La maladie rénale chronique (MRC) est un véritable problème de santé publique. Bien qu'elle puisse avoir plusieurs origines, celle-ci est caractérisée par le développement d'une inflammation chronique ainsi qu'une fibrose conduisant à une diminution progressive de la fonction rénale. Il est nécessaire de trouver de nouvelles cibles thérapeutiques pour arrêter la progression de cette pathologie. La protéine NOV/CCN3 a été identifiée comme étant une cible potentiellement intéressante. Dans cette étude, nous avons montré que dans un modèle in vivo de néphropathie obstructive, NOV avait un rôle proinflammatoire et profibrotique. Dans un autre modèle in vivo de néphropathie hypertensive, nous avons montré que NOV était régulée par l'Angiotensine II (AngII) et pouvait inhiber l'expression du récepteur AT1R de l'AngII et ainsi limiter les effets délétères de cette hormone. Bien que contradictoires, ces résultats montrent un rôle important de NOV au cours du développement des néphropathies indiquant que cette protéine peut avoir des effets opposés en fonction du contexte pathologique. Enfin, du fait de l'étroite relation entre NOV et l'AngII, nous avons montré que NOV était aussi régulée par cette hormone au niveau aortique et avait un effet proinflammatoire au niveau vasculaire dans des conditions d'hypertension. L'ensemble de nos résultats montrent un rôle important de NOV dans ces différents types de pathologies et que cette protéine pourrait être une cible intéressante pour traiter les néphropathies ou encore les pathologies cardiovasculaires. / Chronic kidney disease (CKD) is a major public health problem. Regardless of the primary cause, CKD is characterized by the development of chronic inflammation and fibrosis leading to progressive decline of renal function and eventually end-stage renal disease (ESRD). Actually, regular hemodialysis and renal transplantation are the only available therapies for ESRD patients. Therefore, there is an urgent need for new therapeutically targets against this incurable disease. Recently, the NOV/CNN3 protein was shown to be an interesting candidate. In this study we have shown that, in obstructive nephropathy in mice, NOV has profinflammatory and profibrotic effects. In addition, we have shown in a mouse model of hypertensive nephropathy, that NOV was regulated by Angiotensin II (AngII) and could inhibit AT1R receptor expression to limit the deleterious effects of this hormone. These results show an important role of NOV during the development of two different types of nephropathies and may indicate that this protein can have model specific effects. Finally, we have shown that NOV itself was also regulated by AngII in the aorta and has proinflammatory effects in hypertensive conditions. Taken together our results show an important role of NOV in these different types of pathologies and that this protein could be a key player in the development of CKD as well as vascular diseases. Nevertheless, further investigations are still required to better characterize the precise role of NOV in these pathological contexts.

La néphropathie à IgA (IgAN), est une maladie glomérulaire chronique primitive et principale cause d'insuffisance rénale dans le monde. Les causes et les facteurs aboutissant aux dépôts des complexes d'IgA1 sont inconnus. La forme soluble du récepteur (CD89s) complexée aux IgA joue un rôle clé dans la pathogenèse de cette maladie. Actuellement, aucun traitement spécifique n'est disponible et les options thérapeutiques sont limitées. La compréhension des mécanismes de la formation de ces complexes permettra d'envisager de nouvelles approches thérapeutiques. Dans cette perspective la première partie de cette thèse, met en évidence l'implication d'une protéine essentielle au développement de la N-IgA, la TG2, dans la régulation du clivage du CD89, et cela par la répression de la sérine phosphatase PP2A et l'activation de la métalloprotéase matricielle MMP-9. Dans les monocytes de patients l'expression diminuée de PP2A est associée à une tendance à l'augmentation de