Le syndrome d'ondine est une maladie génétique rare caractérisée par une hypoventilation pendant le sommeil, des apnées et une absence de réponse au CO2. La majorité des patients ont une mutation hétérozygote à expansion d'alanine du gène PHOX2B, important dans le développement du système nerveux autonome. Notre objectif est d'étudier le rôle de Phox2b dans le contrôle de la ventilation et de valider un modèle murin du syndrome d'Ondine. Grâce à une plateforme d'exploration fonctionnelle originale permettant les mesures non invasives dans un environnement contrôlé en température et en gaz des variables cardiorespiratoires chez le souriceau, nous avons analysé in vivo deux modèles de souris hétérozygotes pour Phox2b. Les souriceaux hétérozygotes Phox2b+/-, issus d'une invalidation d'un allèle Phox2b, présentent une instabilité ventilatoire associée à une activité tonique anormalement élevée de leurs chémorécepteurs périphériques. Leur phénotype ventilatoire dépend fortement de la température ambiante. La reproduction de la mutation humaine majoritaire, une insertion de 7 alanines (souriceaux Phox2b27Ala/+) chez le souriceau, produit un phénotype similaire au syndrome d'Ondine. Ces souriceaux meurent rapidement d'apnée centrale à la naissance. Ils ont une perte spécifique de neurones exprimant de neurones du noyau rétrotrapézoïde/groupe respiratoire parafacial (RTN/pFRG) impliqués dans la chémoréception centrale et la rythmogenèse, ce qui montre le rôle important du RTN/pFRG dans la chémosensibilité au CO2, et dans la rythmogénèse respiratoire néonatale / Ondine syndrome is a rare genetic disease characterized by hypoventilation during sleep, apneas and the absence of ventilatory response to CO2. The majority of patients carry a heterozygous mutation with polyalanine expansion of PHOX2B gene, which is important in the development of autonomous nervous system. We aim to study the role of Phox2b in ventilatory control and to validate a mouse model of Ondine syndrome. We used a platform that allows in vivo, non-invasive measurements of cardiorespiratory variables in newborn mice in controlled temperature and gas conditions. Heterozygous Phox2b+/- pups, which were obtained by invalidation of one allele of Phox2b, show ventilatory instability with augmented tonic activity of peripheral chemoreceptor. Their ventilatory phenotype strongly depends on ambient temperature. Reproducing in mice Phox2b mutation, which is frequently observed in patients, an insertion of 7 alanines (mutant pups Phox2b27Ala/+) produces a similar phenotype to Ondine syndrome. These newborn mice rapidly die of central apnea after birth. Phox2b27Ala/+ pups have a specific loss of neurons expressing Phox2b in retrotrapezoïd nucleus/parafacial respiratory group (RTN/pFRG) involved in central chemoreception and in rhythmogenesis, showing the important role of RTN/pFRG in CO2 chemosensitivity, and in respiratory rhythmogenesis at birth

Le cancer colorectal est marqué par une importante mortalité dans les stades avancés du fait du fort taux de récidives tumorales après chimiothérapie. La prédiction de l'efficacité et de la toxicité des cytotoxiques s'impose comme un des enjeux majeurs de ces prochaines années. Parce que la majorité des anticancéreux sont pris en charge par les enzymes et transporteurs dont l'expression est contrôlée par le niveau d'expression et d'activation des xénosenseurs CAR et PXR, il est fort probable que ces xénosenseurs puissent représenter des facteurs prédictifs à prendre en compte dans la prise en charge des cancers. Notre équipe a récemment montré que les récepteurs des xénobiotiques PXR (NR1I2) (Raynal et al, 2010) et CAR (NR1I3) sont exprimés dans des lignées cellulaires et des tissus coliques humains. Leur surexpression dans les lignées coliques LS174T et T84 entraine leur résistance à l'irinotécan et à son métabolite actif le SN38 alors que leur inhibition antagonise cette résistance. Des dosages intra- et extra-cellulaires du SN38 et du SN38-G, ainsi que la quantification des ARNm des l'UGT1As et du transporteur MDR1, montrent que CAR et PXR augmentent le métabolisme détoxifiant et l'efflux du SN38. L'impact de la surexpression de ces xénosenseurs sur la viabilité des cellules LS174T à différentes classes de cytotoxiques (anti-métabolites, intercalants, inhibiteurs de topoisomérases, poisons du fuseau) a ensuite été évaluée. Nous avons observé que l'expression de CAR ou PXR conduit à une forte chimiorésistance au paclitaxel, au docétaxel et au 4-hydroxy-cyclophosphamide alors que PXR entraîne une sensibilisation marquée au cisplatine et au carboplatine en augmentant la quantité d'adduits de platine sur l'ADN. Les études du transcriptome de nos modèles cellulaires nous ont permis d'identifier les gènes cibles impliqués dans ces variations de cytotoxicité. Des études de confirmation par modulation pharmacologique ou ARNs interférents de ces gènes cibles sont en cours et nous permettront de préciser les mécanismes mis en jeu dans les variations de chimiosensibilité. Ces travaux devraient permettent de mieux appréhender le rôle des xénosenseurs CAR et PXR sur le métabolisme intra-tumoral des cytotoxiques et potentiellement sur la réponse à des chimiothérapies variées. / Colorectal cancer is characterized by high mortality in advanced stages due to the high rate of tumor recurrence after chemotherapy. The prediction of the efficacy and toxicity of cytotoxic drugs represents a major challenge in the coming years. Because the majority of cancer drugs are supported by the enzymes and transporters whose expression is controlled by the level of expression and activation of the xenosensors CAR (NR1I3) and PXR (NR1I2), it is likely that they may represent predictive factors in the management of cancer. Our team has recently shown that xenobiotic receptors PXR (Raynal et al, 2010) and CAR are expressed in cell lines and human colon tissues. Their overexpression in colon cancer cell lines LS174T and T84 leads to resistance to irinotecan and to its active metabolite SN38, while their inhibition reverse this resistance. Irinotecan metabolites detection assays of SN38 and SN38G, and the quantification of UGT1As and MDR1 mRNA, show that CAR and PXR increase the detoxifying metabolism and the efflux of SN38. The impact of overexpression of these xenosensors on LS174T cell viability to different classes of cytotoxic agents (anti-metabolites, DNA intercalators, topoisomerase inhibitors, antimitotic agents) was then evaluated. We observed that the expression of CAR or PXR results in a significant drug resistance to paclitaxel, docetaxel and 4-hydroxy-cyclophosphamide whereas PXR leads to a marked sensitization to cisplatin and carboplatin by increasing the amount of platinum adducts the DNA. Microarray studies of our cell models allowed us to identify the target genes potentially involved in these changes in cytotoxicity. Further studies by pharmacological modulation or interfering RNAs of these target genes are in progress and will allow us to clarify the mechanisms involved in the changes in chemosensitivity. This work should help us to understand the impact of CAR and PXR xenosensors on the intratumoral metabolism of cytotoxic drugs and potentially on the response to various chemotherapies.