Le syndrome néphrotique (SN) est causé par une altération glomérulaire, responsable d’une excrétion urinaire anormale de protéines plasmatiques, compliquée d’hypoalbuminémie. Le SN est toujours associé à une rétention rénale de Na + qui conduit à la génération d'ascite et / ou d'œdèmes. La pathogénie de la rétention de Na + et de la constitution d’œdèmes n’est pas entièrement élucidée. Dans notre étude, nous avons évalué le rôle possible des espèces réactives de l'oxygène (ROS) dans cette pathogénie. Notre étude dans le modèle de rat aminonucléoside puromycine (PAN) de SN fournit des éléments de preuve d'un rôle critique des ROS dans les troubles hydro-électrolytiques associés au SN. Dans le rein, l'endocytose de l'albumine anormalement filtrée dans le néphron distal induit un stress oxydatif qui est responsable de l’augmentation de la Na, K-ATPase. Dans le péritoine, le SN est associé à une augmentation marquée de la perméabilité à l'eau et à une diminution du coefficient de réflexion des protéines de la barrière péritonéale. Ces modifications, déclenchées par le stress oxydatif et l'activation subséquente de NF-kB, comptent pour environ deux tiers du volume de l'ascite. Enfin, nous avons confirmé que le stress oxydatif participe à la sécrétion de l'angiotensine-aldostérone et est nécessaire à l’apparition de l'hyperaldostéronémie observée chez les rats PAN-néphrotiques. / Nephrotic Syndrome (NS) is a nonspecific kidney disorder defined by abnormal urinary excretion of plasma proteins and hypoalbuminemia. NS is always associated with a renal retention of Na+ leading to the generation of ascites and/or edema. The pathogenesis of Na+ retention and edema is not fully elucidated. In our studies we evaluated the possible role of reactive oxygen species (ROS) in this pathogenesis. Our studies in the puromycin aminonucleoside (PAN) rat model of NS provided pieces of evidence for a critical role of ROS in the hydro-electrolytic disorders associated with NS. In the kidney, endocytosis of abnormally filtered albumin in the distal nephron induces an oxidative stress which is responsible for the up-regulation of Na,K-ATPase. In the peritoneum, NS is associated with a marked increase in water permeability and a decrease in the reflection coefficient to proteins of the peritoneal barrier. These changes, which are triggered by oxidative stress and subsequent activation of NF-kB, account for approximately two-third of the volume of ascites. Finally, we confirmed that oxidative stress participates in the angiotensin-stimulated secretion of aldosterone and is required for the hyperaldosteronemia observed in PAN-nephrotic rats.

L'apparition d'une protéinurie néphrotique constitue un effet secondaire aux thérapies ciblées anti-angiogéniques utilisées en oncologie (anti-VEGF ligand et les inhibiteurs de récepteurs tyrosine kinase). Dans ces travaux, nous avons étudié 29 patients traités par ces thérapies. 8 d'entre eux ont développé des lésions glomérulaires minimes ou hyalinose segmentaire et focale (LGM/HSF) majoritairement suite au traitement par les inhibiteurs des récepteurs tyrosine kinases (RTKIs) et 13 présentaient principalement des lésions de microangiopathie thrombotique (MAT) après thérapie anti-VEGF ligand. Dans cette étude, nous avons mis en évidence que c-mip est un acteur majeur du développement de protéinurie néphrotique consécutive aux traitements par les RTKIs. En effet, le Sorafenib (RTKI) induit l’expression de c-mip en inhibant l’activité de RelA et ce mécanisme serait impliqué dans le déclenchement des lésions LGM/HSF. Le rôle de c-mip dans la physiopathologie des podocytopathies acquises nous a conduit à générer un modèle murin d'invalidation de c-mip, conditionnelle et spécifique du podocyte. Les souris déficientes pour c-mip ont été étudiées dans deux modèles expérimentaux de protéinurie, induits par le LPS et le Sorafenib, respectivement. Dans les deux modèles, la protéinurie était significativement atténuée chez les souris déficientes avec préservation de l'architecture glomérulaire en comparaison des souris témoins. Le sorafenib a entraîné chez les souris témoins des lésions glomérulaires caractérisées par des rétractions du floculus, des thrombi intraglomérulaires et des lésions podocytaires. Ces résultats suggèrent que le sorafenib constitue un nouveau modèle murin d'induction d'une glomérulopathie expérimentale et que l'invalidation de c-mip spécifiquement dans le podocyte confèrerait une résistance au développement de protéinurie et de lésions rénales, suggérant que c-mip serait une cible thérapeutique potentielle. / Nephrotic proteinuria constitutes a serious side effect of anti-angiogenic therapies commonly used in oncology (anti-VEGF and tyrosine kinase receptorinhibitors, RTKI). In this work, we studied 29 patients treated by anti-angiogenic therapies. Eight of them developed minimal change nephrotic syndrome and focal and segmental glomerulosclerosis (MCNS/FSGS), mainly after RTKI treatment, and 13 underwent thrombotic microangiopathy lesions, mostly associated with anti-VEGF ligand therapy. C-mip overexpression was strongly related to the onset of nephrotic proteinuria after RTKI. Sorafenib (RTKI) induced c-mip expression by inhibiting