TG2, et inversement corrélée avec l'augmentation des complexes IgA1-CD89s. Afin de cibler ces complexes pathogéniques, un essai préclinique a été réalisé avec une protéase recombinante d'origine bactérienne clivant spécifiquement les IgA1 (IgA1-P). Les résultats ont formellement démontré la spécificité et l'efficacité de la protéase dans la réduction des complexes circulants et des dépôts d'IgA1 dans le modèle humanisé de N-IgA, associée à une diminution des marqueurs de l'inflammation et de l'hématurie. Les résultats ont mis en évidence le rôle de la dérégulation de l'axe TG2-PP2A-MMP-9 dans la formation des complexes IgA1-CD89s lors de la N-IgA, ainsi que l'efficacité de l'IgA1-P à éliminer ces complexes. Ces travaux suggèrent en plus du potentiel thérapeutique promoteur de l'IgA1-P, trois éventuelles cibles thérapeutiques envisageables pour la N-IgA. / IgA nephropathy (IgAN) is a mesangial proliferative primary glomerulonephritis and a major cause of end-stage renal disease. Causes and factors leading to mesangial IgA1 deposition are unknown. The soluble form of the receptor (sCD89) complexed with IgA plays a key role in the pathogenesis of the disease. There is currently no specific treatment available and the therapeutic options are limited. A better comprehension of the mechanisms regulating the formation of IgA1-sCD89 complexes will unveil new strategies for targeted therapies. In this perspective, the first part of this thesis highlights the implication of the transglutaminase 2 (TG2), a protein essential for the development of IgAN, in the regulation of CD89 cleavage, in a mechanism involving the repression of the serine phosphatase PP2A and the activation of the matrix metalloproteinase MMP-9. While a trend towards TG2 increase is observed, PP2A expression is reduced in monocytes obtained from IgAN patients compared to controls, and inversely correlates with the levels of circulating hIgA1-sCD89 complexes. In order to target these pathogenic complexes, a preclinical assay has been performed with a recombinant protease, a bacterial protein that selectively cleaves human IgA1 (IgA1-P). Results formally demonstrate the specificity and the efficacy of the IgA1-P in the reduction of circulating complexes and mesangial IgA1 deposition in a humanized mouse model of IgAN, associated with a reduction in inflammation and hematuria. Concluding, the results presented in this thesis show a role for the TG2-PP2A-MMP-9 axis in the dysregulated formation of IgA1-sCD89 complexes during IgAN development, as well as the effectiveness of IgA1-P in the elimination of these complexes. In addition to the potential therapeutic use of IgA1-P, this work suggests the TG2-PP2A-MMP-9 axis as a new therapeutic candidate for IgAN treatment.

Les maladies rénales ont un impact socio-économique majeur sur la santé publique nécessitant le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. Le Récepteur à Domaine Discoïdine de type 1 (DDR1) est un récepteur non-intégrine des collagènes, à activité tyrosine-kinase. Son expression anormale est un facteur clé de la pathologie rénale qui promeut le développement de l’inflammation et de la fibrose.Ces travaux de thèse nous ont permis de démontrer que l'inhibition de DDR1 freinait la progression des maladies rénales dans trois modèles, dont l'un d'évolution aiguë, l'ischémie-reperfusion (I/R). Après I/R, les cellules épithéliales tubulaires proximales (CETP) exprimaient anormalement DDR1 et l'inhibition de ce récepteur empêchait l'acquisition d'un phénotype pro-inflammatoire par ce type cellulaire. Nous avons démontré in vitro que le stress du réticulum endoplasmique (RE), secondaire à l'hypoxie, était responsable de l'induction de DDR1, via l'activation du facteur de transcription CHOP. De plus, le profil d'expression de DDR1 dans des biopsies de patients transplantés était similaire à celui obtenu dans l'I/R expérimentale.Enfin, les résultats préliminaires obtenus dans un nouveau modèle de souris triples transgéniques ont montré l'installation d'une inflammation et d'une fibrose rénales