L’implication d’un facteur circulant et des dysfonctions du système immunitaire entrainant les altérations de la barrière de filtration glomérulaire a été suggérée dans la pathogénèse de la hyalinose segmentaire et focal récidivante. Nous avons identifié par spectrométrie de masse la présence de la protéine CASK dans des sérums de patients après immunoadsoroption sur une colonne de protéine A. CASK recombinante est capable d'induire des modifications de l’architecture des podocytes in vitro, tels qu’une redistribution de la protéine de diaphragme de fente ZO-1 et de la protéine régulatrice d’actine synaptopodine, et une perte de fibres de stress d’actine. Ces podocytes acquièrent ainsi un phénotype motile et une perméabilité accrue à l’albumine en présence de CASK recombinante in vitro. L’injection de CASK chez des souris entraine une protéinurie et l’effacement des pédicelles de podocytes. L’interaction entre CASK et son récepteur CD98 dans les podocytes a été mise en évidence par l’expérience de pontage covalent et co-immunoprécipitation. L’inhibition de l’expression de CD98 par ARNi a permis de préserver l’architecture des podocytes en présence de CASK. Nous avons remarqué la surexpression de CASK dans les monocytes chez les patients atteints de la HSF récidivante par rapport aux témoins. In vitro, CASK est surexprimée dans les macrophages ayant une polarité M2 et est retrouvée dans le surnageant de la culture de ces cellules. La sécrétion de CASK est associée aux exosomes qui sont des microvésicules d’origine endosomale. Dans les cellules, CASK est partiellement co-distribuée avec ALIX, un marqueur exosomal, et leur interaction a été mise en évidence par co-immunoprécipitation. CASK est fortement exprimée dans les exosomes de patients atteints de HSF récidivante comparé aux donneurs sains. Le traitement des podocytes par des exosomes issus des macrophages de type M2 induit des altérations du cytosquelette et augmente la motilité des podocytes comme cela avait été observé en présence de CASK recombinante. Pour conclure, nous avons identifié CASK comme nouveau facteur soluble qui pourrait jouer un rôle au cours de la HSF récidivante après transplantation rénale. Ces découvertes ouvrent de nouvelles orientations pour le traitement des malades atteints de SNI récidivant. / Focal segmental glomerulosclerosis (FSGS) is often associated with a high rate of progression to end-stage renal disease. The idiopathic form has a high recurrence rate (rFSGS) after transplantation suggesting the presence of a systemic circulating factor that causes the glomerular permeability. This factor can be removed by plasmapheresis or immunoadsorption using protein-A columns. We used mass spectrometry to analyze the proteins eluted from protein-A columns, taken from patients with rFSGS after immunoadsorption. A serum form of calcium/calmodulin-dependent serine/threonine kinase (CASK) was identified in rFSGS patients but not in controls. In cultured podocytes, recombinant CASK induced reorganization of the actin cytoskeleton. We also demonstrated the interaction of CASK with CD98 at the cell surface. Injection of recombinant CASK in mice induced proteinuria and foot process effacement on podocytes. We identified that CASK is produced by monocytes in patients with rFSGS. CASK is also expressed and secreted by M2 polarized macrophages but not by M1 subset. CASK was associated with exosomes produced by these cells. CASK has a partial codistribution with ALIX, an exosomal component involved in their development. We’ve also demonstrated that CASK interacts with ALIX in M2 macrophages. Moreover exosomes derived from M2 macrophages cause podocytes cytoskeleton alterations and increase of podocyte motility as observed previously with recombinant CASK. In conclusion, a serum form of CASK secreted by macrophages acts as a permeability factor in patients with rFSGS suggesting its involvement in the physiopathology of rFSGS.

