone et des interactions cellule endocrines- vaisseaux (mastocytes, fibres nerveuses et vaisseaux) dans des tissus surrénaliens de 14 patients avec APA par une technique d'immunofluorescence multiplexe (méthodologie Opal). Les analyses ont été réalisées sur des coupes de surrénales avec APA, permettant d'étudier également le tissu péritumoral adjacent. Dans ces tissus, la quantification des mastocytes et des fibres nerveuses a révélé leur abondance dans les APA ainsi que dans les APCCs (Aldosterone Producing Cell Clusters), de petits amas de cellules responsables d'une production autonome d'aldostérone, dont le nombre augmente avec l'âge. En particulier, dans les APA comme dans les APCC, nous avons observé une forte expression de CYP11B2, de la ß-caténine activée et de nombreux mastocytes. Ces travaux suggèrent que les différentes structures productrices d'aldostérone dans les surrénales avec APA partagent des caractéristiques moléculaires et un environnement cellulaire communs, malgré des statuts mutationnels différents, ce qui suggère des mécanismes de développement communs.

High blood pressure is a major cardiovascular risk factor. Primary aldosteronism (PA) is the most common form of secondary hypertension with a prevalence of 7 to 10% of hypertensive patients. Aldosterone producing adenomas (APA) and bilateral adrenal hyperplasia account for almost all cases of PA. Our laboratory has shown that increased nodulation and reduced vascularization of peritumoral tissue are major features of adrenals with APA. Furthermore, the structure and function of the adrenal cortex changes with age, possibly as a consequence of vascular dysfunction. The aim of my thesis was to better understand the interactions between vascular and endocrine cells, particularly in the zonation of the adrenal cortex and in the formation of APA. To this purpose, a new mouse model was generated, expressing the Cre recombinase under the control of the Cyp11b2 promoter and driving its expression specifically in the zona glomerulosa (ZG); these mice were crossed with mTmG reporter mice. Using cell lineage tracing, we have shown that the transdifferentiation of adrenal cortex cells is nearly complete at 5 weeks of age in females while it continues until 12 weeks in males. In both male and female mice, the expression of Cyp11b2 and Vegfa does not vary between 5 and 12 weeks of age. The study of the plasticity and adaptative dynamics of the adrenal cortex shows that a two weeks change in salt intake modulates the size of the zona glomerulosa and the expression of Cyp11b2 in male and female mice, without changing the adrenal cortical lineage. The adaptation of the hormonal function is accompanied by a change in the vascular area of the adrenal cortex, which increases on a low-salt diet and decreases on a high-salt diet; however, sexual dimorphism is observed. A three-week treatment with an exogenous glucocorticoid, dexamethasone, induces a regression of the zona fasciculata and a major disorganization of the vascular network; this effect is reversible, the adrenal cortex recovering its structure two weeks after the end of treatment. This model allows us to study the plasticity of the adrenal cortex and to address the question of the role of hormonal and vascular interactions in the adaptation process to pathophysiological changes. In parallel to this work, I have studied the expression of proteins marker of cellular origin and function, microenvironment, paracrine regulation of aldosterone production and endocrine cell-vessel interactions (mast cells, nerve fibers and vessels) in adrenal tissues of 14 patients with APA by a multiplex immunofluorescence technique (Opal methodology). The analyses were performed on adrenal sections with APA, allowing to study also the adjacent peritumoral tissue. In these tissues, quantification of mast cells and nerve fibers revealed their abundance in APAs as well as in APCCs (Aldosterone Producing Cell Cluster), small clusters of cells responsible for autonomous aldosterone production, whose number increases with age. In particular, in both APAs and APCC, we observed high expression of CYP11B2, activated ß-catenin, and numerous mast cells. This work suggests that the different aldosterone-producing structures in the adrenals with APA share common molecular features and cellular environment, despite different mutation status, suggesting common developmental mechanisms.