secondaires à la surexpression génétiquement définie de DDR1 durant 4 semaines dans les cellules épithéliales tubulaires.En conclusion, nos résultats suggèrent que la surexpression de DDR1 joue un rôle délétère dans les néphropathies chroniques et aiguës, ce qui renforce l’intérêt du développement d’inhibiteurs spécifiques de DDR1 capables de bloquer la fonction de ce récepteur. / Renal diseases lead to severe long-term complications of kidney function and only few preventive and therapeutic options exist. Discoidin Domain Receptor 1 (DDR1) is a non-integrin collagen receptor expressed in several cell types within the kidney. Its abnormal expression has a deleterious role in experimental chronic kidney diseases (CKD) by promoting renal inflammation and fibrosis.The inhibition of DDR1 stopped the progression of renal disease in two models of experimental CKD and protected renal function and structure in a model of acute kidney disease, ischemia-reperfusion (I/R). DDR1 expression was strongly induced in proximal epithelial tubular cells (PETCs) after I/R. Moreover, isolated PETCs from DDR1 heterozygous mice after I/R did not acquire the pro-inflammatory phenotype displayed by PETCs from WT mice. Endoplasmic reticulum (ER) stress was responsible for DDR1 pathological expression in hypoxic PETCs after I/R through the activation of CHOP transcription factor. Interestingly, biopsies of transplant patients with prolonged ischemia during transplantation had a very similar expression profile of DDR1 in proximal tubules as in experimental I/R.Finally, DDR1 overexpression in epithelial tubular cells for four weeks, in a new conditional transgenic mouse model, led to the development of renal inflammation and fibrosis.To conclude, our results suggest that the genetically-induced or the pathological overexpression of DDR1 promotes renal inflammation and fibrosis. Thus, targeting DDR1 can be a promising strategy in the treatment of renal diseases.

Introduction et buts de la thèse<p>La survie du patient et du greffon se sont nettement améliorées depuis les débuts de la transplantation rénale. Les recommandations de pratiques cliniques basées sur l’évidence aident les cliniciens à améliorer la prise en charge standardisée des patients. Cependant, de nombreux programmes de recherche sont actuellement axés sur la découverte de biomarqueurs qui peuvent prédire les différents résultats chez les patients transplantés rénaux. Ces biomarqueurs sont nécessaires pour personnaliser la gestion et le traitement des patients.<p>Le but des travaux résumés dans cette thèse est d'évaluer l'impact potentiel de plusieurs facteurs biologiques acquis et génétiques spécifiques sur les résultats après la transplantation rénale, en particulier les facteurs de thrombophilie et les polymorphismes génétiques associés au diabète post-transplantation.<p>1. Facteurs de thrombophilie<p>Les patients en insuffisance rénale terminale présentent des anomalies complexes de la coagulation, dont les mécanismes sous-jacents ne sont pas connus à ce jour. La thrombose des vaisseaux du greffon et les événements thromboemboliques comme la thrombose veineuse profonde et / ou l’embolie pulmonaire sont des complications graves, mais relativement rares après transplantation rénale. Au cours de la dernière décennie, plusieurs études ont évalué l'impact des facteurs de thrombophilie sur les résultats après la transplantation rénale, tels que les événements thrombo-emboliques, y compris la thrombose de l’artère ou la veine du greffon, le rejet aigu, les événements cardiovasculaires ou la survie du greffon. Cependant, les limitations méthodologiques et l'hétérogénéité de ces études rendent les conclusions ou les recommandations difficiles. D’autre part, la prévalence exacte des facteurs de thrombophilie dans la population de patients en insuffisance rénale terminale et la correction éventuelle de ces facteurs après transplantation ne sont pas connues. Dans ce contexte, nous avons réalisé une étude prospective afin d’évaluer l’impact d’un panel de 11 facteurs de thrombophilie