RelA activity, ultimately leading to MCNS/FSGS. To confirm and clarify the pathophysiological role of c-mip in acquired podocytopathies, we generated a conditional, podocyte-specific c-mip knock-out mouse model. C-mip knockout mice were subjected to two experimental models of proteinuria, induced by LPS and Sorafenib, respectively. In each model, proteinuria was significantly decreased in cmip-invalidated mice, while glomerular architecture was preserved as compared to control mice. In the latter, Sorafenib led to glomerular tuft retractions, intraglomerular thrombi and podocyte lesions. This is suggested as the first experimental model of RTKI-induced glomerulopathy. Moreover, the podocyte specific knock out of c-mip confers resistance to proteinuria and renal injury, confirming c-mip as a potential therapeutic target in idiopathic nephrotic syndrome.

La pathogénie du syndrome néphrotique idiopathique est inconnue, mais de nombreux arguments clinques et expérimentaux favorisent l’hypothèse d’une pathogénie dys-immunitaire à expression immunologique et rénale, au cours de laquelle on observerait une altération des lymphocytes T. Cependant, le mécanisme exact reste encore mal connu. Récemment, le Rituximab, un anticorps dirigé contre l’antigène CD20, a montré une efficacité à induire une rémission à moyen et long terme suggérant l’implication d’une dysfonction des lymphocytes B et/ou un défaut de coopération T-B. Notre laboratoire a isolé un nouveau gène C-MIP dont l’expression est induite dans certaines sous-populations lymphocytaires T et B, ainsi que dans les podocytes de patients atteints de SNI en phase de poussée mais quasiment indétectable chez les sujets sains.Dans ces travaux, ancillaires au PHRC NEPHRUTIX, nous avons étudié les perturbations lymphocytaires T, avant, au moment de la rechute et en période de rémission au cours de syndrome néphrotique à lésions glomérulaires minimes et l’effet du traitement par le Rituximab. Dans cette étude, nous avons mis en évidence que la rechute était associée à un effondrement des lymphocytes T régulateurs, une baisse profonde de l’interleukine-2 ainsi qu’à une surexpression significative de C-MIP, précédant la survenue de la rechute. Ces modifications se restaurent en rémission. Enfin, la rémission obtenue dans le bras Rituximab, entraîne une diminution des lymphocytes T folliculaires (Tfh), des iNKT et des cellules double-négatives DN-TCR Vα24, suggérant que le SNLGM implique un défaut des réponses immunitaires innées et adaptatives, qui peut être stabilisé par un traitement par Rituximab.Afin d’étudier le rôle de C-MIP, nous avons généré des souris transgéniques sur-exprimant ce gène dans les lymphocytes T matures périphériques. Cette surexpression est à l’origine d’un phénotype lymphocytaire altéré marqué par une accumulation de lymphocytes T naïfs, un effondrement des cytokines activatrices de type Th1 et Th2 et une accumulation des formes inactives des Src kinases. Ces résultats suggèrent que C-MIP, en inhibant les Src kinases, est un régulateur négatif de l’activation T impliqué dans la signalisation proximale et pourrait être impliqué dans l’hypo-réactivité lymphocytaire T observée chez les patients atteints de SNLGM actif. / The pathogenesis of minimal-change nephrotic syndrom (MCNS) is unknown, but, supported by many clinical and experimental arguments, it was suggested that MCNS is a dys-immune disorder with immunogical and renal expression, during which T-cell alteration would be observed. However, the exact mechanism remains unknown. Recently, Rituximab, a B-cell depleting agent, is effctive in inducing mid- and long-term remission suggesting involvement of B-cell dysfunction and/or lack of T-B cooperation. Our laboratory identified a new gene: C-MIP. We have shown that C-MIP abundance is increased in some T and B lymphocyte subpopulations, as well as in podocytes of MCNS patients during relapse phase but undetectable in healthy subjects.In this work, ancillary to the NEPHRUTIX PHRC, we studied T-cell disturbances before and during the relapse or during the remission time in MCNS and the effect of Rituximab therapy. In this study, we found that relapses were associated with significant decrease in regulatory T cell and interleukin-2 expression, while C-MIP abundance was significantly increased. These changes are restored during remission time. Finally, remission after Rituximab therapy leads to a decrease in follicular T cells (Tfh), iNKT and double-negative (CD4- CD8-) T cells expressing the invariant Vα24 chain, suggesting that MCNS involves a disorder of innate and adaptative immune response, which can be stabilized by Rituximab treatment.In order to study the C-MIP role, we generated transgenic mice overexpressing this gene in the peripheral mature T-cells. This overexpression leads to an altered lymphocyte phenotype with an accumulation of naive T lymphocytes, a significant decrease of Th1 and Th2 activating cytokines and accumulation of inactive Src kinases. These results suggest that, by inhibiting Src kinases, C-MIP is a negative regulator of activation T involved in proximal signalling and may be responsable of the lymphocyte T hypo-reactivity observed in patients with active MCNS.

