Régulation différentielle de la transcription des gènes murin et humain de l'apolipoprotéine A5 en réponse aux cytokines pro-inflammatoires par différents mécanismes impliquant respectivement NF-kB ou COUP-TFI : régulation transcriptionnelle du gène de l'APOA5 par RORα

• Auteur / Autrice : Annelise Genoux
• Direction : Jean-Charles Fruchart
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pharmaceutiques
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Lille 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Inflammation

Inflammation

Hypertriglycéridémie

Hypertriglycéridémie

Cytokines

Cytokines

Apolipoprotéines A

Apolipoprotéine A

Résumé

L'hypertriglycéridémie, considérée comme un facteur de risque indépendant de maladies cardiovasculaires, est souvent associée à des pathologies métaboliques et inflammatoires. L'apolipoprotéine A5 (APOA5), récemment découverte, exerce un rôle majeur dans l'homéostasie des triglycérides. De ce fait l'étude des facteurs régulant son expression est particulièrement intéressante. La première partie de nos travaux vise à déterminer le rôle de l'APOA5 dans l'inflammation en étudiant la régulation de son expression génique par les cytokines pro-inflammatoires et d'élucider le ou les mécanismes moléculaires impliqués. En utilisant des modèles cellulaires d'hépatomes humain et murin, nous avons initialement démontré que les cytokines pro-inflammatoire IL-1, TNFα et IL-6 régulent de manière opposée l'expression des gènes humain et murin de l'APOA5 in vitro selon différents mécanismes transcriptionnels faisant intervenir notamment les facteurs nucléaires NF-κB p50 et COUP-TFI. Ensuite, des expériences réalisées sur des souris sauvages et transgéniques surexprimant le gène humain de l'APOA5, ont montré que ces cytokines modulent également l'expression des gènes humain et murin de l'APOA5 in vivo. Enfin, la mesure des concentrations en triglycérides, TNFα et apoAV plasmatiques, réalisée chez 32 enfants présentant le syndrome néphrotique idiopathique (11 en rechute et 21 en rémission), a permis de mettre en évidence une corrélation inverse entre la concentration en apoAV et les concentrations en triglycérides et TNFα chez ces patients. Cette observation suggère qu'une inhibition de l'expression du gène de l'APOA5 par le TNFα synthétisé en grande quantité chez ces patients pourrait contribuer à l'hypertriglycéridémie observée. Cette première étude a mis en évidence un nouveau mécanisme impliquant pour lapremière fois COUP-TFI dans la réponse inflammatoire. La deuxième partie de nos travaux a porté sur l'étude de la régulation du gène de l'APOA5 par les facteurs nucléaires ROR. RORα joue un rôle dans le métabolisme des lipide et l'inflammation. Nous avons d'abord démontré que seuls les facteurs RORα1 et RORα4 stimulent fortement l'activité transcriptionnelle du promoteur de l'APOA5 humaine in vitro, en se fixant directement sur un élément de réponse spécifique. Ensuite, l'infection de cellules humaines d'hépatomes par des adénovirus exprimant hRORα1 et hRORα4 a conduit à une augmentation de l'expression des ARNm de l'APOA5. En outre, nous avons montré que le gène murin de l'apoa5 n'est pas régulé par ROR. Cette partie de l'étude identifie un nouveau gène cible de RORα renforçant son rôle dans l'homéostasie des triglycérides.

Hypertriglyceridemia, considered as an independent risk factor for coronary heart diseases, is often associated with metabolic and inflammatory disorders. The newly identified APOA5 is a crucial determinant of triglyceride levels and therefore the study of the factors regulating its gene expression is of significant importance. The first part of our studies aims at determining the rôle of APOA5 in inflammation by studying the regulation of its gene expression by pro-inflammatory cytokines and elucidate the molecular mechanisms involved. By using hepatic mouse and human cellular models, we initially demonstrated that the pro-inflammatory cytokines IL-1, TNFα and IL66 regulate in an opposite manner the expression of the mouse and human APOA5 genes in vitro, through different transcriptional mechanisms, involving in particular the nuclear factors NF-κB and COUP-TFI. Then, experiments carried out in wild type mice and mice overexpressing human APOA5 showed that cytokines modulate mouse and human APOA5 gene expressions in vivo. Finally, the measurement of plasma triglyceride, TNFα and apoAV in 32 children with an idiopatic nephrotic syndrome ( 11 in relapse and 21 in remission) allowed to establish a negative correlation between apoAV plasma concentration and triglyceride and TNFα concentrations. This observation suggests that the inhibition of the APOA5 gene expression by the high level of TNFα in these patients could contribute to hypertriglyceridemia. This first study identifies a new mechanism involving for the first time COUP6TFI in the inflammatory response. The second part of our studies is focused on the gene regulation study of APOA5 by nuclear factors, ROR. RORα plays a rôle in lipid metabolism and inflammation. We initially demonstrated that only RORα1 and RORα4 strongly stimulate the transcriptional activity of the human APOA5 promoter in vitro through a direct binding on a specific response element. Furthermore, the infection of human hepatic cells with adenovirus expressing hRORα1 and hRORα4 induce an increase of APOA5 mRNA expression. Moreover, we demonstrated that the mouse apoa5 gene is not regulated by ROR. This part of the study identifies a new target gene for RORα strengthening its rôle in triglyceride homeostasis.