PTEN est une protéine dotée d'une activité phosphatase qui déphosphoryle les phosphatidylinositols issus de l'activation de la phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K). Des mutations germinales du gène PTEN ont été mises en évidence dans le syndrome de Cowden, une maladie caractérisée par le développement de polypes le long du tube digestif et associée à un risque accru de cancer. De plus, la perte d'un allèle de Pten chez la souris conduit à la formation d'hyperplasie et de dysplasie du tractus gastro-intestinal ainsi qu'à des tumeurs notamment au niveau du côlon. Ces observations suggèrent que PTEN joue un rôle important dans le tube digestif. Cependant, ses mécanismes d'action dans les cellules épithéliales intestinales sont peu connus. Nos travaux nous ont permis de mieux caractériser les rôles de PTEN dans ces cellules. Pour ce faire, nous avons d'abord analysé l'effet d'un shRNA inhibant spécifiquement l'expression de PTEN dans les cellules Caco-2/15, une lignée cancéreuse colorectale qui a la particularité de se différencier suite à l'atteinte de la confluence en adoptant un phénotype semblable aux cellules absorbantes de l'intestin grêle. La perte d'expression de PTEN stimule la prolifération de ces cellules. Cette augmentation de la prolifération semble résulter d'une diminution de l'expression de p21 et de p27 ainsi que d'une hausse des cyclines D2 et E. De plus, le shRNA contre PTEN inhibe la différenciation fonctionnelle et morphologique des Caco-2/15. Cela découle partiellement de l'inhibition de l'expression des facteurs de transcription CDX2, HNF-1? et HNF-4?. Les jonctions serrées sont également altérées dans ces cellules. En effet, une réduction importante de l'expression des claudines et une augmentation de la perméabilité transépithéliale a été observée. Une augmentation de la synthèse protéique a aussi été remarquée. De plus, nos résultats laissent également croire que PTEN pourraient jouer un rôle dans la carcinogenèse colorectale. Nous avons effectivement constaté une augmentation du potentiel tumorigénique des Caco-2/l5 exprimant le shRNA contre PTEN suite à l'injection des cellules dans des souris nues. De plus, ces cellules ont des capacités de migration et d'invasion accrues. Nous avons également constaté que les niveaux de PTEN sont plus faibles dans plusieurs lignées cancéreuses colorectales comparativement aux cellules épithéliales intestinales normales. Nous avons aussi analysé le phénotype d'une lignée de souris possédant une délétion du gène Pten exclusivement au niveau de l'épithélium intestinal, générée à l'aide du système Cre/loxP. Macroscopiquement, une organomégalie de l'intestin grêle et du côlon a été observé chez les souris déficientes pour Pten. Histologiquement, nous avons constaté une désorganisation de l'architecture épithéliale intestinale caractérisée par un allongement des villosités et par la présence d'embranchements villositaires. De plus, un épaississement important des couches musculaires a été remarqué. Il y a également une augmentation du nombre de cellules prolifératives au niveau des cryptes intestinales corrélant avec une augmentation des niveaux de ?-caténine et des cyclines D. Finalement, une augmentation du contenu protéique par cellule a également été observée ainsi qu'une activation de la voie mTOR. En conclusion, nos résultats montrent que la phosphatase PTEN est impliquée dans l'établissement de l'architecture générale de l'intestin et qu'elle contrôle la synthèse protéique, la migration, le cycle cellulaire ainsi que la différenciation des cellules épithéliales intestinales. De plus, nos résultats indiquent que la perte d'expression de PTEN pourrait influencer la progression des cancers colorectaux. [Symboles non conformes]

L'épithélium intestinal adulte des mammifères est un tissu hautement organisé entièrement renouvelé tous les 5 à 7 jours, grâce à la présence de cellules souches intestinales (CSI). Localisées à la base des cryptes, les CSI sont capables de s'auto-renouveler et de générer l'ensemble des types cellulaires de ce tissu. Afin de préserver l'équilibre entre leur auto-renouvellement et leur différenciation, véritable garant de l'homéostasie de l'épithélium intestinal, les CSI résident dans un microenvironnement finement régulé, « la niche », leur procurant l'ensemble des signaux nécessaires à leurs fonctions. La Nétrine-1, molécule sécrétée et apparentée à la famille des Laminines, est exprimée dans l'environnement des cryptes intestinales, mais également au cours du développement intestinal. Initialement découverte pour son rôle dans le guidage axonal, cette protéine est à ce jour considérée comme une molécule pléïotropique impliquée dans divers processus physiologiques tels que la morphogénèse, la migration, l'adhésion cellulaire, la prolifération mais également pathologiques comme la tumorigénèse. Considérant ces observations nous nous sommes donc intéressés au rôle potentiel de la Nétrine-1 dans la régulation du compartiment souche intestinal adulte, ainsi que lors de l'ontogénèse intestinale. Dans une première partie, nous montrons qu'ex vivo la Nétrine-1 promeut la croissance des entéroïdes et régule l'expression génique de certains marqueurs spécifiques des CSI. Dans une seconde partie, nous montrons, grâce à la génération et caractérisation de nouveaux modèles murins, que la Nétrine-1 est impliquée dans le développement de l'épithélium intestinal grêle et que sa délétion conduit à un retard d'émergence des villi / The adult intestinal epithelium is a highly organized tissue, which is completely self-renewed every 5 to 7 days, due to a pool of multipotent intestinal stem cells (ISC). Located at the base of intestinal crypts, ISC have the ability to self- renew and to give rise to all epithelial intestinal cell types. To preserve the balance between their self-renewal and their differentiation, and therefore to maintain the epithelial tissue homeostasis, ISC reside in a tightly regulated microenvironment - called “niche”- that provides them all factors required for their functions. Netrin-1, a laminin-related secreted protein, is expressed in the microenvironment of the crypt, and is also expressed during intestinal development. Initially described as an axonal guidance cue, Netrin-1 is now considered as a pleiotropic molecule involved in many different processes such as morphogenesis, cell migration, cell adhesion, proliferation and also tumorigenesis. Based on these observations, we hypothesized that Netrin-1 could play a role in the maintenance of the adult intestinal stem cell compartment, and also in the intestinal ontogenesis. In a first part, we showed that Netrin-1 promotes the growth of enteroids ex vivo while regulating gene expression of specific intestinal stem cell markers. In the second part, we demonstrated, by using two novel genetically engineered mouse models, that Netrin-1 is involved in the embryonic development of the intestinal epithelium and that its deletion leads to a delay in villi emergence