testés le jour de la transplantation et 1 mois plus tard, sur les événements thrombo-emboliques et le rejet aigu durant la première année de greffe [58]. Nous avons également évalué la prévalence de 7 facteurs de thrombophilie non-génétiques chez les patients en insuffisance rénale terminale et le taux de correction après la transplantation rénale dans une cohorte de 215 patients [59]. <p>2. Diabète post-transplantation<p>Le diabète post-transplantation est une complication métabolique grave et fréquente après la transplantation. Les patients transplantés rénaux souffrant d’un diabète post-transplantation ont un risque plus élevé d'événements cardiovasculaires majeurs, de décès et d’échec de greffe. Une étude prospective rapporte une incidence de 20,5% durant les six premiers mois de greffe rénale, en utilisant les critères stricts de l'ADA (American Diabetes Association). La plupart des facteurs de risque identifiés sont communs avec le diabète de type 2 dans la population générale: l'âge, les antécédents familiaux, l’ethnie (africaine et hispanique), l'indice de masse corporelle élevé, une sérologie hépatite C positive et la présence d’un syndrome métabolique. Certains traitements immunosuppresseurs sont des facteurs de risque de diabète post-transplantation spécifiques et modifiables. Les inhibiteurs de la calcineurine sont diabétogènes et il a été clairement montré que le tacrolimus est plus diabétogène que la cyclosporine. En se basant sur ces données, nous avons remplacé le tacrolimus par la cyclosporine chez une série de patients ayant développé un diabète post-transplantation sous tacrolimus. Nous avons évalué rétrospectivement l’efficacité et la sécurité de cette approche [60]. Nous avons également élaboré des recommandations pour la prise en charge du diabète post-transplantation sur base de notre expérience et des études publiées [62]. <p>La susceptibilité génétique du diabète post-transplantation a été étudiée par des approches «gènes candidats », mais les faibles effectifs et l'absence de réplication dans des cohortes indépendantes rendent les conclusions difficiles. Les études pan-génomiques de type « genome wide association study (GWAS) apportent un éclairage neuf sur les origines génétiques du diabète de type 2. Plus de 10 loci de susceptibilité ont été associés au diabète de type 2 dans la population générale, avec des odds ratio (OR) allant de 1.10 à 1.20, excepté un variant commun du gène TCF7L2 pour lequel le risque de la maladie augmente de 37% par allèle à risque. Nous avons utilisé une approche gène candidat en sélectionnant 11 variants génétiques associés au diabète de type 2 à travers ces GWAS et nous avons évalué leur association avec le risque de diabète post-transplantation durant les 6 premiers mois post-transplantation, dans une large cohorte de Caucasiens (N = 1076) [61].<p>Méthodologie générale<p>L’unité de transplantation rénale de l'Hôpital Erasme (Université Libre de Bruxelles) a créé une base de données clinique incluant les patients transplantés depuis 1964 dans l'institution et une biocollection (ADN et sérum) depuis 2001. En outre, depuis 2007, l'unité de transplantation rénale de l'Hôpital Erasme a développé une collaboration avec d'autres centres européens de transplantation rénale (CHU de Tours, CHU de Limoges, CHU de Brest, CHU de Saint-Étienne, CHRU de Lille, CHU de Poitiers et CHU de Bordeaux actuellement). Nous avons actuellement collecté les données cliniques et l’ADN de plus de 4000 receveurs d'allogreffe rénale.