Tolérance hypoxique et Hypusinylation de eIF5A – HYPUSINE_OXIE

L'hypoxie fréquemment rencontrée en pathologie humaine est délétère pour la fonction organique. Les Drosophiles sont très résistantes à une hypoxie/anoxie et nous avons identifié chez elle l'hypusinylation de eIF5A comme un facteur clé de la tolérance hypoxique. EIF5A est un facteur d'initiation de la traduction qui est activé par une modification posttranscriptionnelle: l'hypusinylation qui résulte de l'action de deux enzymes (désoxyhypusine synthase et désoxyhypusine hydroxylase). La survie des Drosophiles exposées à l'hypoxie chronique est liée à l'état d'hypusinylation de eIF5A. De plus, des inhibiteurs de la synthèse des polyamines et de l'hypusinylation de eIF5A augmentent significativement la survie hypoxique des Drosophiles. EIF5A, très conservée, est la seule protéine eukaryote qui soit hypusinylable. L'objectif de ce projet est de valider cette nouvelle cible moléculaire chez un mammifère avant d'envisager une application clinique de l'augmentation de la tolérance hypoxique. L'objectif de ce projet est de valider, chez un mammifère, les cibles moléculaires que nous avons identifiées grâce au modèle Drosophile.
Tache 1 : Mise en place d'un modèle murin d'insuffisance rénale, évaluation de l'hypoxie tissulaire. Effets des protéines alimentaires des polyamines et des inhibiteurs de polyamines:Le modèle anoxie/réoxygenation (AR) est largement utilisé pour analyser les conséquences cardiaques, cérébrales ou rénales d'une anoxie. Nous proposons d'utiliser l'insuffisance rénale comme marqueur de la souffrance hypoxique rénale. En effet, Il n'existe pas de modèle expérimental qui permette de mesurer et suivre les conséquences d'une hypoxie chronique au niveau du cerveau ou du coeur.L'AR sera réalisée chez le rat et la souris soit par interruption momentanée du flux artériel rénal soit par exposition chronique des animaux à une atmosphère appauvrie en O2. La fonction rénale sera évaluée par la technique des clairances et par le dosage du marqueur précoce de l'insuffisance rénale NGAL. Plusieurs marqueurs biochimiques de l'altération tissulaire et du stress oxydatif seront mesurés. L'évaluation de l'hypoxie rénale sera évaluée par l'accumulation de HIF-1. Les effets du régime alimentaire (taux de protéines) et des inhibiteurs pharmacologiques (DFMO et GC7) seront évalués sur les altérations de la fonction rénale liées à la période hypoxique.
Tache 2 : Evaluation du rôle de l'hypusinylation de eIF5A dans la tolérance hypoxique:Démontrer que des inhibiteurs pharmacologiques peuvent ralentir le développement d'une insuffisance rénale chez le rat ou la souris n'est pas suffisant. Il faut aussi montrer que les inhibiteurs d'hypusinylation réduisent effectivement l'hypusinylation d'eIF5A et que cet effet est corrélé à la réno-protection. Nous avons développé un anticorps dirigé contre les formes hypusinylées de eIF5A. Il permettra de mesurer l'état d'hypusinylation d'eIF5A et de cribler un grand nombre de conditions liées à l'insuffisance rénale L'objectif de ce projet est de démontrer que des inhibiteurs de l'hypusinylation de eIF5a sont capables d'augmenter la tolérance hypoxique des cellules chez le rat ou la souris comme nous l'avons montré chez la drosophile. Cette validation, chez un mammifère d'une nouvelle cible pharmacologique est une étape essentielle dans le processus de développement de molécules à intérêt pharmacologique. Les moyens mis en place devraient nous permettre d'obtenir une réponse claire à la question posée (Question : peut on augmenter la tolérance hypoxique des cellules de mammifère en inhibant l'hypusinylation d'eIF5A ? Réponse : Oui/Non)
Les retombées immédiates pour les laboratoires concernés (en cas de réponse « oui ») sont la possibilité de breveter l'invention et de trouver des partenaires susceptibles de développer une stratégie industrielle appropriée. Le développement de nouveaux marqueurs de tolérance hypoxique des cellules (anticorps anti hypusine) sera également envisagé