Pten est une protéine qui possède des activités lipides phosphatases et tyrosines phosphatases. Certaines de ses fonctions semblent être indépendantes de son activité phosphatase, mais simplement dû à ses interactions protéiques. Des mutations de Pten sont associées à plusieurs syndromes présentant des hamartomes et un risque accru de cancer tel le syndrome de Cowden. La perte d'un seul allèle de Pten entraîne la formation d'hyperplasie et de dysplasie du tractus gastro-intestinal ainsi que de nombreuses tumeurs. Cependant, les rôles de Pten exclusivement au sein de l'épithélium intestinale ne sont pas connus. Nos travaux ont révélé qu'une mutation de Pten exclusivement à l'épithélium intestinal n'est pas suffisante pour induire une tumorigénèse de l'intestin et que lorsque l'on amorce la tumorigénène avec une mutation dans la voie de Wnt, Pten n'entraîne pas d'avancement de la tumorigénène mais une exacerbation du phénotype. Dans l'épithélium intestinal, Pten se révèle être essentiel à la maturation des cellules de Paneth et des cellules caliciformes. Pten entraîne également une modification des cellules des sous populations endocriniennes de l'intestin. Ces dernières semblent être suractivées par la perte de Pten . Le métabolisme du glucose en est d'ailleurs altéré, nous constatons une absorption intestinale plus rapide du glucose avec une disparition sanguine accélérée par la perte de Pten. Nos résultats ont permis de voir que la perte de Pten au niveau de l'épithélium intestinal avait un impact sur l'expression des protéines des jonctions serrées et adhérentes et que certaines modifications des protéines de jonction sont probablement responsable des fusions et fissions des villosités intestinales. Il est probable même que cette modification soit responsable des quelques hamartomes observés dans les souris mutantes pour Pten et pour le phénotype général dés hamartomes dans les syndromes associé à la perte de Pten . Une délétion épithéliale de Pten a un impact important sur les cellules subépithéliales, entraînant une modification des populations cellulaires. Il y a également augmentation des plaques de Peyer et des facteurs associés à la formation des plaques de Peyer. En conclusion Pten , au sein de l'épithélium dans les modèles murins, est important pour la maturation et la différenciation des cellules de l'ensemble de l'intestin. La délétion de Pten influence le métabolisme du glucose dans l'organisme. Il aurait également une influence sur l'accumulation de cellules lymphocytaires dans l'intestin. Finalement, la perte de Pten n'induit pas la tumorigénèse, mais exacerbe le phénotype de celle déjà initiée.

Shp-1 (Src homology 2 domain-containing phosphatase 1) est une tyrosine phosphatase retrouvée principalement chez les cellules hématopoïétiques, mais également chez les cellules épithéliales. Bien que Shp-1 soit reconnue comme étant un régulateur négatif de plusieurs voies de signalisation intracellulaire chez les cellules hématopoïétiques, son rôle dans les cellules épithéliales a été jusqu’ici très peu étudié. Afin de mieux comprendre son rôle dans les cellules épithéliales intestinales, nous avons généré un modèle murin de délétion conditionnelle de Shp-1 spécifiquement dans l’épithélium intestinal (Shp-1CEI-KO). De manière intéressante, dès l’âge de 6 semaines, les souris expérimentales présentent une intestinalomégalie associée à une légère augmentation de la prolifération cryptale. La taille des cellules épithéliales est également augmentée, suggérant de l’hypertrophie cellulaire chez les souris invalidées pour Shp-1. Parallèlement, la voie de signalisation PI3K/Akt/mTor est activée dans l’épithélium des souris mutantes. Nous avons également noté une production accrue de cellules caliciformes et de leurs précurseures, les cellules intermédiaires, en absence de Shp-1. Par contre, la maturation des cellules de Paneth semble grandement compromise vu la baisse importante d’expression du lysozyme et des RegIIIβ et RegIIIγ, de même que la faible densité de leurs granules de sécrétion. La comparaison du phénotype intestinal des souris Shp-1CEI-KO avec celui des souris PtenCEI-KO suggère que l’hyperactivation de la voie PI3K/Akt/mTor est responsable en partie des altérations phénotypiques observées chez la souris invalidée pour Shp-1. En conclusion, nos résultats montrent que la tyrosine phosphatase Shp-1 est un régulateur important de l’homéostasie de l’épithélium intestinal en contrôlant notamment la croissance cellulaire et la différenciation des cellules de la lignée sécrétrice.

