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Correction pharmacologie du F508del-CFTR : conséquences sur l’homéostasie du calcium

Dernière mise à jour 27.07.2017 à 14h03

Axe de recherche : Fonction CFTR Délégation territoriale : Poitou Charentes

Porteur du projet : Clarisse VANDEBROUCK
Université de Poitiers - Equipe Transports ioniques et Mucoviscidose, Laboratoire Signalisation et Transports Ioniques Membranaires

Contexte :
La mucoviscidose touche plusieurs organes principalement des voies digestives et respiratoires. En France, un nouveau-né sur 4200 est touché par la mucoviscidose. Ainsi 2 millions de personnes sont porteuses du gène et peuvent le transmettre à leur enfant. Environ 200 enfants naissent chaque année en France avec la mucoviscidose. Grâce aux progrès de la recherche et des soins, pour les enfants nés en 2008, l’espérance de vie était de 46 ans, alors qu'elle n'était que de 7 ans en 1965. Mais l’âge moyen de décès de l’ensemble des patients n'est que de 24 ans. Il est donc nécessaire de poursuivre la compréhension de cette pathologie afin de découvrir de nouvelles pistes thérapeutiques qui pourront améliorer la vie des patients atteints de la mucoviscidose. Aujourd’hui des correcteurs du F508del-CFTR sont enfin sur le marché mais leur mode de fonctionnement n’est pas complétement connu.

Objectifs :
Ce projet a pour but d’approfondir les connaissances sur les correcteurs pharmacologiques de la protéine F508del-CFTR actuellement disponibles à toute la communauté afin de déterminer leurs effets sur l’homéostasie du Ca2+. Cette étude permettra d’identifier d’éventuels effets secondaires et/ou de nouvelles cibles pour ces molécules et de poursuivre les travaux sur la relation entre la correction du trafic intracellulaire de la protéine F508del CFTR et la normalisation de l’homéostasie calcique observée précédemment dans des cellules humaines épithéliales mucoviscidosiques. Nos travaux devraient permettre de mieux comprendre les effets des correcteurs sur le marché et de déterminer de nouvelles cibles thérapeutiques intéressantes dans le domaine de la mucoviscidose.

Perspectives : 
"Le canal TRPV6 augmente l’influx calcique observé dans la mucoviscidose mais le ré- adressage du F508del-CFTR à la membrane permet la normalisation de cet influx (Vachel et al., 2014). Parmi nos prochaines expériences nous déterminerons si la normalisation calcique est liée à la présence du CFTR à la membrane ou bien à l’activité du CFTR. 
Ensuite, comme le canal TRPV6 est exprimé de manière égale dans les cellules mucoviscidosiques et non mucoviscidosiques, nous souhaitons déterminer si l’influx calcique qui transite par TRPV6 dans les cellules mucoviscidosiques concerne une augmentation de l’activité du canal ou bien une augmentation de l’expression membranaire de la protéine. 
Nous prévoyons également de confirmer l’effet potentiateur de la PLC sur le CFTR dans des cellules non mucoviscidosiques modifiées pour diminuer l’expression de la PLC ainsi que dans des cellules mucoviscidosiques où le F508del-CFTR est ré adressé à la membrane. 
Enfin, il est documenté que le canal calcique TRPV6 est régulé par la voie PLC. Or nos premiers résultats montrent que TRPV6 et la PLC n’interagissent pas directement pour réguler l’influx calcique dans les cellules pulmonaires saines. Il est évident que d’autres acteurs cellulaires interviennent dans la régulation du canal TRPV6. Nous proposons d’étudier un complexe protéique (anx2-S100A10) qui intervient à la fois dans la régulation du CFTR et aussi dans celle de TRPV6. Nous savons déjà que les interactions de ce complexe avec le CFTR sont défectueuses dans les cellules mucoviscidosiques et nous déterminerons si les interactions du complexe avec TRPV6 sont elles aussi perturbées dans les cellules mucoviscidosiques par rapport aux cellules saines."

Résultats obtenus : 
Les premiers résultats obtenus nous on permis de relever deux points intéressants dans la dérégulation calcique observée dans la mucoviscidose. D’abord, l’étude de la localisation et de l’interaction, dans un épithélium pulmonaire reconstitué en 3D, de 3 protéines impliquées dans la dérégulation calcique (CFTR, TRPV6 et PLC) a révélé que le CFTR interagit avec le canal calcique TRPV6 au niveau apical dans des cellules pulmonaires non mucoviscidosiques alors que nous perdons ces interactions pour le F508del-CFTR dans des cellules pulmonaires mucoviscidosiques. Ensuite, la phospholipase C, par ailleurs impliquée dans la voie de régulation du canal TRPV6 ainsi que dans la réponse inflammatoire des cellules pulmonaires participe, de manière indirecte, à l’activation du CFTR dans les cellules pulmonaires non mucoviscidosiques.