Abstract FR:

Le programme de recherche concerne l’étude du rôle physiologique de trois protéines dans le rein : CFTR (canal Cl- impliqué dans la mucoviscidose) , KCNE1 (sous-unité des canaux K+ de type KCNQ) et TASK2 (canal K+ à deux domaines P). Les mutations des gènes qui codent pour ces protéines sont responsables de différentes pathologies humaines graves telles que la mucoviscidose pour CFTR, les syndromes de type Long QT, l’épilepsie néonatale et la surdité profonde congénitale pour KCNE1. Au démarrage de nos travaux nous savions que ces trois protéines étaient fortement exprimées dans le rein sans en connaître leur rôle dans cet organe. Pour tenter de l’élucider, nous avons utilisé des souris transgéniques invalidées respectivement pour les gènes codant pour ces protéines d'intérêt et entrepris d'étudier les effets de ces invalidations en comparant l'activité des canaux ioniques sur les cellules provenant de souris KO et de souris sauvages. Nous avons développé les cultures primaires de cellules provenant des tubules contournés proximaux (PCT), des tubules contournés distaux (DCT) et des canaux collecteurs corticaux (CCD). Sur ces cultures, nous avons mesuré l'activité des canaux K + en utilisant la technique de patch clamp en configuration cellule entière et étudié les variations du volume cellulaire par fluorescence. Nous avons montré la présence de courants K+ activés par une augmentation de l’AMPc intracellulaire dans les cellules des DCT et des CCD provenant de souris sauvages. Nous pensons que ces courants sont générés par les canaux de type KCNQ1 associés à la sous-unité KCNE3. Nous avons pu également mettre en évidence que l’invalidation du gène CFTR provoquait la disparition de ces courants dans les mêmes segments. Pour les cellules des PCT, nous n’avons jamais trouvé ces courants. Dans une deuxième série d’expériences, nous avons cherché l’effet de l’invalidation du gène cftr sur les conductances K+ présentes dans l’épithélium rénal. Nous avons émis l’hypothèse qu’il pouvait y avoir deux types de canaux K+ participant à la régulation du volume cellulaire dans le rein. Le premier type (BK) dépendant de CFTR se trouverait dans les segments terminaux des néphrons. Ces canaux BK sont activés lors du choc hypotonique par une cascade réactionnelle faisant intervenir respectivement CFTR, l'ATP, l'adénosine, l’activation des récepteurs de type A1 qui aboutira à une entrée de Ca2+ nécessaire à l'activation de ces canaux. Le deuxième type (TASK2), indépendant de CFTR, se trouverait dans le segment proximal. Nous avons montré l’expression moléculaire et fonctionnelle de TASK2 dans celui-ci. Ce canal est sensible aux variations de pH extracellulaire : il est activé aux pH alcalins mais inhibé aux pH acides. Nous avons démontré pour la première fois son implication dans la régulation du volume cellulaire dans le segment où elle est exprimée (tubule proximal). En effet, les cellules proximales issues de souris TASK2-/- sont incapables de réguler leur volume lors d’un choc hypotonique contrairement à celles provenant de souris sauvages. Nous avons localisé la protéine KCNE1 au niveau du segment proximal et démontré son importance dans la régulation du volume cellulaire dans ce segment en contrôlant à la fois les canaux K+ de type TASK2 et les canaux Cl- sensibles au choc osmotique. D’une manière générale les résultats obtenus sur ces souris transgéniques (CFTR-/-, TASK2-/- et KCNE1-/-) indiquent que ces trois protéines participent conjointement au fonctionnement des canaux K+ impliqués dans la régulation du volume cellulaire du tubule proximal.