Les maladies glomérulaires sont une des principales causes d'insuffisance rénale terminale de nos jours et constituent un problème de santé publique. Le concept classique dans les glomérulopathies accorde à l'agression systémique immune, toxique ou hypertensive le rôle principal dans la formation des lésions glomérulaires. L'hypothèse développée dans ce manuscrit est que épithélium et endothélium, deux composants principaux du parenchyme rénal sont des acteurs majeurs dans la formation des lésions glomérulaires. Trois modèles expérimentaux de glomérulopathie (inflammatoire, toxique et hypertensive) chez la souris nous ont permis d'étudier une voie de signalisation épithéliale γC/JAK/STAT classiquement décrite dans les cellules immunitaires et le système de réponse à l'hypoxie endothéliale afin d'étayer cette hypothèse. Après avoir discuté le rôle principal classiquement attribué aux lymphocytes T dans le modèle anti-membrane basale glomérulaire, un modèle animal de glomérulonéphrite inflammatoire, nous avons démontré le rôle protecteur de la chaîne γ commune (γC) glomérulaire et de sa protéine d'aval STAT5 dans le podocyte au cours du modèle anti-MBG et de la néphropathie à l'adriamycine. Enfin, nous avons étudié le rôle protecteur de EPAS1 (HIF-2α), une sous-unité régulatrice du complexe HIF, dans l'endothélium au cours des lésions glomérulaires hypertensives. Au total, ce travail met en évidence le rôle majeur de l'épithélium et l'endothélium rénal, étroitement liés, dans la formation des lésions glomérulaires. Le parenchyme rénal représente un acteur à part entière dans la physiopathologie de ces lésions comme le montrent les travaux sur les systèmes γC/STAT5 et HIF. / Glomerular diseases are a leading cause of kidney failure and represent a public health problem. Classically, systemic effectors such as the immune system, drug toxicity or hypertension are thought to be the main drivers of glomerular diseases. The hypothesis developed in this manuscript is that epithelium and endothelium, the two main components of the renal parenchyma, are major players in the formation of glomerular lesions. Three experimental models of glomerular disease (inflammatory, toxic and hypertensive) in mice allowed us to study epithelial γC / JAK / STAT signaling classically described in immune cells and the endothelial hypoxia inducible system in order to support this hypothesis. After discussing the main role traditionally assigned to T cells in the anti- glomerular basement membrane model, an animal model of inflammatory glomerulonephritis, we demonstrated the protective role of the glomerular interleukin common γ chain (γC) receptor and its dependent podocyte-specific STAT5 during the anti-GBM model and adriamycin nephropathy. We then showed the protective role of endothelial EPAS1 (HIF-2α), a regulatory subunit of HIF complex in focal segmental glomerulosclerosis (FSGS) induced by angiotensin II. In total, this work highlights the important role of the closely linked renal epithelium and endothelium in the formation of glomerular lesions using three experimental models of glomerular diseases. The renal parenchyma is a full player in the pathophysiology of these lesions as shown by the works studying γC / JAK / STAT and HIF systems.

La hyalinose segmentaire et focale (HSF) est une maladie rénale sévère dont la physiopathologie est complexe. La récidive de la maladie après transplantation rénale et l’obtention de sa rémission après un traitement par immunoadsorption (IA) illustre l’implication d’un facteur circulant dans sa physiopathologie, capable de se fixer à la protéine A. Récemment, suPAR a été rapporté comme agent causal et marqueur de la HSF. Le premier objectif de notre travail a été de vérifier si suPAR se fixe à la protéine A. Le deuxième objectif a été d’identifier le facteur circulant responsable de la récidive de la HSF après transplantation rénale, à partir de l’analyse par spectrométrie de masse des protéines liées à la colonne de protéine A après (IA). Premièrement, nous avons mesuré la concentration de suPAR par un test ELISA parmi les protéines fixées à la colonne de protéine A après IA chez 7 patients atteints de HSF récidivantes et dans le sérum de 13 patients atteints de HSF récidivantes et de 11 contrôles sains. Le sérum des patients a été immunoadsorbé in vitro sur bille de protéine A sépharose. Nous avons quantifié suPAR avant et après la procédure et