Régulation du renouvellement et intégrité épithéliale dans l’homéostasie intestinale des mammifères

L’épithélium intestinal est un tissu qui se régénère rapidement et qui résiste aux agressions tout en maintenant sa fonction de barrière tout au long de la vie adulte. Bien que nous connaissions certains types de cellules qui le composent, nous ne savons pas comment ces cellules sont capables de se renouveler sans perturber l’intégrité du tissu. Le but de ce projet est d’étudier comment les forces mécaniques régulent le renouvellement de l’épithélium intestinal chez les souris. Nos principaux objectifs sont de caractériser le comportement de types de cellules intestinales rares (cellules de « goblet » et « tuft ») et de comprendre les mécanismes de renouvellement et d’intégrité de l’épithélium dans l’homéostasie intestinale.

Étant donné le rôle essentiel de l’homéostasie épithéliale dans la (patho)physiologie, la recherche proposée aura de vastes implications et applications dans un certain nombre de domaines. L’extrapolation des données à différents contextes physiologiques ou pathologiques, notamment les troubles inflammatoires de l’intestin, le vieillissement et le cancer, sera déterminante pour la recherche fondamentale et appliquée. • En ce qui concerne la recherche fondamentale, l’identification des mécanismes impliqués dans l’établissement et le maintien du renouvellement épithélial aidera à comprendre le développement et la fonction normale des organes, ainsi que la façon dont la dérégulation de ce processus contribue aux troubles du développement, au vieillissement et, en particulier, au cancer. • Comprendre comment le nombre homéostatique de cellules est préservé dans l’intestin des mammifères est essentiel pour comprendre comment la pathologie peut se produire – le dérèglement du renouvellement épithélial, que ce soit par une prolifération excessive, une migration aberrante ou une extrusion, pourrait conduire au développement de tumeurs. Ainsi, l’élucidation de la manière dont ces processus sont régulés et couplés pour atteindre l’équilibre sera d’un intérêt particulier pour la communauté médicale, qui pourra également bénéficier de nos systèmes modèles et de nos technologies. • L’intégrité de l’épithélium est essentielle pour sa fonction de barrière, qui consiste à isoler le microbiome gastro-intestinal de l’environnement interne ; si cette fonction est compromise, elle peut conduire ou contribuer à une maladie inflammatoire. La découverte des voies de signalisation qui sont activées en réponse à des niveaux physiologiques ou pathologiques de stress mécanique sera utile pour le développement et la thérapie des maladies. • Les études sur l’intégrité épithéliale et la perméabilité de l’intestin sont bénéfiques pour l’industrie pharmaceutique ; de nouveaux médicaments pourraient être testés sur nos modèles ex vivet in vitro, afin d’évaluer leur sécurité avant de les tester sur des modèles animaux et des humains.

Les animaux recevront différentes molécules par deux voies d’administration différentes, soit par injection, une fois par jour pendant 5 secondes pendant 3 à 5 jours selon la molécule, soit par administration orale d’une molécule une fois pendant 10 secondes.

Les souris recevront des injections qui provoqueront un stress léger lié à la contention et l’introduction de l’aiguille pendant moins de 30 secondes. Certaines injections peuvent induire une certaine sensibilité locale. Ce désagrément ne dure que quelques minutes au maximum.

Toutes les souris seront mises à mort à la fin de chaque procédure pour recueillir les tissus.

La souris de laboratoire est largement utilisée car ce modèle apporte plusieurs avantages : la maîtrise de son élevage, sa reproduction facile et rapide qui permet l’obtention de cohortes d’animaux d’un génotype approprié, la relative facilitée de modification génétique. Les modèles transgéniques proposés ont déjà été utilisés avec succès pour étudier le rôle du cytosquelette et des forces mécaniques dans l’homéostasie de l’épithélium intestinal. Ces modèles nous permettront d’évaluer la contribution des forces mécaniques dans la régulation de l’homéostasie intestinal chez l’adulte, ce qui devient un sujet d’intérêt majeur dans le domaine de la recherche, ainsi que pour la communauté biomédicale. Nous utiliserons des souris adultes (2-4 mois) pour étudier l’homéostasie épithéliale dans l’intestin des mammifères adultes.