Le défaut d’autophagie dans les cellules endothéliales sinusoïdales favorise le développement de la stéatohépatite non alcoolique – FASCINATED

Cette hypothèse est confortée par des données préliminaires que nous avons obtenues. Nous avons observé que les malades atteints de NASH ont un défaut d’autophagie dans leurs cellules endothéliales sinusoïdales hépatiques. Pour déterminer le rôle de l’autophagie endothéliale dans la NASH, nous avons développé des souris déficientes en autophagie endothéliale en croisant des souris Atg5flox/flox avec des souris VE-Cadherine-cre et avons nourri ces souris avec un régime riche en graisses. Nous avons observé que ces souris ont une augmentation forte de la fibrose hépatique, une élévation de l’inflammation hépatique et des éléments évocateurs de capillarisation des sinusoïdes.

Ce projet comprend trois objectifs :
1. Déterminer le niveau d’autophagie dans l’endothélium sinusoïdal hépatique de malades avec NASH en comparaison avec des malades avec stéatose simple et des témoins ; et mettre en lumière les mécanismes responsables du défaut d’autophagie endothéliale sinusoïdale hépatique dans la NASH.
2. Déterminer le rôle de l’autophagie endothéliale dans le développement de la NASH. Nous utiliserons pour cela 2 modèles de NASH (régime gras chez des souris sauvages, régime gras chez des souris ApoE-/-) et 2 types de déficience en autophagie endothéliale (Atg5flox/flox;VE-cadherineCreE+ et Atg7flox/flox;VE-cadherineCreE+).
3. Déterminer les conséquences cellulaires du défaut d’autophagie endothéliale sur les mécanismes amenant au développement de la NASH. En particulier, nous évaluerons, dans le foie de souris déficientes en autophagie endothéliale exposées à un régime favorisant la NASH et sur des cellules endothéliales sinusoïdales en culture, les processus suivants : apoptose des cellules endothéliales sinusoïdales, activation des cellules étoilées du foie, angiogénèse, phénotype des cellules endothéliales sinusoïdales (capillarisation), capacité d’endocytose et fonction endothéliale.

1. Analyse par microscopie électronique de biopsies hépatiques de malades :
Nous avons observé qu’il existe un défaut d’autophagie dans les cellules endothéliales sinusoïdale du foie de malades atteints de stéatohépatite non alcoolique (NASH) en comparaison non seulement avec des témoins sains (anomalies discrètes du bilan hépatique et foie histologiquement normal) mais aussi des malades avec stéatose pure sans NASH.


2. Identification des facteurs responsables de la baisse de l’autophagie dans les cellules endothéliales sinusoïdales du foie au cours de la NASH :
Nous avons observé que les contraintes de cisaillement augmentent l’autophagie (LC3 II/I) dans les cellules endothéliales sinusoïdales par rapport aux conditions statiques sans moduler l’expression de la protéine Atg5. Nos résultats préliminaires indiquent que l’exposition des TSECs sous flux au TNFa et à l’IL-6 réduit le niveau d’autophagie dans ces cellules alors que le glucose et l’insuline n’ont pas d’effet. Ces expériences sont en train d’être répétées.


3. Développement de modèles murins utiles pour l’analyse du rôle des cellules endothéliales sinusoïdales du foie dans la NASH
Nous avons effectué une analyse détaillée
Les deux meilleurs modèles sont :
- Recombinaison constitutive par les souris Cdh5-Creassociée à greffe de moelle sauvage et suppression des cellules de Kupffer grâce à du clodronate.
- Recombinaison inductible par du tamoxifène, mais uniquement avec les souris Cdh5(PAC)-CreERT2 et non avec les Cdh5-CreERT2


4. Identification des voies intracellulaires menant au défaut d’autophagie endothéliale
Nous avons fait un marquage du cil primaire par immunofluorescence et nous sommes assurés de la présence de ce cil sur les TSECs.

