Exploration du rôle du récepteur purinergique P2RY1 dans le risque et la physiopathologie du diabète de type 2 : perspectives de la génomique fonctionnelle humaine
Auteur / Autrice : | Arnaud Dance |
Direction : | Amélie Bonnefond |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie |
Date : | Soutenance le 13/12/2023 |
Etablissement(s) : | Université de Lille (2022-....) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Biologie-Santé (Lille ; 2000-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Génomique intégrative et modélisation des maladies métaboliques (Lille) - Metabolic functional (epi)genomics and molecular mechanisms involved in type 2 diabetes and related diseases - UMR 8199 - UMR 1283 |
Jury : | Président / Présidente : Jérôme Eeckhoute |
Examinateurs / Examinatrices : Amélie Bonnefond, Julie Dam | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Hervé Le Stunff, Bertrand Blondeau |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Les études d'association à l'échelle du génome (GWAS) ont montré que le locus P2RY1 est associé au risque de diabète de type 2 (DT2) et aux traits glycémiques associés. P2RY1 est un récepteur couplé à une protéine G (GPCR) activé par l'ATP et l'ADP, qui est fortement exprimé dans les îlots pancréatiques, en particulier dans les cellules bêta, où l'ATP/ADP stimule la sécrétion d'insuline en activant les canaux potassiques dépendants de l'ATP. À travers la génétique fonctionnelle, nous avons cherché à analyser les contributions potentielles des variants génétiques de P2RY1 au risque de DT2 et à d'autres caractéristiques métaboliques. Nous avons ensuite caractérisé les voies de signalisation en aval de P2RY1 dans les cellules bêta pancréatiques humaines et déchiffré son rôle potentiel dans la sécrétion d'insuline.P2YR1 a été séquencé chez 9,266 adultes, y compris des cas de DT2 et des témoins à glycémie normale. Pour évaluer l'effet fonctionnel de chaque variant identifié, nous avons réalisé 1) des expériences de luciférase (système NFAT-RE) sur des cellules HEK293 surexprimant chaque variant, suivis de l'activation de P2YR1 par des doses croissantes de MRS2365 (méthanocarba-2MeSADP), qui est un agoniste spécifique de P2RY1, et 2) une immunofluorescence pour évaluer la localisation cellulaire et l'expression de chaque mutant. Nous avons également effectué une analyse de locus de caractères quantitatifs (eQTL) chez 103 donneurs, basée sur la séquence d'ARN dans les îlots pancréatiques et le génotypage par microaray d'ADN. Dans les cellules bêta pancréatiques humaines (EndoCBH5), nous avons réalisé des expériences de sécrétion d'insuline stimulée par le glucose (GSIS) couplés à l'activation de P2YR1 par MRS2365 ou son inhibition par MRS2500.Nous avons identifié 22 variants faux-sens rares dans P2RY1 (dont 10 nouveaux variants). Nos analyses in vitro ont mis en évidence 7 mutations de perte de fonction. 87 % des porteurs de mutations présentaient un DT2. Les analyses eQTL ont montré qu'un groupe de polymorphismes nucléotidiques (SNP ; n=63) situé dans une région enhencer était significativement associé à une augmentation de l'expression de P2RY1 dans les îlots et à une diminution du risque de DT2, tandis qu'un autre groupe de SNP (n=51) était significativement associé à une diminution de l'expression de P2RY1 dans les îlots humains et à une augmentation du risque de DT2. Dans des cellules bêta Humaine (EndoCBH5), des experiences de secretion d'insuline (GSIS) ont montré que l'agoniste spécifique de P2RY1, MRS2365, entraînait une augmentation de 40 % de la sécrétion d'insuline lorsque les cellules était stimulé par 20 mM de glucose. Alors que l'inhibition de P2RY1 entraînait une diminution de 25% de la sécrétion d'insuline. Une analyse transcriptomique (par séquençage d'ARN) de la voie P2RY1 dans les cellules EndoCBH5 en réponse à l'agoniste MRS2365 ont démontrées que l'activation de P2RY1 entraînait une diminution de l'expression de TXNIP.Nos études génétiques, génomiques fonctionnelles et pharmacologiques suggèrent que la dysfonction de P2RY1 est causalement associée au risque de DT2 et que P2RY1 contribue à l'activation de la voie de sécrétion d'insuline. Des agonistes spécifiques et puissants de P2RY1 qui ne peuvent pas traverser la barrière hémato-encéphalique sont disponibles et pourraient être testés en tant que nouvelle classe potentielle d'insulinosécréteurs.