<p>Résultats<p>1. Facteurs de thrombophilie<p>Nous avons enrôlé prospectivement 320 greffes rénales consécutives correspondant à 317 patients greffés dans notre institution entre 2001 et 2006. Onze facteurs de thrombophilie ont étés dosés le jour de la transplantation. Dix patients ont étés exclus en raison de valeurs manquantes pour plus de 3 facteurs. Tous nos patients ont reçu de l’acide acétylsalicylique en prophylaxie, débuté juste avant la greffe. Le taux d'événements thromboemboliques et/ou de rejet aigu durant la première année post-transplantation (critère d’évaluation primaire composite) était de 16,7% chez les patients sans facteur de thrombophilie (N = 60) et de 17,2% chez ceux ayant au moins un facteur de thrombophilie (N = 250) (P=NS) le jour de la greffe. L'incidence du critère d’évaluation primaire était similaire chez les patients sans facteur de thrombophilie et ceux avec au moins deux (N = 135), ou au moins trois (n = 53) facteurs (16,3% et 15,1% respectivement, P=NS) et chez les patients avec au moins un facteur persistant 1 mois après la greffe (15,7%, P=NS). Aucun des facteurs de thrombophilie individuels présents le jour de la transplantation n’était associé au critère d’évaluation primaire. L'incidence des événements cardio-vasculaires à 1 an, la créatinine sérique à 1 an, la survie de greffe actuarielle à 4 ans n’étaient pas influencés par la présence d’au moins un facteur de thrombophilie le jour de la greffe (P= NS).<p>La prévalence des facteurs de thrombophilie était significativement plus élevée chez les patients dialysés que chez les patients non encore dialysés le jour de la greffe (74% vs 52,4%, P =0,03). La prévalence était similaire chez les patients hémodialysés et en dialyse péritonéale (P=NS). Un mois après la transplantation, la prévalence globale des facteurs de thrombophilie a chuté de 74,4% à 44,7% (P <0,001). La plupart des facteurs de thrombophilie avaient disparus après la transplantation. <p>2. Le diabète post-transplantation<p>Nous avons analysé rétrospectivement les paramètres du métabolisme glucidique chez 54 patients greffés rénaux traités par tacrolimus et développant un diabète post-transplantation. Trente-quatre patients ont été convertis à la cyclosporine alors que 20 patients ont poursuivi le tacrolimus (groupe contrôle). Après la conversion, le taux de rémission du diabète post-transplantation était de 42% (IC 95% :24-59%) 1 an après la conversion versus 0% dans le groupe contrôle (P=0,001). La conversion<p>était sûre en termes de fonction du greffon, de rejet aigu, de survie des patients et du greffon.<p>Dans notre étude multicentrique (Hôpital Erasme-Bruxelles, CHU de Tours, CHU de Limoges et CHRU de Lille), nous avons enrôlé 1477 patients greffés successivement. Parmi les 1229 patients éligibles pour l’étude, 1076 étaient Caucasiens (analyses primaires). Un total de 118 patients, soit 11% des Caucasiens ont développé un diabète post-transplantation durant les 6 premiers mois de greffe. En analyse multi-variée, le variant rs7903146 de TCF7L2 était indépendamment associé au diabète post-transplantation (OR = 1,60 pour chaque allèle T, P = 0,002). Les autres facteurs de risque indépendants étaient: l'âge du receveur, l’indice de masse corporelle au moment de la greffe, l'utilisation du tacrolimus et la survenue d'un épisode de rejet aigu traité par corticoïdes.<p>Conclusions<p>Les facteurs de thrombophilie sont très fréquents au stade terminal de l'insuffisance rénale et sont corrigés dans la grande majorité après la transplantation rénale. Cela suggère que la plupart des facteurs sont acquis et associés à l'urémie et / ou la dialyse. En outre, notre étude prospective n’a pas démontré d’impact des facteurs de thrombophilie détectés de manière systématique avant la transplantation sur les résultats après transplantation rénale, dans une population recevant un régime immunosuppresseur moderne et de l’acide acétylsalicylique en prophylaxie.<p>L’effet diabétogène du tacrolimus est réversible. Nos résultats suggèrent une amélioration significative du métabolisme glucidique après la conversion à la cyclosporine chez les patients transplantés rénaux atteints de diabète post-transplantation sous tacrolimus.<p>Le diabète post-transplantation et le diabète de type 2 partagent des facteurs de risque communs, dont un variant du gène TCF7L2. La place de ce type de biomarqueur dans la prédiction de la survenue du diabète post-transplantation et dans les stratégies de modification d’immunosuppression doit faire l’objet d’évaluations prospectives.<p> / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished