Les voies de signalisations intracellulaires déclenchées par SR-BI

Plusieurs voies de signalisation impliquant des cascades de phosphorylation ont été décrites pour le récepteur SR-BI sur des cellules endothéliales. La liaison des lipoprotéines HDL à SR-BI provoque l'activation de la protéine Ras qui en retour stimule la cascade de signalisation de la voie des MAPK (mitogen-activated protein kinase). Cette signalisation est inhibée par l'action d'un anticorps bloquant anti-SR-BI (Grewal et coll. 2003). Une autre voie de signalisation impliquant la protéine PI3Kinase (phosphatidylinositol 3-kinase) et la tyrosine kinase Src est également associée au récepteur SR-BI (Mineo and Shaul 2007). L'initiation de ces voies de signalisation nécessite la présence de l'extrémité C terminale et le domaine d'interaction aux domaines PDZ de SR-BI (Assanasen et coll. 2005). Une des protéines partenaires de SR-BI est la protéine PDZK1 (Yesilaltay et coll. 2005). La phosphorylation de PDZK1 joue un rôle important dans la régulation de l'expression hépatique de SR-BI (Nakamura et coll. 2005). Les souris invalidées pour PDZK1 présentent des niveaux d'expression de la protéine SR-BI très bas dans le foie. L'étude des souris invalidées pour SR-BI ou PDZK1, ou les deux, a permis de déterminer l'implication de PDZK1 dans la stabilité du niveau d'expression de SR-BI. En revanche, l'adressage à la membrane et la fonctionnalité de SR-BI, dans ces modèles ne sont pas altérés par l'absence de PDZK1 (Yesilaltay et coll. 2006). PDZK1 est sans doute nécessaire pour la formation d'un complexe protéique proche de l'éxtrémité C-terminale de SR-BI, comprenant notamment des kinases comme celles évoquées ci-dessus. A ce jour ces voies de signalisation dépendantes de SR-BI n'ont pas été étudiées dans les cellules intestinales.

Je fais le choix de ne pas présenter les protéines ABCG5/G8, qui certes sont exprimées à la membrane apicale des entérocytes, mais participent à l'excrétion de cholestérol, et n'ont aucune fonction connue de captage extracellulaire de cholestérol ou d'autres lipides. Elles participent à la régulation de l'homéostasie du cholestérol en pompant les stérols et cholestérol des entérocytes vers la lumière intestinale pour en limiter l'absorption. Leur rôle essentiel semble être au niveau hépatique, autre lieu de leur

expression, où elles favorisent l'élimination du cholestérol par les sécrétions hépatobiliaires (Oram and Vaughan 2006). Concernant l'intestin, à mon sens, ils n'interviennent de toute façon qu'en deuxième acteur, après l'entrée du cholestérol via NPC1L1 et/ou SR-BI et de ce fait ne correspondent pas à ce que l'on entend par détecteur intestinal membranaire de lipides alimentaires luminaux.

En conclusion, un certain nombre de protéines sont exprimées à la membrane apicale des entérocytes et sont impliquées dans le métabolisme des lipides. Mais les controverses sont nombreuses pour ce qui est de la localisation membranaire apicale de telle ou telle protéine. Les controverses sont aussi nombreuses sur le type de ligand se liant sur ces protéines. La difficulté est encore plus grande pour des récepteurs dits "scavenger" c'est-à-dire capable de lier de multiples ligands. Cependant, toutes ces protéines ont un rôle potentiel de détecteur des lipides, que ce soit les acides gras ou le cholestérol, dans la mesure où ils sont exposés très précocement à l'apport de ces nutriments.

Le transfert entérocytaire des lipides alimentaires résulte d'un processus intracellulaire complexe. Dans le cadre de ma thèse, je me suis particulièrement intéressé aux événements précoces conditionnant cette fonction, à savoir la détection luminale des lipides alimentaires, les voies de signalisation et les évènements cellulaires qui en découlent, en particulier la modulation de l'expression de gènes entérocytaires par les micelles post-prandiales.

Le décryptage des mécanismes auxquels je me suis intéressé, et qui devront être validés in vivo, a été réalisé dans le modèle cellulaire Caco-2/TC7, qui reproduit en culture nombre de caractéristiques morphologiques et fonctionnelles de l'entérocyte humain.

Etude transcriptomique des effets des lipides sur les entérocytes

Comme nous avons pu le voir dans l'introduction, les études sur l’impact des lipides, y compris au niveau intestinal, ont été réalisées en s'intéressant généralement à l’effet de l’apport d’un lipide en particulier, qu’il s’agisse d’acide gras ou de cholestérol. Or, nous savons qu’au niveau intestinal les entérocytes sont exposés aux lipides sous forme de micelles complexes du côté luminal, et sous forme de lipoprotéines ou de lipides liés à l'albumine du côté plasmatique. Il est donc primordial d'envisager que ces différents modes d’apport en lipides puissent avoir des impacts différents sur la fonction entérocytaire. De plus, il convient d’analyser si les micelles lipidiques post-prandiales exercent des effets spécifiques au niveau intestinal, lorsqu’on sait l’implication des lipides alimentaires dans les pathologies métaboliques, en pleine expansion dans les pays industrialisés, et le rôle que peut jouer l’intestin dans ces processus.

L'étude des mécanismes du transfert transépithélial des lipides, de l’assemblage des lipoprotéines riches en triglycérides au niveau entérocytaire et de leur sécrétion, a permis de mettre en évidence des acteurs de ces mécanismes, entre autres au niveau transcriptionnel. Plusieurs études ont, par exemple, montré que l'expression du gène de l'apoA-IV peut être induite par les lipides, mais les mécanismes de régulation responsables de cette activation restaient obscurs. Les travaux réalisés dans l'équipe, sur le modèle d'entérocytes Caco-2/TC7, ont permis de montrer que la transcription du gène de l'apoA-IV est induite par les lipides sériques, ainsi que par les lipides luminaux. Cependant, les mécanismes moléculaires mis en jeu sont différents. Seule l'induction par les micelles luminales post-prandiales implique la participation du facteur transcriptionnel HNF-4. Les constituants des micelles apportés seuls ou en combinaison incomplète ne reproduisent pas cet effet spécifique des micelles post-prandiales complètes sur l'induction de la transcription du gène de l'apoA-IV (Carriere et coll. 2005). Un effet différentiel des lipides liés à l'albumine apportés au pôle basal des cellules et des micelles post-prandiales apportées au pôle apical sur le trafic de l'apoB a également été observé dans les cellules Caco-2/TC7 (Morel et coll. 2004).

A partir de ces résultats, l’étude rapportée dans l’article 1 a eu pour but de