Etude de l’implication des récepteurs nucléaires PXR, CAR dans les interactions entre flore digestive et épithélium coli

1. Laboratoire de Nutrition et Sécurité Alimentaire. INRA-Jouy-en-Josas Etude de l’implication des récepteurs nucléaires PXR, CAR dans les interactions entre flore digestive et épithélium colique. Arnaud sansonetti Master 2 « Nutrition Métabolisme Energétique et Signalisation » (Paris VII)

2. Le côlon • Absorption d’eau et d’électrolytes. • Digestion et absorption des aliments non digérés au niveau de l’intestin grêle. • Présence d’une flore bactérienne: • - abondante  109 à 1011 bactéries par gramme de contenu, • complexe  300 à 400 espèces.

3. Le côlon : Siège de nombreuses bio-transformations de xéno- et d’endobiotiques Cellule bactérienne Épithélium intestinal Composés exogènes et endogènes Xéno- et endobiotiques Enzymes du métabolisme des xénobiotiques (enzymes de phase I – cyp450 – et enzyme de phase II –GST, UGT) Biotransformation + Molécules biotransformées Molécules biotransformées Molécules biotransformées Transporteur fécès foie Lumière intestinale

4. Objectifs • Etude de l’expression de gènes codant des protéines impliquées dans le métabolisme et le transport des xénobiotiques en présence ou en absence de flore. • Etude des mécanismes impliqués dans la régulation de ces gènes par la flore digestive.

5. Matériel et méthodes 3 mois Northern Blot ARN Rat Cv Rat Cv Isolement des cellules épithéliales colique Rat Ax Rat Ax Rat Ax Rat In Prep de noyaux/protéine nucléaire Retard sur gel Inoculation de fécès de rat Cv; 2j, 14j, ou 30j avant l’abattage

6. UGT Ax In2j In14j In30j Cv MRP3 Ax In2j In14j In30j Cv La flore digestive modifie t-elle l’expression de gènes codant des protéines impliqués dans le métabolisme et le transport des xénobiotiques ? MRP2 Ax In2j In14j In30j Cv GSTPi Ax In2j In14j In30j Cv

7. PXR, CAR: 2 récepteurs nucléaires qui contrôlent l’expression de gènes impliqués dans le métabolisme et le transport des xéno- et des endobiotiques. • Facteurs de transcription dont l’activité est dépendante de ligands. • Leurs gènes cible codent des protéines intervenant dans le métabolisme et le transport des xéno- et des endobiotiques (enzyme de phase I, de phase II, et transporteur). • Localisation tissulaire restreinte.

8. Mise au point technique du complexe PXR dans les cellules épithéliales coliques Compétition Sonde libre Poly dI/dC PXR-ER PXR-ER muté CAR-ER Complexe PXR Sonde libre Mise en évidence d’une protéine nucléaire capable de fixer spécifiquement l’ER-PXR dans les cellules épithéliales coliques.

9. Le complexe PXR/PXR-ER est-il modifié par la flore ? Sonde libre Sonde libre Ax In2j In14j In30j Cv PXR-ER mutée * PXR-ER * Sonde libre ?

10. La quantité d’ARNm de PXR est-elle modifiée par l’absence de flore ? Ax Cv ARNm PXR NON, la flore ne modifie pas la quantité d’ARNm de PXR.

11. Le complexe CAR/CAR-ER est-il modifié par la flore ? Sonde libre Sonde libre Ax In2j In14j In30j Cv Complexe CAR Sonde libre

12. Quantification de CDX2 dans les extraits nucléaires provenant de cellules épithéliales coliques d’animaux axéniques, inoculés et conventionnels Sonde libre Ax In2j In14j In30j Cv

13. Conclusions • La flore module la quantité d’ARNm codant certaines protéines qui interviennent dans le métabolisme et le transport des xénobiotiques. • La flore module la quantité de PXR (CAR?) dans le noyau ou leur capacité à fixer leur élément de réponse. • Il existe un décalage entre la restauration de l’expression des gènes cible modulés par la flore et la restauration de l’activité des récepteurs nucléaires.

14. Perspectives • Autres récepteurs nucléaires de l’épithélium colique cible de la flore digestive ? • Ligands des récepteurs nucléaires coliques dérivés de la flore ?