Régulation de l’homéostasie biliaire par la protéine d’échafaudage EBP50 – EBPatobile

Les protéines d’échafaudage assemblent et orchestrent des événements cellulaires tels que la régulation de l’activité des transporteurs et des récepteurs, et des voies de signalisation. EBP50 (Ezrin-radixin-moesin (ERM)-Binding Phosphoprotein 50)/NHERF1 (NHE3 regulatory factor 1) est une protéine d’échafaudage à domaines PDZ très exprimée dans le foie. A l’échelle cellulaire, EBP50 est localisée sous la membrane plasmique apicale des cellules épithéliales. Dans la cellule, EBP50 joue un rôle dans l'intégrité épithéliale en régulant la structure apicale et les transporteurs essentiels aux fonctions de sécrétion épithéliale et, dans la régulation des voies de signalisation cellulaire comme EGFR. La fonction biliaire est essentielle à l'absorption intestinale des graisses et à l'homéostasie du cholestérol. La bile est formée par l'hépatocyte et modifiée en aval par les propriétés d’absorption et de sécrétion des cellules épithéliales biliaires (CEB) dans le foie et la vésicule biliaire (VB). Dans les conditions physiologiques, les hépatocytes et les CEB sont virtuellement quiescents. Cependant, en cas de lésions, ces cellules prolifèrent en réponse à de nombreux facteurs. Les modifications des fonctions d’absorption et de sécrétion du système biliaire consécutive à la dérégulation des transporteurs apicaux contribuent aux maladies cholestatiques. Par conséquent, l'établissement et le maintien de l'intégrité épithéliale sont essentiels pour assurer une fonction de sécrétion biliaire, qui dépend à la fois de l'ancrage et de la régulation des transporteurs au domaine apical des cellules épithéliales du foie. EBP50 est exprimé par les hépatocytes et les CEB le long de l'arbre biliaire, y compris dans la VB dans laquelle EBP50 est exprimé à des niveaux plus élevés. Dans les hépatocytes et les CEB, EBP50 régule l'expression, la stabilité et les fonctions des transporteurs essentiels à la fonction de sécrétion biliaire comme MRP2, MDR3 et CFTR. Le récepteur des acides biliaires (AB) TGR5 est un régulateur important de la fonction biliaire car il régule la composition et le volume de la bile grâce à ses actions dans l'épithélium de la VB. De manière intéressante, comme EBP50, TGR5 est très enrichi dans l'épithélium de la VB et régule CFTR. Cependant, les mécanismes d’action de TGR5 dans la VB n'ont pas encore été explorés. Une interaction fonctionnelle entre EBP50 et TGR5 permettant de coupler la signalisation des AB d'une part, à la fonction et à l'expression des canaux et des transporteurs d'autre part sera étudiée.
Nos résultats préliminaires suggèrent fortement un rôle majeur d'EBP50 dans l'homéostasie biliaire, et posent ainsi les bases scientifiques du projet proposé. Les souris invalidées pour EBP50 sont viables, se développent normalement et ne présentent aucun signe histologique de maladie hépatique. En revanche, les souris EBP50-KO présentent spontanément une VB hypertrophique et hyperplasique, une diminution du flux biliaire, une augmentation de la concentration totale des AB et de leur hydrophobicité, et une VB inflammatoire. L’ensemble de ces données nous permet d'émettre l'hypothèse selon laquelle EBP50 régulerait l'homéostasie biliaire en agissant sur le transport hépatobiliaire et la prolifération des CEB. Notre objectif est d'élucider les mécanismes par lesquels EBP50 contribue à cette régulation. L'homéostasie biliaire sera étudiée chez les souris EBP50-KO dans des conditions basales et dans un contexte physiopathologique au cours duquel une réponse adaptative biliaire à la surcharge en AB ainsi qu’une prolifération des CEB se manifestent ; ces modèles sont l’hépatectomie des 2/3 et la ligature de la voie biliaire principale. Dans une perspective translationnelle, EBP50 et ses voies associées seront analysés sur des prélèvements de patients au cours de carcinomes de la VB et de cholangiopathies humaines.