Les Hedgehogs (Hhs) sont des morphogènes indispensables au développement et à l'homéostasie de l'organisme, notamment dans la formation de l'intestin. La littérature y révèle l'importance d'Indian Hh dans le contrôle de la prolifération, de la différenciation des entérocytes et dans l'attraction des cellules immunitaires. Par contre, sa délétion ne récapitule pas l'inhibition de la voie Hh, soulevant ainsi l'hypothèse que Sonic Hh aurait des rôles complémentaires dans l'intestin. Nous avons donc voulu identifier les implications de Shh dans l'histologie, la prolifération et la différenciation de l'épithélium intestinal chez la souris adulte. Pour ce faire, nous avons utilisé le système de délétion conditionnelle Cre/loxP afin d'abolir l'expression de Shh au niveau de l'épithélium de l'intestin et du côlon, à l'aide du promoteur de la Villine . Des traitements au DSS sur 7 jours ont permis de simuler une colite ulcéreuse (CU) chez les animaux afin d'étudier les maladies inflammatoires intestinales (MII). Aucune anomalie histologique n'a été observée par coloration H&E, mais l'axe crypte-villosité était réduit de 16%. Une immunofluorescence dirigée contre PCNA relie ce résultat avec une réduction de 24% du nombre de cellules prolifératives dans l'iléon. Ensuite, Shh ne serait pas impliqué dans la différenciation des entérocytes et des cellules entéroendocrines, contrairement à Ihh. Par contre, les observations montrent une diminution de l'expression de Klf4 en qPCR et un défaut dans l'ultrastructure des vésicules de sécrétion des cellules caliciformes en microscopie électronique. La production des mucines acides et leur fucosylation sont aussi affectées par coloration. Il en résulte un défaut dans la sécrétion de la bicouche de mucus procurant une défense physique. Ensuite, une diminution de l'expression de Sox9 et de la taille des granules dans les cellules de Paneth est observée en absence de Shh. Une diminution de l'autophagie, associée à un réticulum endoplasmique relâché, semble être à la base de ce phénotype en immunobuvardage. Il en résulte un défaut dans la production des agents antimicrobiens, tels que le lysozyme et les a-défensines, en qPCR, suggérant un possible défaut dans la défense antimicrobienne. Bien que les altérations de la barrière intestinale laissent supposer un rôle dans l'inflammation, les souris expérimentales soumises au traitement DSS suggèrent que Shh ne module pas le développement de la CU mais pourrait avoir un rôle dans les étapes de restitution. Finalement, le niveau d'expression des effecteurs Hhs en qPCR lors des Mn et de la CU chez les souris de type sauvage révèle qu'Ihh et Glil sont fortement réduits dans ces pathologies. Les résultats obtenus démontrent que Shh et Ihh ont des rôles distincts dans l'intestin. Shh semble influencer positivement la prolifération et participe à la différenciation terminale des cellules caliciformes et de Paneth ainsi que dans le processus d'autophagie. Ensemble, les Hhs sont essentiels à l'homéostasie et sont impliqués dans la pathologie des MII.

