Role du GLP-1 dans l’homéostasie des cellules souches intestinales

L’intestin, au-delà de sa fonction d’absorption des nutriments, constitue une formidable barrière entre le milieu externe et le milieu interne. Une perturbation de cette fonction barrière, caractérisée par une altération de la perméabilité intestinale , est associée à des pathologies inflammatoires chroniques et aiguës telles que l’ischémie mésentérique aiguë (IMA). L’infarctus de l’intestin est une urgence médicale qui ne peut être diagnostiquée précocement. Il s’agit de l’évolution de l’IMA, provoquée par un apport sanguin insuffisant à l’intestin, entraînant la mort intestinale. Son taux de mortalité est de 60 à 90 % en raison de la gravité de la maladie et de l’échec d’un diagnostic rapide. Au cours des dernières années, d’importants efforts cliniques et précliniques ont été déployés pour trouver des biomarqueurs capables de prédire les dommages gastro-intestinaux avant qu’ils ne deviennent irréversibles et ne se propagent au reste du corps. Un diagnostic plus précoce de l’ischémie intestinale permettrait des interventions plus précoces, pouvant aboutir à : 1) éviter une intervention chirurgicale ; 2) moins de morbidité postopératoire et une survie améliorée si la chirurgie était indiquée. Cela aurait également un impact direct sur l’utilisation des ressources de santé postopératoires, tant au niveau des soins aux patients que de la prestation des services de santé. Identifier un biomarqueur spécifique de l’IMA, utilisable en cas d’urgence clinique, constituerait une avancée majeure. Nous avons récemment identifié un nouveau biomarqueur sérique pour l’IMA : le Glucagon-like peptide 1 (GLP-1). Bien que les peptides de type glucagon soient largement utilisés en clinique, ils ne sont toujours pas utilisés comme biomarqueurs en biologie clinique. Les objectifs du projet actuel sont de comprendre le rôle du GLP-1 dans la perturbation de la barrière intestinale au cours de l’IMA.

Ce travail devrait permettre de répondre aux questions suivantes : 1. Le GLP-1 endogène sécrété lors d’une perturbation de la fonction barrière intestinale a-t-il un rôle dans cette fonction barrière notamment sur les cellules souches intestinales. ? Si oui, est il bénéfique ou non. ? 2. La sécrétion de ce GLP-1 vient il protéger les organes à distance de par ses propriétés anti-inflammatoires ? 3. Les agonistes GLP-1, actuellement utilisés en clinique humaine, pourraient ils être utilisés ou non lors de perturbation de la fonction barrière ? Ce travail présenté ici est la partie préclinique d’un projet de plus grande envergure pour lequel un brevet a été déposé et qui consiste à déterminer si ce GLP-1 pourrait être un biomarqueur de l’ischémie mésentérique. Comprendre pourquoi ce GLP-1 est sécrété de façon précoce lors de l’ischémie reperfusion et son rôle potentiel dans cette pathologie permettrait éventuellement, de pouvoir traiter de façon précoce les patients afin de réduire les conséquences drastiques sur l’intestin, conduisant le plus souvent à la mort de l’individu.

L’ensemble des procédures décrites dans ce projet repose principalement sur des procédures chirurgicales dont l’objectif est d’induire une perturbation de l’homéosatsie des cellules souches intestinales en réalisant des ischémies mésentériques suivies ou non d’une reperfusion. La durée minimale de la chirurgie est de 30 minutes lors d’une ischémie et 20 minutes si elle est suivie d’une reperfusion. Certaines procédures vont nécessiter des injections intra-péritonéales (IP), ou des prélèvements de microgoutte de sang pour mesurer la glycémie. Ces manipulations se font soit sous anesthésie locale (prélèvement sanguin) soit sur animaux vigiles (injections IP) et ne prennent que quelques secondes quand réalisées par un opérateur maitrisant les gestes techniques ce qui sera le cas.

Les expérimentations d’ischémie et ou ischémie/reperfusion de ce projet se feront sur des animaux anesthésiés et il n’y aura aucun réveil de l’animal. Les seules manipulations sur animaux non anesthésiés seront les injections intrapéritonéales des molécules pharmacologiques ou les prélèvements de microgouttes de sang par la queue. Nous serons plus particulièrement attentifs lors des traitements chroniques de 2 semaines car il est parfaitement écrit dans la littérature que les molécules pharmacologiques utilisées réduisent la prise alimentaire. Ainsi un suivi de la masse corporelle toutes les 48h sera réalisé. Si aucun effet négatif ne sont décrits dans la littérature concernant les effets de ces molécules pharmacologiques nous seront également vigilants à tous signes susceptibles de traduire un inconfort voir une souffrance des animaux.

A l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront euthanasiés sous anesthésie afin de réaliser des prélèvements sanguins et tissulaires.

La souris est utilisée car son métabolisme présente de nombreuses similarités avec celui de l’Homme, en particulier au niveau intestinal. Elle exprime les mêmes protéines. En particulier le GLP-1 suit le même comportement chez l’Homme et la Souris. De plus nous avons vérifié que ce GLP-1 était également sécrété lors des ischémies expérimentales réalisées chez l’Homme. Ce modèle est largement documenté dans la bibliographie scientifique. Dans ce projet, nous serons probablement amenés à travailler sur des lignées de souris OGM présentant une délétion spécifique du gène codant pour le glucagon, Elles sont issues du fond génétique C57BL6/J. Ces souris n’ont pas un phénotype dommageable, elles se portent et se comportent bien et ont un état de santé général identique à des souris C57BL6/J non génétiquement modifiées. Il est également probable que nous utiliserons une lignée de souris OGM exprimant le marqueur des cellules souches intestnales (LGR5) couplé à une GFP. Cela permet de récuper spécifiquement les cellules souches (après un passage au Facs).