SHP-1 et l’hyperglycémie dans le rein

Notre laboratoire a montré que SHP-1 est augmentée chez les souris Akita diabétiques de type 1. De plus, ces souris présentent une diminution de la signalisation de l’insuline ainsi que plusieurs phénotypes semblables à la ND tels que l’apoptose des podocytes, l’augmentation de l’albuminurie et l’expansion de la matrice glomérulaire corrélant avec une expression accrue des protéines en faisant partie (TGF-β, ColIV et Fn) par rapport au contrôle. Ils ont aussi montré que l’utilisation d’adénovirus dominants négatifs pour SHP-1 prévient les effets apoptotiques sur les podocytes et rétabli la signalisation de l’insuline alors qu’une surexpression de la protéine mène aux effets inverses (Drapeau et al., 2013). Il a été montré que cet effet inhibiteur de SHP-1 sur la voie de l’insuline est médié par la PKC-δ. En effet, l’hyperglycémie active la PKC-δ et augmente l’action phosphatase de SHP-1 dans les podocytes. Cette augmentation de l’expression de SHP-1 est réduite en présence d’un adénovirus surexprimant le dominant négatif de PKC-δ et augmentée lorsque ce dernier est surexprimé (Mima et al., 2012).

1.5.2.1 Les protéines kinases C

Les protéines kinases C sont des sérines-thréonines kinases impliquées dans plusieurs voies de signalisation et processus cellulaires importants. Elles ont d’abord été découvertes pour leur implication dans l’immunité. En effet, ces enzymes peuvent être activés par des sous- produits de la phospholipase C active dans les lymphocytes B et T. L’activation des PKC dans ces cellules induit l’expression des récepteurs aux cytokines, augmente l’expression de marqueurs d’activation et active l’adhésion entre les cellules médiée par les intégrines (Spitaler et Cantrell, 2004). Les PKC peuvent aussi être impliquées dans l’apoptose, la prolifération, la migration ou la différenciation (Das et al., 2016; Das Evcimen et King, 2007).

Les PKC contiennent généralement une région pseudo-substrat en leur extrémité amino- terminale qui lie et bloque le site catalytique. C’est la liaison d’activateurs qui permettent de déplier la protéine et libérer son site catalytique. On compte 11 isoenzymes différents qui sont conservées à travers les espèces et sont classées en familles selon leur mode d’activation. D’abord, les PKC classiques comprennent les PKC alpha (α), bêta-1 (β1), bêta-2 (β2) et gamma (γ). L’activation de ces protéines kinases classiques est possible grâce à la présence du diacylglycérol (DAG), du calcium (Spitaler et Cantrell, 2004) et de la phosphatidylsérine (PS) (Das et al., 2016). Ensuite, les PKC nouvelles comprennent les PKC delta (δ), epsilon (ε), êta (η) et thêta (θ) qui sont aussi sensibles au DAG et à la PS, mais pas au calcium. Et finalement, la famille des PKC atypiques comprend les PKC zêta (ζ) et lambda (λ). Celles-ci sont dites atypiques puisqu’elles sont insensibles au DAG et au calcium (Spitaler et Cantrell, 2004). Leur mécanisme d’activation est moins bien connu, mais elles peuvent être activées par la PS, PIP3 ou PDK1, entre autres (Das et al., 2016). Des évidences suggèrent aussi que les céramides (métabolites des acides gras libres) pourraient être responsables de l’activation de PKC-ζ (Schmitz-Peiffer, 2010), (Figure 10).

Figure 10. Les PKC et leur activation

Les PKC sont des sérines/thréonines kinases. Il existe trois types de PKC soit les PKC classiques, nouvelles et atypiques qui diffèrent de par leurs modes d’activation. Dans leur forme inactivée, les PKC classiques sont repliées sur elles-mêmes et leur domaine catalytique lie le domaine pseudo-substrat. Pour permettre leur activation, il doit y avoir une augmentation de diacylglycérol et de calcium dans la cellule ce qui occasionne la translocation à la membrane de la PKC et son dépliement. Il y a aussi une phosphorylation par la PDK-1 qui survient lors de l’activation de la PKC, mais il est controversé à savoir si elle se produit avant ou après la translocation.

Le diacylglycérol est un produit de la synthèse des acylglycérols. C’est la forme polyinsaturée produite par l’hydrolyse des lipides inositols qui est responsable de l’activation des PKC. Dans une situation d’hyperglycémie prolongée, il a été suggéré que le DAG soit synthétisé de novo passant par des sous-produits de la glycolyse et qu’il est composé d’acides gras saturés (Das Evcimen et King, 2007) Il est donc possible d’envisager qu’un haut taux d’acides gras circulants pourrait favoriser la formation de novo de DAG, impliquant ainsi l’obésité dans l’activation de la voie DAG/PKC (Schmitz-Peiffer et Biden, 2008). Le DAG agit directement sur les PKC via leur domaine C1 riche en cystéines permettant d’augmenter l’affinité du site catalytique de l’enzyme aux

phosphatidylsérines et d’augmenter l’affinité au calcium. Il est aussi important localiser les PKC à la membrane plasmique et les activer, puisqu’il est connu que les PKC sont généralement activées lors de leur translocation à la membrane. De plus, le DAG n’a pas seulement les PKC classiques et nouvelles comme cible, mais peut aussi agir sur les protéines de la famille Nef, la PKD, les petites GTPase ou même son propre inhibiteur la diacylglycérol kinase (DGK) (Das Evcimen et King, 2007).

Lors de l’activation des PKC, une phosphorylation du domaine catalytique mène à l’autophosphorylation activatrice de la protéine. L’enzyme PDK-1 serait responsable de cette phosphorylation (Spitaler et Cantrell, 2004). Par contre, il existe une controverse à savoir si cette phosphorylation se produit avant ou après la translocation à la membrane. Ainsi, il est convenu que la translocation de l’enzyme signifie qu’elle est activée (Figure 10).

Les PKC principalement retrouvées dans le rein sont les PKC α, β, δ et ζ. Dans les podocytes, il a été montré que l’hyperglycémie active la PKC-δ et SHP-1 menant à l’apoptose de ces cellules épithéliales. In vivo, l’expression de SHP-1 est augmentée chez les souris diabétiques et l’utilisation d’un modèle déficient pour PKC-δ empêche cette augmentation suggérant que l’activation de PKC-δ dépendante de l’hyperglycémie active SHP-1 (Mima et al., 2012). Donc, la résistance à l’insuline causée par l’hyperglycémie dans les podocytes serait due à l’activation de la voie PKC-δ/SHP-1, menant à l’apoptose des podocytes.