Le syndrome néphrotique idiopathique (SNI) est une néphropathie glomérulaire définie par une protéinurie massive associée à une hypoalbuminémie, sans lésions inflammatoires rénales, ni dépôts de complexes immuns circulants. Les travaux réalisés au cours de ma thèse concernent l’étude du rôle potentiel du gène c-mip dans la physiopathologie du SNI.Dans un premier temps, nous avons étudié la physiopathologie moléculaire de l’association maladie de Hodgkin et SNI. Nous avons démontré que cette association était liée à une forte induction de c-mip à la fois dans les cellules de Reed Sternberg (dont la présence signe le lymphome hodgkinien) et les podocytes qui sont des cellules spécialisées du glomérule rénal (Audard, et al. 2010). Nous avons montré que l’induction de c-mip résultait d’un défaut quantitatif et/ou qualitatif du gène Fyn, à la fois chez les patients et dans un modèle de souris déficiente en Fyn. Nous avons trouvé que c-mip était fortement induit dans les podocytes au cours du SNI ainsi que dans la glomérulopathie extramemenbraneuse (GEM). La surexpression de c-mip par transgénèse chez la souris déclenche une protéinurie néphrotique dont le mécanisme implique une rupture, médiée par c-mip, de la voie de signalisation de la néphrine (Science Signaling, 2010 co-auteur). L’étude de la néphrite de Heyman, le modèle expérimental de la GEM humaine, a permis de montrer que l’induction de c-mip coincidait avec l’apparition de la protéinurie et était associée à l’inhibition de l’activité RhoA, à une perte de la synaptopodine, à une diminution du VEGF tandis que l’expression de la DAPK (death-associated protein kinase) est fortement augmentée (Audard et al, manuscrit soumis 1). Nous avons recherché si l’hypogammaglobulinémie au cours du SNI était associée à des anomalies fonctionnelles des lymphocytes B (LB). Nous avons trouvé que c-mip interagit avec la sous unité régulatrice de la PI3 kinase et empêche la dissociation de la sous unité catalytique, p110, nécessaire à l’activation de la PI3 kinase. Enfin, l’expression de l’IL 21, une cytokine–clé secrétée par les lymphocytes T et intervenant dans la commutation isotypique, était fortement réduite dans le SNI (Audard et al, manuscrit en préparation 2). Ces résultats donnent un éclairage nouveau sur la physiopathologie moléculaire du SNI et suggèrent un rôle crucial de c-mip dans les anomalies lymphocytaires et podocytaires observées chez les patients / Idiopathic nephrotic syndrome comprises several podocyte diseases of unknown origin, affecting the glomerular podocyte, which plays a key role in controlling the permeability of the kidney filter to proteins. It is characterized by massive proteinuria and hypoalbuminemia, with no inflammatory lesions or cell infiltration. This works focused on the potential role of c-mip in the pathogenesis of INS. We showed that occurrence of minimal change nephrotic syndrome in the course of Hodgkin lymphoma (cHL-MCNS) is closely related to the induction of c-mip in both Hodgkin-Reed Sternberg cells and podocytes (Audard, et al. 2010), which is caused by a qualitative and/or quantitative defect in Fyn in both HRS and podocytes cells. We found that c-mip is upregulated in podocytes of patients with membranous nephropathy (MN). Transgenic mice overproducing c-mip in the podocytes developed heavy proteinuria without morphological alterations, inflammatory lesions or cell infiltrations. We showed that c-mip turned off podocyte proximal signaling by preventing the interaction between Fyn and nephrin, resulting in the inhibition of nephrin signaling pathway (Science signaling, 2010 coauthor). Moreover, the induction of c-mip in passive type Heymann nephritis (the experimental model of MN) was concomitant to proteinuria occurrence and is associated with reduction of RhoA activity, downregulation of synaptopodin and VEGF expression whereas DAPK expression is significantly increased (Audard et al manuscript submitted 1).We demonstrated that hypogammaglobulinemia, a common feature in INS patients, may result from a defect in B lymphocytes. We found that c-mip interacts with p85 regulatory subunit and prevent its dissociation from p110 catalytic subunit, resulting in inactivation of PI3 kinase. Finally, the expression of IL21, a key cytokine involved in class switching recombination, is repressed in active phases of INS, which may contribute for immunoglobulin disorders commonly observed in these patients (Audard et al manuscript in progress 2).Altogether, these results suggest that c-mip is a major player of lymphocyte and podocytes dysfunction observed in patients with INS

