Jusqu’à une période récente, le champ d’action de l’aldostérone était considéré comme restreint aux épithélia impliqués dans le transport vectoriel d’électrolytes comme le rein et le colon. Toutefois, ces dix dernières années il a été démontré que les récepteurs de l’aldostérone sont également exprimés dans d’autres types cellulaires qualifiés de « non classiques », comme le cœur et les vaisseaux. Cette action pluri- tissulaire de l’aldostérone est essentielle puisqu‘elle permet d’envisager une action spécifique, physiologique ou physiopathologique de l’hormone dans ces tissus, indépendante de son action rénale, jugée jusqu’alors comme l’intermédiaire obligé de l’action de l’aldostérone sur les fonctions cardiovasculaires, comme l’HTA ou l’insuffisance cardiaque.
Les bénéfices du traitement par un antagoniste du RM (la spironolactone ou l’éplérénone), décrits dans les essais cliniques RALES et EPHESUS, démontrent l’implication de l’aldostérone dans les pathologies cardiovasculaires. Il reste à définir la nature précise des effets de l’aldostérone. En effet, l’implication de nombreux tissus est possible. L’apport des différents modèles animaux exposés au chapitre II est considérable et soulève de nombreuses questions sur le rôle physiopathologique de l’aldostérone/RM dans le développement des pathologies cardiovasculaires ainsi que rénales.
De ces études cliniques et expérimentales émerge une nouvelle notion selon laquelle il est proposé que des effets délétères de l’aldostérone et/ou de l’activité du RM se produisent indépendamment de l’HTA.
Dans ce contexte où l’aldostérone/RM possède une action dans plusieurs tissus et où il est difficile de discriminer la responsabilité de l’hormone et de son récepteur dans les lésions causées dans chaque tissu, il nous a semblé intéressant de « disséquer » le rôle physiopathologique du RM dans deux cibles importantes: le rein et les vaisseaux. Ceci pour tenter de définir les effets primaires spécifiques du RM des effets secondaires, et d’analyser si l’impact du couple aldo/RM sur la pression artérielle
est seulement dû à un effet rénal, par augmentation de la réabsorption de sodium dans le canal collecteur, ou bien fait intervenir un contrôle périphérique au niveau des vaisseaux.
Notre laboratoire a ainsi opté pour une approche génétique utilisant des modèles conditionnels transgéniques et ciblés, afin de mieux comprendre les mécanismes qui conduisent au phénotype d’hypertension ou au développement de pathologies rénales et/ou cardiovasculaires.
Mon sujet de thèse a ainsi consisté à répondre à deux questions principales relatives au rôle physiopathologique de l’aldostérone :
- dans le rein, au niveau du canal collecteur (CD):
Il existe de nombreuses études dans la littérature qui décrivent les conséquences de l’activation du RM dans le canal collecteur, et qui définissent clairement son rôle dans la régulation de la réabsorption de sodium et la sécrétion de potassium. Il nous a semblé plus intéressant de soulever la question du rôle possible de l’activation du récepteur des glucocorticoïdes (RG) dans le CD. La première partie de mon travail de thèse a donc consisté à répondre à la question suivante :
Quels sont les effets propres du RG dans le CD, territoire cible de l aldostérone
liée au RM (du fait de la présence de la 11β-HSD2) dans la régulation de
l homéostasie sodée ?
Afin d’y parvenir, nos efforts ont porté sur la caractérisation fonctionnelle et moléculaire d’un modèle de surexpression conditionnelle du RG spécifiquement dans le CD.
L’action physiologique et moléculaire de l’aldostérone et du RM dans le rein, au niveau du CD, est bien étudiée et constitue une base intéressante pour entreprendre de répondre à nos interrogations, dont la principale est de déterminer quel peut être l’effet du RG dans le CD.
L’objectif a été de caractériser un modèle conditionnel permettant de réguler l’expression du gène du récepteur des glucocorticoïdes (RG) dans le canal collecteur rénal (CD).
La première étape a été de maîtriser un système conditionnel tétracycline ex vivo (dans la lignée cellulaire de tubules collecteurs corticaux de rat, RCCD2), puis in vivo (à partir des souris transgéniques), pour ensuite utiliser ce système pour étudier le rôle physiopathologique du RG spécifiquement et uniquement dans le CD.
Sur le plan fonctionnel, les études ont consisté à mesurer la pression artérielle, puis à évaluer la fonction rénale par des études en cages à métabolisme, après induction du transgène RG par la Doxycycline, afin de déterminer par dosages biochimiques les concentrations urinaires en sodium, potassium et chlore.
Sur le plan moléculaire, nous avons analysé l’expression de gènes au niveau messager, par RT-PCR quantitative, impliqués dans la réabsorption de sodium et la sécrétion de potassium au niveau du CCD et au niveau des segments du néphron plus en amont du CCD, à savoir au niveau du tube contourné distal (DCT) et du tubule connecteur (CNT).
- dans le vaisseau, plus particulièrement au niveau des cellules endothéliales, cellules cibles « non classiques », qui expriment cependant l’enzyme de sélectivité, la 11β-HSD2:
1) Quel est le rôle physiopathologique de l aldostérone et du RM dans le système vasculaire ? 2) Quelles sont les conséquences fonctionnelles et moléculaires de la surexpression du RM dans l endothélium ? 3) Que se passe-t-il au niveau de la communication entre l endothélium et le muscle lisse ?
Pour répondre à ces questions, la deuxième partie de ma thèse a porté sur l’analyse des conséquences fonctionnelles et moléculaires de la surexpression conditionnelle du RM spécifiquement dans les cellules endothéliales, à l’aide d’un modèle conditionnel transgénique.
L’objectif de ces travaux est donc de définir le rôle de l’aldostérone et du RM dans le système vasculaire par des études fonctionnelles (analyses de la réactivité vasculaire (contraction/relaxation), de la compliance et de la morphologie des vaisseaux, de la fonction coronaire) et moléculaires (expressions des transcrits et protéines, au niveau de l’aorte et des artères mésentériques, des gènes impliqués dans le système rénine- angiotensine, le système endothéline, les processus inflammatoires, la voie du NO, le
stress oxydatif, ou codants pour les protéines contractiles et les canaux potassiques Ca2+-dépendants).
Lors de mon DEA et de ma première année de thèse, j’ai également contribué à la caractérisation et au phénotypage moléculaires de deux modèles de surexpression cardiaque du RM et du RG développés au laboratoire. Ces travaux m’ont permis de posséder la maîtrise des concepts et des outils relatifs à l’utilisation des modèles animaux génétiquement modifiés. Ma participation active à ces projets, qui ont fait l’objet de publications scientifiques et que je présenterai brièvement au chapitre VII de ce manuscrit, m’a ainsi permis d’acquérir un savoir-faire et l’expertise requise pour l’étude des modèles conditionnels de souris transgéniques et de faciliter mon étude dans la caractérisation des deux modèles conditionnels propres à mon projet de thèse.