Régulation de NKCC2 et NCC par les interactions Protéine-Protéine: Des tubulopathies avec perte de sel à l’hypertension sensible au sel – Pheno2Geno

L'hypertension artérielle est l'une des maladies les plus fréquentes affectant la population humaine. C'est un facteur de risque majeur de morbidité et de mortalité cardiovasculaire. Les reins jouent un rôle essentiel dans le contrôle, à court et à long-terme, de la pression artérielle. Les analyses de syndromes monogéniques, ont permis de corréler l'hypertension à une augmentation de la réabsorption de Na dans le rein, en particulier à travers l’activité accrue du canal à sodium, ENaC du canal collecteur. Cependant, cette attention focalisée sur ENaC et son activation par l’aldostreone, a conduit à occulter partiellement l’importance de la branche large ascendante (BLA) et du tubule distal (TD) dans le transport de NaCl et donc dans la régulation de la pression artérielle. Les cotranporteurs apicaux Na-K-2Cl (NKCC2) et Na-Cl (NCC) réabsorbent environ un tiers de la charge filtré de NaCl et représentent ainsi les voies majeures de la réabsorption de NaCl dans la BLA et le TD, respectivement. Les mutations inactivatrices de NKCC2 et NCC induisent le syndrome de Bartter (BS) et Gittelman (GS), des maladies héréditaires caractérisées par une hypotension artérielle due à une perte rénale massive de sel. A l’opposé, une activité accrue de NKCC2 et / ou de NCC, comme observée chez des patients traités par des inhibiteurs de la calcineurine, provoque une hypertension sensible au sel. Notre découverte récente que les mutation dans MAGE-D2 provoquent une forme très sévère du BS prénatal (BS type V) avec une prématurité extrême et donc une mortalité élevée, due à une altération fonctionnelle de NKCC2 et NCC (Laghmani et al-, NEJM 2016), souligne clairement l’importance des protéines régulatrices dans le fonctionnement de ces cotransporteurs. MAGE-D2 est exprimé dans la BLA et le TD du rein foetal et adulte. D’une manière intrigante, tous les symptômes du BS type V se résolvent complètement pendant la période postnatale, indiquant ainsi qu’en plus des facteurs régulateurs, le contexte cellulaire (hypoxie prénatale physiologique versus normoxie postnatale) contrôle aussi le fonctionnement de NKCC2 et NCC. Malgré la grande importance des protéines régulatrices, et probablement aussi de l'environnement cellulaire, très peu est connu quant à leur impact sur l’expression de NKCC2 et NCC. Une preuve supplémentaire (indirecte) de l’importance de ces protéines régulatrices, est le fait qu’environ 20% de patients atteint du BS, ne portent pas de mutations dans les gènes connus. Par conséquent, nous proposons de : 1) Identifier les réseaux protéiques impliqués dans la régulation, in vivo et in vitro, de NKCC2 et NCC. 2) Elucider les voies moléculaires impliquées dans la régulation différentielle des mutants NKCC2. 3) Étudier les mécanismes moléculaires responsables de la nature transitoire du BS chez les patients porteurs de mutations dans MAGE-D2. 4) Identifier de nouvelles voies de régulation et /ou de nouveaux gènes responsables du syndrome de Bartter anténatal. À cette fin, nous proposons un projet multidisciplinaire combinant plusieurs approches expérimentales, incluant: analyse moléculaire et cellulaire, analyse génétique chez les patients atteint du BS sans cause identifiée, techniques d’invalidation de gènes in vivo et in vitro (en utilisant la culture primaire de cellules, des lignées cellulaires stables, ainsi que la drosophile et la souris en tant que modèle animal entier), analyse des fonctions rénales en cages à métabolisme et analyse des fonctions de la BLA par microperfusion in vitro. Une meilleure compréhension des voies de régulation de NKCC2 et NCC aiderait à mieux comprendre la physiopathologie de la rétention de Na et, in fine, offrirait une nouvelle cible possible d’une approche pharmaceutique visant à détecter, prévenir et - ou traiter les troubles rénaux liés au bilan sodique.