Le syndrome néphrotique idiopathique (SNI) se caractérise par un remodelage du cytosquelette des podocytes et par une réorganisation des complexes protéiques podocytaires dont le diaphragme de fente. Récemment, une protéine fondamentale dans le remodelage du cytosquelette a été identifiée au niveau des pédicelles : IQGAP1. Nous sommes partis de l’hypothèse selon laquelle IQGAP1 par ses propriétés et ses caractéristiques biologiques connues dans différents modèles cellulaires (protéine d’échafaudage, remodelage du cytosquelette, migration cellulaire) pourrait être fondamentale dans les modifications ultrastructurales observées au cours du SNI. Au cours de ce travail de thèse, nous avons analysé les caractéristiques de la protéine IQGAP1 dans les podocytes humains, son implication dans les fonctions podocytaires et dans la physiopathologie du SNI. Nous avons dans un premier temps caractérisé les propriétés de la protéine IQGAP1 au sein des podocytes et déterminé sa localisation cellulaire à l’interface entre le cytosquelette et les complexes protéiques apical et diaphragmatique. Nous avons démontré le rôle d’IQGAP1 dans la migration podocytaire et dans la perméabilité de la monocouche épithéliale. Ces phénomènes au cours du SNI étant modifiés, nous avons dans un second temps étudié l’implication d’IQGAP1 dans la physiopathologie du SNI à l’aide de différents modèles expérimentaux (aminonucléoside de puromycine, plasmas de patients présentant un SNI, podocytes mutés pour la PLCε1). Nous avons ainsi démontré la translocation nucléaire de la protéine IQGAP1, dépendante de la voie ERK et de la PLCε1 et son implication dans la survie cellulaire par son interaction avec la chromatine. Au cours du SNI expérimental, nous avons observé une modification des propriétés d’IQGAP1 : localisation, interactions, phosphorylation.Cette approche a permis de démontrer l’implication de la protéine IQGAP1 dans le SNI. Compte tenu de son rôle dans le remodelage du cytosquelette, IQGAP1 pourrait également être un facteur dans la genèse de différentes glomérulopathies. / Idiopathic nephrotic syndrome (INS) is characterized by the pedicel cytoskeleton remodelling and the disruption of the slit diaphragm complex. Recently, a pivotal protein involved in cytoskeleton remodelling has been identified in podocytes: IQGAP1.We hypothesized that IQGAP1 may be crucial in ultrastructure changes observed in INS through its biological properties and characteristics reported in different cell types (scaffold protein, cytoskeleton dynamism, cell migration). Thus, we analysed IQGAP1 characteristics in human podocytes, its involvement in podocyte functions and in the INS pathophysiology. We have characterized IQGAP1 podocyte characteristics and clarified its cell localisation between the cytoskeleton and the apical or diaphragmatic protein complexes Our work demonstrated the role of IQGAP1 in podocyte motility and in the permeability of epithelial monolayer. With respect to the modification of these phenomenons during INS, we have studied IQGAP1 involvement in INS pathophysiology with different experimental models (puromycine aminonucleoside, plasmas from patients suffering from INS, PLCε1 mutated podocytes). We have demonstrated IQGAP1 nuclear translocation, dependant to ERK signaling pathway and to PLCε1 and its involvement in cell survival through its interaction with the chromatin. In the experimental INS, we have observed a modification of IQGAP1 properties: localization, interactions, phosphorylation. This approach allowed us to show IQGAP1 involvement in INS. Through its role in cytoskeleton remodelling, IQGAP1 may be a factor in the development of different glomerulopathies.