dans l’éluat des protéines fixées à la protéine A. La concentration de suPAR est plus élevée chez les patients atteints de HSF récidivantes par rapport aux groupes contrôles. La concentration de suPAR est très faible dans les proteines éluées à partir de la colonne de protéine A, indiquant que suPAR ne se lie pas à la protéine A et n’est pas le facteur circulant élué par les colonnes de protéines A. Deuxièmement, nous avons identifié le FC à partir des protéines fixées à la colonne de protéine A par une caractérisation des protéines par spectrométrie de masse chez des patients traités pour récidive de HSF et chez un patient contrôle. Nous avons recherché le FC dans le sérum de patient atteint de HSF, de patient ayant une néphropathie diabétique et chez des contrôles sains. L’effet de la protéine recombinante du FC a été testé in vitro sur une culture de podocytes et in vivo chez la souris. Nous avons identifié une forme sérique de CASK (calcium calmoduline sérine thréonine kinase), à partir des protéines fixées à la colonne de protéine A après IA. CASK est présente uniquement dans le sérum de patients atteints de HSF et non dans les groupes contrôles. In vitro, la protéine recombinante de CASK (CASKr) induit une redistribution de l’actine du cytosquelette des podocytes en culture par une interaction avec CD98. CASKr altére la perméabilité des podocytes à l’abumine et induit in vivo une protéinurie chez la souris associé à un effacement des pédicelles.En conclusion, suPAR ne se fixe pas à la protéine A ni in vivo ni in vitro. Une forme sérique de CASK est impliqué dans la récidive de la HSF avec comme cible potentiel CD98 sur le podocyte. / Focal and segmental glomerulosclerosis (FSGS) is a serious disease, the pathogenesis of which is unknown. Its recurrence after transplantation (Tx) and its partial remission after treatment with immunoadsorption (IA) on a protein A column indicate the existence of a circulating factor (CF) responsible for the disease that is able to bind to a protein A column. Recently, the soluble receptor of urokinase (suPAR) was described as the factor responsible for FSGS. The first aim of my work was to test the capacity of suPAR to bind to protein A and to be eliminated by IA. The second aim was to identify the CF responsible of the recurrence of the disease after renal transplantation from the analysis of proteins eluted from protein-A columns from patients with rFSGS who had undergone therapeutic (IA). First, we measured suPAR in eluates of protein A columns from 7 patients with recurrent FSGS after Tx (rFSGS) treated with IA, and in the serum of 13 patients with rFSGS and 11 healthy donors (HD). Additionally, the plasma of these patients was immunoadsorbed in vitro on a protein A Sepharose column and we quantified suPAR in the eluates and in pre- and post-column samples. The concentration of suPAR was higher in the plasma of patients with rFSGS than in the plasma of HD patients. However, the concentration of suPAR was similar before and after IA on protein A for the rFSGS and HD samples. The suPAR concentration was very low in the eluates from protein A columns incubated with plasma from HD or rFSGS patients. However, 85% of rFSGS patients showed a decrease in immunoglobulin G and proteinuria. Secondly, we analyzed proteins eluted from protein-A columns from patients with rFSGS who had undergone therapeutic immunoadsorption. Compared to control a differential band was identified by mass spectrometry. The expression of this protein was tested by immunochemical methods in sera from healthy controls, from patients with proteinuria caused by diabetic nephropathy, and from rFSGS patients. The effect of the recombinant protein was evaluated in vitro (podocytes) and in vivo experiments (mice). A soluble form of calcium/calmodulin-dependent serine/threonine kinase (CASK) eluted from protein-A columns was identified by mass spectrometry. CASK was immunoprecipitated only in the sera from patients with rFSGS. Recombinant CASK induced reorganization of the actin cytoskeleton of cultured podocytes through an interaction with CD98 at the cell surface. In vitro, CASK increased the permeability of podocyte monolayers, and induced proteinuria and foot-process effacement in miceIn conclusion, suPAR does not significantly bind to protein A in vitro or in vivo. Soluble CASK acts as a permeability factor in patients with rFSGS bindinding CD98 on podocytes.