Implication de la dégradation du collagène dans la fibrose rénale : détection, mécanismes et traitement

La maladie rénale chronique (MRC) représente un enjeu de santé publique majeur à l'échelle mondiale, touchant environ 10 % de la population adulte. Son évolution vers l'insuffisance rénale terminale est étroitement liée au développement de la fibrose, un processus pathologique caractérisé par une accumulation excessive des protéines de la matrice extracellulaire (MEC) telles que les collagènes. Malgré de nombreuses études consacrées à la production des collagènes, les options thérapeutiques visant à limiter leur accumulation restent limitées, ce qui souligne la nécessité de mieux comprendre les mécanismes et d'identifier de nouveaux biomarqueurs pour la détection précoce et la surveillance de la fibrose. Ce travail de thèse intègre trois axes de recherche consacrés à la fibrose rénale: (1) un traitement pharmacologique potentiel de la fibrose rénale dans un modèle murin du syndrome d'Alport; (2) une analyse méthodologique de la MEC dans le rein fibrotique par une approche de décellularisation; (3) une analyse peptidomique urinaire de la fibrose dans le modèle murin de fibrose par obstruction urétérale unilatérale (UUO).(1) Nous avons évalué l'activité antifibrotique et néphroprotectrice du DMAPT (un inhibiteur de NF-κB) chez des souris « knock-out » Col4α3, un modèle génétique préclinique de CKD du syndrome d'Alport caractérisé par des anomalies de la membrane basale glomérulaire et une fibrose progressive. Nous avons démontré l'efficacité thérapeutique du DMAPT dans ce modèle, principalement observée chez les femelles, soulignant un cas de dimorphisme sexuel dans le traitement de la MRC. Ces résultats soulèvent des questions clés sur le rôle des hormones sexuelles dans la modulation de l'activité du DMAPT. Des études complémentaires sont en cours, et un manuscrit lié à cet axe de recherche est en préparation.(2) Nous avons développé un protocole de décellularisation associé à une analyse protéomique basée sur la spectrométrie de masse pour tenter de mieux identifier et quantifier les protéines de la MEC dans les reins fibrotiques de souris. Cette méthodologie a permis de préserver plus de 90 % des protéines du « core matrisome » (collagènes, glycoprotéines et protéoglycanes), mais avec un enrichissement très variable d’une protéine à l’autre. Nous avons conclu que la décellularisation est une approche intéressante pour analyser la composition des protéines de la MEC, mais elle doit être utilisée avec précaution car elle peut mener à une représentation erronée de la structure native du tissu. Cet axe de recherche a été publié (Frattini et al. Proteomics. Septembre 2024 ; 24(17) : e2400052).(3) Nous avons testé l'hypothèse selon laquelle une dégradation altérée du collagène contribue activement au développement de la fibrose. Nous avons utilisé une approche peptidomique basée sur la spectrométrie de masse pour analyser les peptides dérivés du collagène (CDP) dans l'urine du bassinet et de la vessie d'un modèle murin de fibrose rénale induite par une UUO irréversible. Dans l'urine collectée dans le bassinet du rein obstrué fibrosé, l'abondance de la majorité des CDP était principalement réduite, avant même le développement de la fibrose. Au contraire, l’abondance des CDPs provenant de l'urine de la vessie, dérivés du rein controlatéral ne développant pas de fibrose, étaient pour la plupart régulées à la hausse. Nous proposons donc que la réduction de l'activité des protéases responsables de la production des CDPs précède et est impliquée, au moins partiellement, dans la fibrose rénale induite par l'UUO. Ce travail a été soumis pour publication dans une revue à comité de lecture.Collectivement, les travaux rapportés dans ce manuscrit de thèse convergent vers l'objectif commun de faire progresser notre compréhension de la fibrose rénale grâce à une meilleure compréhension des mécanismes et à la découverte de biomarqueurs.