Role of the primary cilium in transepithelial fluid and electrolyte transport control

Komarynets, Olga

doi:10.13097/archive-ouverte/unige:119062

Ce travail de thèse a eu pour objet l'étude de liens potentiels entre les cils primaires et la régulation de la tubulogénèse. Grâce à un essai in vitro, nous avons montré que les cils primaires participent à l'expansion du lumen et à la maturation des tubules. En revanche, nous n'avons pas pu mettre en évidence le rôle des cils primaires dans les stades précoces de la tubulogénèse branchiale. Enfin, nous avons démontré que les cils primaires n'ont pas d'influence sur la mobilité et la prolifération cellulaires. De plus, nous avons étudié la relation entre les cils primaires et le transport trans-épithélial de Na+ par les cellules épithéliales du tubule rénal. Nous avons trouvé qu'une augmentation du transport de sodium induit un allongement des cils primaires. En approfondissant les mécanismes impliqués dans ce processus, nous avons identifié ses principaux composants, qui comprennent notamment l'axe minéralocorticoïde (aldostérone, récepteur minéralocorticoïde, ENaC) ainsi que la protéine de machinerie de transport intra-flagellaire IFT88. L'allongement des cils est engendré à la fois par une diminution de la dégradation de la protéine IFT88 et par l'inhibition de l'autophagie par MR via une voie de signalisation indépendante de mTORC1. Nous avons également découvert que ENaC, qui est nécessaire au transport de sodium trans-épithélial dans le tube collecteur, joue également un rôle dans le contrôle de la longueur des cils. Le silencing ou le blocage d'ENaC engendre en effet un rétrécissement des cils primaires. En revanche, la modulation de la longueur des cils primaires n'altère ni le transport de sodium ENaC-dépendant ni l'expression de la sous-unité. Grâce au modèle d'étude C. elegans, nous avons analysé les réponses comportementales à différentes concentrations en NaCl chez des mutants de différents membres de la famille de protéines ENaC/DEG. Nous avons enfin montré que les canaux ioniques localisés dans les cils primaires, dont MEC-10, UNC105 et UNC-8, ont un rôle sensoriel dans la voie de signalisation, ce qui souligne la réponse comportementale chimiotactique au NaCl. Nos résultats, appuyés par la littérature scientifique à propos de la régulation des cils primaires, suggèrent que la modification de la longueur des cils constitue une réponse adaptative aux changements physiologiques de la fonction rénale. En réponse à l'exposition humorale, la libération d'ions ou de GFR est affectée, mais la longueur des cils est également affectée et envoie des signaux à la cellule afin de réajuster l'homéostasie des ions.

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