Effets du Fibroblast Growth Factor 23 et aKlotho sur les cardiomyocytes adultes – EFIKAC

L’insuffisance rénale touche environ 10% de la population et est associée à une forte augmentation de la mortalité cardiovasculaire à tous les stages de la maladie. Les causes de cette surmortalité sont incertaines. Les études cliniques ont retrouvées de façon répétée une association entre des concentrations élevées de FGF23 plasmatique et une surmortalité à tous les stades de l’insuffisance rénale. Quelques données obtenues chez l’animal suggèrent que le Fibroblast Growth Factor 23 (FGF23) peut induire une hypertrophie cardiaque en agissant directement sur les cardiomyocytes. Le FGF23 est sécrété par les ostéocytes. Il contrôle l’homéostasie du phosphate et de la vitamine D. Physiologiquement il agit sur le le rein où inhibe la production de calcitriol, ce qui diminue l’absorption intestinale de phosphate, et inhibe la réabsorption tubulaire proximale de phosphate. La concentration plasmatique de FGF23 augmente précocement dans l’insuffisance rénale ce qui maintient la phosphatémie normale jusqu’aux stades avancés de la maladie. Les effets physiologiques du FGF23 nécessitent l’expression membranaire d’un récepteur FGF (FGFR) et d’ aKlotho, qui sert de co-récepteur au FGF23. aKlotho n’est exprimé que dans quelques organes dont le rein mais est absent des cardiomyocytes. Il existe une forme soluble d’ aKlotho dans le plasma dont la fonction est inconnue. Le FGF23 peut être clivé en 2 fragments N et C terminaux qui n’ont pas d’effets physiologiques mais qui pourraient interférer avec le FGF23 intact. Des résultats préliminaires obtenus par les partenaires de ce projet montrent que le FGF23 intact altére différentes fonctions des cadiomyocytes ventriculaires de rat. Ceci nécessite la présence d’un FGFR mais pas d’ aKlotho. Le but de ce projet est de mieux caractériser les effets du FGF23 intact sur les cardiomyocytes et de déterminer si la forme soluble d’ aKlotho ou les fragments N et C-terminaux de FGF23 peuvent s’y opposer. Nous réaliserons tout d’abord des expériences sur des cardiomyocytes de rat en culture sur lesquels nous apprécierons le rôle d’ aKlotho soluble et des fragments de FGF23 seuls sur la taille cellulaire, les cinétiques de contraction et les transitoires calciques. Par une approche de protéomique nous comparerons les modifications d’expressions protéiques induites par les différentes formes de FGF23 et aKlotho. Nous déterminerons si l’addition de fragments de FGF23 ou d’aKlotho peut s’opposer à certains effets du FGF23 intact sur les cardiomyocytes. Sur la base de ces résultats nous réaliserons des expériences chez le rat en sur-exprimant à l’aide d’adenovirus chez des animaux insuffisants rénaux les fragments du FGF23 et d’ aKlotho soluble pour déterminer s’ils peuvent s’opposer in vivo aux effets hors-cible du FGF23 intact sur le cœur. Nous mesurerons les fonctions et le rythme cardiaques des animaux par échocardiographie, IRM, ECG. Nous ferons des études histologiques des coeurs. Nous utiliserons une chambre de Langendorff pour apprécier le risque de survenue d’arythmie et les performances du cœur. Nous vérifierons que les traitements par les fragments de FGF23 et d’aKlotho soluble ne modifient pas l’homéostasie du phosphate et de la vitamine D. Nos résultats permettront d’indiquer si le FGF23 peut être une cible thérapeutique dans l’insuffisance rénale et si les fragments du FGF23 ou d’aKlotho soluble peuvent être utilisés pour définir de nouveaux schémas thérapeutiques pour diminuer la mortalité au cours de l’insuffisance rénale. L’utilisation d’anticorps bloquants pour diminuer les effets cardiaques du FGF23 n’est pas envisageable. Cette stratégie augmente la mortalité chez l’animal du fait d’une hyperphosphatémie due à la suppression des effets rénaux du FGF23. Notre projet à donc pour but d’initier de nouvelles voies pour s’opposer aux effets cardiaques du FGF23 sans s’opposer aux effets rénaux.