Pyrophosphate, un traitement potentiel des calcifications vasculaires liées à l'insuffisance rénale chronique – KI-PYRINA

Les patients atteints de maladie rénale chronique, particulièrement au stade de la dialyse, ont une mortalité cardiovasculaire élevée liée au développement de calcifications artérielles. Quelques études suggèrent que le déficit en pyrophosphate (PPi), un puissant inhibiteur de la minéralisation, pourrait être en partie à l’origine de ces calcifications.
Nous émettons l’hypothèse que ce déficit en PPi dans la MRC résulte de modifications de transporteurs et d’enzymes impliqués dans l’homéostasie du PPi (diminution du transporteur ABCC6 et/ou augmentation d’activité de la phosphatase alcaline non spécifique d’un tissu-PAL).
Notre premier objectif est de décrire dans un modèle murin de MRC les modifications du PPi circulant et de l’expression d’ABCC6, notamment dans le foie et le rein, ses 2 principaux sites d’expression. L’expression et l’activité des PAL seront également évaluées dans divers organes.
Notre second objectif sera de déterminer le lien entre l’homéostasie du PPi et les calcifications vasculaires, dans un modèle murin de MRC, afin d’établir une approche pré-thérapeutique. Au vu de résultats préliminaires très encourageants, nous émettons l’hypothèse que la MRC va accélérer le développement de calcifications vasculaires chez des souris déficientes en PPi (Abcc6-/-) et que l’administration de PPi par voie orale sera protectrice contre ces calcifications.
Notre troisième objectif sera d’étudier l’homéostasie du PPi dans un modèle d’hémodialyse chez le rat. Nous avons développé un modèle d’hémodialyse chez l’animal et évaluerons l’impact de cette technique sur les taux de PPi circulant, en mesurant sa concentration avant, pendant et après la dialyse, en parallèle de l’activité et de l’expression des PAL et d’ABCC6. Nous testerons surtout si l’ajout de PPi en fin de dialyse, avec ou sans inhibiteurs des PAL, diminue le risque de cristallisation du phosphate de calcium, dans une perspective pré-thérapeutique.
Notre quatrième objectif est d’étudier l’homéostasie du PPi chez des patients atteints de MRC ou dialysés. Nous avons développé des cohortes originales qui permettent d’étudier le développement des calcifications vasculaires à différents stades de la MRC et chez les patients dialysés. Nos objectifs sont de déterminer (i) si les concentrations circulantes de PPi sont (négativement) corrélées avec le développement de la MRC, (ii) si des concentrations basses de PPi sont associées indépendamment (ou non) aux calcifications vasculaires chez ces patients, et (iii) tenter d’identifier des facteurs responsables des taux bas de PPi (activité PAL...).
Notre cinquième objectif est de mettre au point des techniques standardisées et reproductibles de dosage du PPi dans les liquides biologiques. Le rôle crucial du PPi dans les processus de biominéralisation a longtemps été sous-estimé à cause des difficultés de ce dosage. Le problème est d’obtenir des résultats fiables indépendamment de la matrice biologique d’origine (plasma, urine, tissus...). Nous avons développé 2 techniques en parallèle, l’une enzymatique basée sur la production d’ATP à partir de PPi couplée à une réaction luminométrique et la seconde, toujours en cours d’optimisation, basée sur des techniques de chromatographie ionique.
En conclusion, nous allons développer des approches translationnelles et complémentaires pour (i) étudier l’homéostasie du PPi et ses liens avec les calcifications vasculaires dans des modèles murins (maladie rénale chronique chez la souris, hémodialyse chez le rat...) et dans des cohortes humaines, (ii) développer des méthodes de référence pour le dosage du PPi dans les liquides biologiques et (iii) proposer une approche pré-thérapeutique de prévention des calcifications vasculaires chez les patients insuffisants rénaux basée sur des apports de PPi per os ou intraveineux.