Des accouplements contrôlés ont été effectués ou sont en cours pour évaluer le rôle de l’autophagie endothéliale dans la NASH. Nous allons testons 2 modèles de NASH (régime riche en graisse et régime MCD), 2 types de déficience en autophagie (déficit en Atg5 et déficit en Atg7) et 2 types de recombinaison endothéliale (constitutive avec greffe de moelle sauvage et clodronate ; et inductible par tamoxifène).
Les caractéristiques de la NASH seront évaluées sur ces souris.

Poisson J, Lemoinne S, Boulanger CM, Durand F, Moreau R, Valla D, Rautou PE. Liver sinusoidal endothelial cells: physiology and role in liver disease. J Hepatol 2016; in press

La stéatohépatite non alcoolique (nonalcoholic steatohepatitis, NASH) est un problème de santé publique en raison de son lien avec l’épidémie actuelle de syndrome métabolique. La NASH est définie par la présence de stéatose, associée à des degrés variables d’inflammation, de lésions hépatocytaires, avec ou sans fibrose. Bien que des anomalies microvasculaires, une dysfonction endothéliale intrahépatique et une angiogénèse intrahépatique aient été décrites récemment dans les stades initiaux de NASH, le rôle précis des cellules endothéliales sinusoïdales hépatiques dans la NASH reste à déterminer.
L’autophagie est un terme général regroupant les processus par lesquels du matériel cytoplasmique, dont des organites, atteignent des lysosomes pour dégradation. Dans la plupart des maladies, l’autophagie est protectrice, mais ce processus aussi peut être délétère dans des contextes spécifiques comme dans les cellules étoilées du foie. S’il a été bien montré que l’autophagie hépatocytaire joue un rôle clé dans le syndrome métabolique, le rôle de l’autophagie endothéliale dans ce syndrome n’a pas été évalué à ce jour.

Nous formulons l’hypothèse qu’un défaut d’autophagie dans l’endothélium hépatique survient à des stades initiaux de la NASH et contribue au développement de cette maladie.

Cette hypothèse est confortée par des données préliminaires que nous avons obtenues. Nous avons observé que les malades atteints de NASH ont un défaut d’autophagie dans leurs cellules endothéliales sinusoïdales hépatiques. Pour déterminer le rôle de l’autophagie endothéliale dans la NASH, nous avons développé des souris déficientes en autophagie endothéliale en croisant des souris Atg5flox/flox avec des souris VE-Cadherine-cre et avons nourri ces souris avec un régime riche en graisses. Nous avons observé que ces souris ont une augmentation forte de la fibrose hépatique, une élévation de l’inflammation hépatique et des éléments évocateurs de capillarisation des sinusoïdes.

Ce projet comprend trois objectifs :
1. Déterminer le niveau d’autophagie dans l’endothélium sinusoïdal hépatique de malades avec NASH en comparaison avec des malades avec stéatose simple et des témoins ; et mettre en lumière les mécanismes responsables du défaut d’autophagie endothéliale sinusoïdale hépatique dans la NASH.
2. Déterminer le rôle de l’autophagie endothéliale dans le développement de la NASH. Nous utiliserons pour cela 2 modèles de NASH (régime gras chez des souris sauvages, régime gras chez des souris ApoE-/-) et 2 types de déficience en autophagie endothéliale (Atg5flox/flox;VE-cadherineCreE+ et Atg7flox/flox;VE-cadherineCreE+).
3. Déterminer les conséquences cellulaires du défaut d’autophagie endothéliale sur les mécanismes amenant au développement de la NASH. En particulier, nous évaluerons, dans le foie de souris déficientes en autophagie endothéliale exposées à un régime favorisant la NASH et sur des cellules endothéliales sinusoïdales en culture, les processus suivants : apoptose des cellules endothéliales sinusoïdales, activation des cellules étoilées du foie, angiogénèse, phénotype des cellules endothéliales sinusoïdales (capillarisation), capacité d’endocytose et fonction endothéliale.

Le Principal Investigateur a une forte expertise en biologie vasculaire, maladies du foie et autophagie. De nombreuses données préliminaires attestent de la faisabilité et du bien-fondé de ce projet.