Vers un traitement de l'hypercalciurie : identifier le role du récepteur du calcium intrarénal – KCASR

L'hypercalciurie est une anomalie très fréquente et un facteur de risque majeur de lithiase calcique. La réabsorption tubulaire rénale de calcium (Ca) est un determinant direct de l'excrétion urinaire de Ca et de la concentration extracellulaire de Ca. En condition normale, la réabsorption rénale de Ca est étroitement régulée et nous avons antérieurement montré que les facteurs intrarénaux sont importants dans ce processus. Le « Ca-sensing receptor » (CaSR) intrarénal pourrait jouer un rôle majeur dans le contrôle des réabsorptions rénales de Ca et de NaCl. Les objectifs de ce projet sont :
i) de préciser le role du CaSR intrarénal dans le contrôle des réabsorptions de Ca et NaCl, et donc dans le contrôle des bilans de Ca et de NaCl
ii) d'identifier les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans les effets du CaSR intrarénal
iii) de développer et de tester des antagonistes du CaSR pouvant être utilisés pour augmenter la réabsorption rénale de Ca
Deux approches complémentaires seront mises en oeuvre
i) Nous avons généré des souris transgéniques qui surexpriment soit un mutant actif (L125P) soit la forme normale de CaSR spécifiquement dans les cellules de la branche large ascendante (BLA) de l'anse de Henle. L'étude in vivo de ces souris sera réalisée, par comparaison avec leurs témoins normaux, en cage à métabolisme, de manière à savoir si l'expression spécifique du transgène dans la BLA est responsable d'une perte rénale de Ca et/ou de NaCl, et d'en déterminer les conséquences sur les métabolismes de Ca et NaCl. L'étude in vitro des souris transgéniques sera également réalisée : les transports de Ca et NaCl dans les BLA de souris transgéniques et normales seront directement mesurés par microperfusion in vitro ; l'expression des principales protéines membranaires impliquées dans ces transports dans la BLA (NKCC2, ROMK, CLC-KB, CLAUDINE-16) sera étudiée, sur tubules microdisséqués de souris normales et transgéniques, à l'échelle de l'ARNm (RT-PCR en temps réel) et de la protéine (immunoempreintes semi quantitatives). Une analyse, sans a priori, des gènes régulés par CaSR sera également réalisée par puces à ADN à haute densité.
ii) Le développement et l'étude de l'effet d'antagonistes de CaSR (calcilytiques) in vitro et in vivo. Nous avons récemment découvert un nouveau calcilytique, Calhex 231, un des plus puissants développés dans notre laboratoire. Nous optimiserons l'activité du Calhex 231, et entreprendrons la synthèse et la sélection de nouveaux calcilytiques en criblant plusieurs bibliothèques de molécules. Nous modéliserons les sites de liaison des calcilytiques et caractériserons pharmacologiquement les CaSR mutants. Enfin, nous testerons in vivo les calcilytiques chez des rats thyroparathyroïdectomisés et chez les souris hypoparathyroïdiennes Gcm2-/-, afin de déterminer si l'administration aiguë et/ou chronique de ces drogues est capable d'augmenter la réabsorption rénale de Ca.
Nous nous attendons à ce que les expériences menées chez les souris transgéniques démontrent que la surexpression de CaSR dans la BLA induise un syndrome de perte rénale de Ca et, le cas échéant de NaCl. Nous pourrons identifier la nature des anomalies expliquant les modifications de transport responsables du syndrome ainsi que les mécanismes moléculaires impliqués. La partie pharmacologique du projet permettra la découverte de nouveaux calcilytiques et l'amélioration des calcilytiques existants, l'identification des mécanismes moléculaires par lesquels ces drogues modifient la fonction de CaSR, et la demonstration que les calcilytiques sont capables d'augmenter la capacité rénale de réabsorption de Ca. Ces resultants fourniront la preuve du concept qu'il est possible, en agissant pharmacologiquement sur CaSR, de diminuer l'excrétion rénale de Ca et de traiter les syndromes d'hypercalciurie.