Rôles et fonctions de Vasorine, protéine osseuse, rénale et vasculaire : étude in vivo dans la formation osseuse et l'homéostasie phosphocalcique

par Anne-Laure Bonnet

Thèse de doctorat en Développement

Sous la direction de Gaël Rochefort.

Soutenue le 23-11-2018

à Sorbonne Paris Cité , dans le cadre de École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....) , en partenariat avec Université Paris Descartes (1970-2019) (établissement de préparation) et de Pathologies- Imagerie et Biothérapies oro-faciales / EA 2496 (laboratoire) .


  • Résumé

    La Vasorine (Vasn) est une protéine transmembranaire de type I initialement étudiée dans le contexte du développement. Vasn a été également mise en évidence chez la souris adulte où elle est fortement exprimée dans les gros vaisseaux, les os et les reins mais le rôle de Vasn est aujourd'hui inconnu. De nombreuses pathologies osseuses, rénales et vasculaires restent encore inexpliquées, et bien qu'à ce jour aucun variant de Vasn n'ait été associé à une pathologie humaine, il est nécessaire d'identifier des marqueurs précoces de ces pathologies ainsi que les voies moléculaires/protéines défaillantes. L'objectif de ce travail est de comprendre les principaux rôles et fonctions de Vasn à travers plusieurs modèles animaux ; les souris Vasn knock-out (KO) constitutives et les souris Vasn KO inductibles (Cassette Cre-Lox inductible). Les analyses ont montré que les souris Vasn KO développent un phénotype non viable, entrainant un décès précoce autour de 24 jours post-natal. Ces souris sont de petite taille, atteintes d'un syndrome néphrotique sévère s'installant à J14 et ont une microarchitecture osseuse anormale par rapport aux souris Wild-type (WT). Des anomalies majeures rénales ont été observées, notamment au sein des podocytes glomérulaires, avec la perte de leurs pédicelles et une absence de diaphragme de fente. Ces altérations expliquent l'accumulation des protéines retrouvées dans les tubules et l'urine. Ce syndrome néphrotique évolue vers une insuffisance rénale sévère. Les souris Vasn KO ont par ailleurs un os trabéculaire fémoral osteopénique, lié au moins en partie à une activité ostéoclastique augmentée. De plus, la média des gros vaisseaux est fortement altérée, se traduisant par une désorganisation des fibres élastiques et des cellules musculaires lisses hypertrophiques, voir totalement absentes de certaines zones. Les souris adultes Vasn KO inductibles présentent un phénotype comparable au souris Vasn KO. Un décès précoce survient autour de 24 jours après la délétion du gène. Le syndrome néphrotique sévère s'installe rapidement entre J15 et J17 post induction, caractérise par une protéinurie majeure et la présence d'une importante quantité d'ascite intrapéritonéal. La microarchitecture osseuse est étonnamment anormale par rapport aux souris contrôles, et cela est lié au moins en partie à une activité ostéoclastique augmentée. La rapidité de la mise en place de l'ostéopénie des souris Vasn KO inductible suggère un rôle direct de Vasn dans le remaniement osseux. A l'issu de ce travail, les répercussions de la perte Vasorine dans des modèles murins adultes ont été décrites, et plusieurs pistes fonctionnelles explorées. L'implication de Vasorine dans le dialogue os/rein est confirmée et son analyse sera poursuivie.

  • Titre traduit

    Roles and functions of vasorin, bone, kidney and vascular protein : in vivo study in bone formation and phosphocalcic homeostasis


  • Résumé

    Vasorin (Vasn) is a type I transmembrane protein initially studied in the context of development. Vasn has also been localized in adult mice where it is highly expressed in large vessels, bones and kidneys. The main(s) role(s) of Vasn is/are actually unknown. Many bone, renal and vascular pathologies are still unexplained, and even if to date no Vasn variant has been associated with a human pathology, it is necessary to identify early markers of these pathologies as well as the molecular pathways / defective proteins. The objective of this work is to understand the main roles and functions of Vasn through several animal models; Vasn knockout (KO) mice and inducible Vasn KO mice (Cre-Lox inducible cassette). Analyzes showed that Vasn KO mice develop a non-viable phenotype, resulting in an early death around 24 days postnatal. In general, they are smaller, with severe nephrotic syndrome taking place from day 14 and have abnormal bone microarchitecture compared to Wild-Type (WT) mice. Major renal abnormalities were observed in the podocytes, with the loss of their pedicels and the absence of a slit diaphragm, which explain the accumulation of proteins found in the tubules and urine. This nephrotic syndrome progresses to severe renal failure. Vasn KO mice have an osteopenic femoral trabecular bone that is at least partly linked to increased osteoclastic activity. In addition, the media of large vessels is strongly altered, resulting in disorganization of elastic fibers and smooth muscle cells are hypertrophic or completely absent from certain areas. The inducible Vasn KO mice have a phenotype comparable to the Vasn KO mouse. An early death occurs around 24 days after deletion of the gene. Severe nephrotic syndrome is rapidly established between D15 and D17 postinduction, characterized by major proteinuria and the presence of intraperitoneal ascite. Bone microarchitecture is surprisingly abnormal compared to control mice, linked at least in part to increased osteoclastic activity. In vitro experiments of primary cell cultures taken from Vasn KO mice compared to cells taken from WT mice validated Vasn expression in podocytes, osteoclasts and smooth muscle cells. The rapid onset of osteopenia in inducible Vasn KO mice suggests a direct role for Vasn in bone remodeling. At the end of this work, the repercussions of the Vasorin loss in adult mouse models were described, and several functional tracks are explored. The involvement of Vasorin in the bone / kidney dialogue is confirmed and its analysis will be continued.


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