Etude du rôle des récepteurs aux œstrogènes dans le développement d’inflammation et de la fibrose hépatique dans un modèle murin de maladie métabolique

Chaque année, on décompte 5000 nouveaux cas de cancer du foie en France. Ce cancer touche principalement des hommes d’environ 50 ans avec des antécédents de foie gras qui a évolué vers une fibrose (accumulation de fibres de collagène), puis une cirrhose. En revanche, les femmes sont plutôt protégées, jusqu’à la ménopause, de ces maladies métaboliques du foie, y compris de ce cancer. Cette différence pourrait s’expliquer par l’impact des hormones sexuelles sur le foie. Parmi elles, les œstrogènes pourraient, au moins en partie, jouer un rôle important, en réduisant la susceptibilité à l’accumulation de gras dans le foie et en modulant l’inflammation. De façon intéressante, le développement de tumeurs hépatiques est aussi observé chez la plupart des patients atteints de glycogénose de type Ia, mais avec une incidence similaire entre les hommes et les femmes. Cette maladie métabolique rare se caractérise par une perte de la production de sucre (glucose) par l’organisme, responsable d’hypoglycémies sévères qui peuvent être fatales en l’absence d’un contrôle très précis de l’alimentation. Contrairement au schéma classique, les tumeurs se développent sur un foie gras mais en absence de fibrose. Ce schéma alternatif de tumorigenèse, encore mal caractérisé, a aussi été décrit chez certains patients diabétiques et/ou obèses. Dans ce projet, nous proposons d’étudier le rôle des oestrogènes sur l’évolution de la maladie hépatique dans un modèle murin de glycogénose de type Ia. Pour cela, nous ciblerons par transgenèse la réponse aux oestrogènes en développant un modèle de souris atteintes de glycogénose de type Ia et n’exprimant pas les récepteurs aux oestrogènes dans le foie. Nous caractériserons ensuite l’environnement immunitaire des foies de ces souris, ainsi que leur sensibilité à développer une fibrose. Ce projet devrait permettre de mieux définir les mécanismes moléculaires initiaux du développement tumoral en lien avec la présence ou non de fibrose hépatique et de définir le rôle des oestrogènes dans cette pathologie.

A terme, ce projet devrait permettre de mieux caractériser le rôle des oestrogènes dans la progression de la pathologie hépatique de la glycogénose de type Ia, en particulier dans les étapes précoces d’inflammation et de fibrose liées à l’accumulation de lipides dans le foie. En fonction des résultats obtenus, le projet sera poursuivi par une étude du rôle des oestrogènes sur le développement tumoral chez des souris âgées atteintes de glycogénose type 1a, en l’absence de récepteur aux oestrogènes. Comme dans le cadre de cancer dépendant des oestrogènes, ce type de récepteur pourrait devenir une nouvelle cible thérapeutique dans le traitement de ce cancer et ainsi éviter la transplantation hépatique à ces patients.

Pour obtenir les souris atteintes de glycogénose de type 1a, une injection de tamoxifène sera réalisée par voie sous-cutanée pendant 5 jours de suite à l’âge de 6-8 semaines pour supprimer l’expression des gènes cibles. Ces souris, ainsi que des souris atteintes de glycogénose de type Ia sans récepteur aux oestrogènes hépatique, seront soumises pendant 3 mois à un régime standard ou à un régime délétère qui est connu pour favoriser une fibrose hépatique, voire des lésions hépatiques. Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles seront réalisés en veine submandibulaire une fois par mois pendant 3 mois. En fin d’étude, une partie des souris subiront une chirurgie sans réveil, sous anesthésie profonde et analgésie, afin d’isoler les cellules immunitaires du foie.

Ce projet concerne une pathologie caractérisée par le développement d’hypoglycémies lors de jeûnes courts (entre les repas) et par des atteintes hépatiques menant à long terme au développement de tumeurs du foie. En ciblant la pathologie dans le foie par transgenèse, le modèle de souris atteintes de glycogénose de type Ia utilisé dans cette étude reproduit toute la pathologie hépatique observée chez l’homme et est viable. Cependant, ces souris peuvent développer des hypoglycémies si elles ne s’alimentent pas régulièrement, car elles ne peuvent pas utiliser leur stock de sucres accumulé dans le foie. Actuellement, la gestion de l’élevage permet de limiter les décès (généralement nocturnes) liés aux hypoglycémie à environ 1%, voire 2%. Ces souris développent aussi des tumeurs hépatiques autour de 12-15 mois ce qui ne constituera pas un point limite dans ce projet puisque les procédures seront limitées à 3 mois. L’ensemble de ces nuisances devrait être similaire dans le modèle de souris atteintes de glycogénose de type Ia sans récepteur aux oestrogènes dans le foie, même si ces souris développeront probablement plus de fibrose. Dans ce projet, les souris seront alimentées avec un régime favorisant le développement de la fibrose et connu pour entrainer un arrêt de la prise de poids de la souris. Une partie des souris pourront subir une chirurgie avec laparotomie afin d’accéder à la veine porte et à la veine cave pour perfuser le foie. Enfin, ces souris subiront une série d’injections de 5 injections par voie sous-cutanée et de 3 prélèvements sanguins, réalisés tous les mois, qui entrainer une légère douleur liée à la piqure et un évenutellement un léger saignement au point de la piqure. Ce dernier sera maitrisé par compression légère de la zone.

Toutes les souris transgéniques de la procédure d’élevage seront utilisées dans la procédure d’étude de la progression de la pathologie hépatique. Tous les animaux seront ensuite mis à mort pour prélèvement du foie afin de réaliser des analyses anatomo-pathologiques et moléculaires et la caractérisation des cellules du foie.

En ce qui concerne la production de sucre par l’organisme, les études réalisées sur des vertébrés inférieurs tels que le poisson montrent que les régulations observées ne sont pas les mêmes que chez les mammifères. Les expériences seront donc réalisées avec des modèles animaux dont les systèmes de régulation sont semblables à l’homme et qui reproduisent toute la pathologie hépatique observée chez les patients. Pour cela, un modèle de souris reproduisant la pathologie hépatique de la glycogénose de type Ia a été obtenu par transgenèse en ciblant uniquement la perte de production de sucre par le foie. Ce modèle murin est unique et viable. En effet, l’élevage des deux autres modèles d’animaux atteints de glycogénose de type Ia (souris et chien qui présentent une perte totale de la production de sucre par l’organisme est très complexes car la plupart des animaux meurt avant le sevrage. Les protocoles seront débutés chez des souris adultes (âgés de 6 à 8 semaines) et auront une durée de 3 mois. La fin du protocole est donc prévue à l’âge de 5 mois. Les protocoles seront débutés chez des souris adultes (âgés de 6 à 8 semaines) et auront une durée de 3 mois. La fin du protocole est donc prévue à l’âge de 5 mois.