En période néonatale, la muqueuse intestinale est immature et particulièrement perméable, notamment aux facteurs environnementaux comme les toxiques, les infections mais aussi les événements stressants. De la bonne maturation de la barrière intestinale va dépendre la mise en place de l'homéostasie intestinale et donc la tolérance vis-à-vis des antigènes luminaux. La survenu d’évènements stressants durant la petite enfance est associée au déclenchement et/ou l’entretien de pathologies gastro-intestinales fonctionnelles comme le Syndrome de l’Intestin Irritable (SII) mais aussi organiques comme les Maladies Inflammatoires Chroniques de l’Intestin (MICI). De plus, ces pathologies malgré leurs différences dans la sévérité et les signes cliniques, partagent un certain nombre de caractéristiques physiopathologiques communes, comme la rupture de l’intégrité de la barrière intestinale associée à une rupture de tolérance vis-à-vis des antigènes luminaux et plus particulièrement contre le microbiote intestinal. L’objectif de ce travail a été d’évaluer les effets d’un Stress de Séparation Maternelle (SSM) sur l’homéostasie intestinale et la réponse immunitaire vis-à-vis du microbiote commensal chez la souris jeune adulte. Nos résultats ont mis en évidence un dimorphisme sexuel dans ce modèle. Chez les souris mâles jeunes adultes, le SSM diminue les fonctions de la barrière intestinale associé à une altération de la réponse humorale et cellulaire au niveau systémique vis-à-vis du microbiote commensal, ainsi qu’à un défaut des cellules présentatrices d’antigènes, conduisant à une inflammation de bas grade malgré un profil proinflammatoire des lymphocytes T. Chez les souris femelles jeunes adultes, le SSM altère la fonctionnalité des cellules de Paneth associée à surpopulation bactérienne intestinale, responsable de la sensibilité viscérale en réponse à une distension colorectale et une réponse humorale systémique dirigée contre le microbiote commensal. Nous avons mis en évidence une empreinte du SSM chez le jeune adulte, capable d'induire des modifications profondes de l’homéostasie intestinale ainsi que de la réponse immunitaire systémique contre le microbiote intestinal. Le SSM altère l'homéostasie intestinale et reproduit des caractéristiques communes aux pathologies digestives à savoir une rupture de barrière associée à une réponse immunitaire contre le microbiote sans symptômes majeurs. Ce travail a permis d'identifier la survenue d'événements stressants pendant la petite enfance comme un facteur environnemental important capable d'altérer l'homéostasie intestinale chez des individus sains et qui pourrait contribuer au déclenchement de pathologies intestinales chez des individus génétiquement prédisposés. / Perinatal period is characterized by an immature intestinal barrier particularly permeable to luminal antigens and as such highly vulnerable to environmental factors like toxins, infections or stressful events. The appropriate maturation of intestinal barrier leads to intestinal homeostasis and tolerance toward luminal contents. Early life stressful events are associated with the development and/or maintenance of functional gastrointestinal disorders like Irritable Bowel Syndrome (IBS) or organic one like Inflammatory Bowel Diseases (IBD). These pathologies are highly different in term of etiology and clinical severity however they share common features like alteration in intestinal barrier associated with an abnormal immune response toward luminal contents especially commensal microbiota. Our aim was to evaluate the consequences of maternal separation (MS) on intestinal homeostasis, host-microbiota relationship and the humoral and cellular response at adulthood. Due to sexual dimorphism in this model, the results are presented separately for male and female. In young adult male mice, MS decreases intestinal barrier functions associated with an alteration of systemic humoral and cellular response toward commensal microbiota. Moreover, a defect of antigen presenting cells in spleen leads to systemic low grade inflammation despite a pro-inflammatory profile of T cell. In young adult female mice, MS alters the functionality of Paneth cells associated with an intestinal bacterial overgrowth, leading to visceral sensitivity and systemic humoral response toward commensal microbiota. We highlighted that MS has long lasting adverse effects on intestinal homeostasis and systemic immune response toward commensal microbiota in young adult. MS impairs intestinal homeostasis in healthy individuals and might contribute to trigger intestinal pathologies in susceptible persons.