Étude fonctionnelle de la polycystine-1 dans les cellules épithéliales intestinales humaines

La polycystine-1 (PC1), codée par le gène PKD1, joue un rôle important dans la différenciation terminale des cellules épithéliales rénales. Des mutations dans ce gène entraînent une polykystose rénale. Lors du développement de ce syndrome, les cellules épithéliales deviennent partiellement dédifférenciées, hyperprolifératives et hyperapoptotiques. Dans l'intestin, le renouvellement constant des cellules épithéliales le long de l'axe crypte-villosité est un processus qui requiert la coordination des éléments qui régulent la prolifération et la différenciation. Le but du présent travail était d'analyser l'expression et de préciser la localisation de la PC1 au niveau de l'épithélium intestinal humain et de déterminer la fonctionnalité de cette grosse protéine au niveau des cellules intestinales. L'épithélium intestinal est unique, car les cellules épithéliales intestinales ne possèdent pas de cilia primaire. L'étude des rôles de la PC1 dans l'adhésion cellulaire, sans la contribution de cette protéine au niveau du cilia primaire, est donc possible. Nous avons utilisé deux lignées cellulaires, les HIEC-6 et les Caco-2/15, comme modèles de cellules indifférenciées de la crypte et de cellules différenciées de la villosité, respectivement. La PC1 est exprimée au niveau de cryosections de l'épithélium intestinal humain et colocalise avec les desmosomes. Dans les cellules isolées, des expériences de double marquage démontrent que la PC1 est intracellulaire et qu'elle se distribue, de façon ponctuée et non aléatoire, le long des réseaux des microtubules et des filaments intermédiaires. Des traitements au nocodazole, un agent chimique favorisant la dépolymérisation des microtubules, élimine l'association entre la PC1 et les microtubules, sans toutefois affecter l'association entre la PC1 et les filaments intermédiaires. Chez les cellules Caco-2/15 polarisées, la PC1 se retrouve dans la membrane plasmique au niveau des jonctions intercellulaires, plus précisément au niveau des desmososmes. Des expériences de déplétion et d'addition de calcium sur des cellules Caco-2/15 confluentes ont permis de démontrer que la PC1 se comporte comme une protéine de jonction dépendante du calcium. De plus, lors de la formation initiale des jonctions intercellulaires, la PC1 colocalise avec des composants des desmosomes avant son arrivée au niveau de la membrane plasmique. Ces données suggèrent que la PC1 emprunte les microtubules et les filaments intermédiaires pour se rendre au niveau de la membrane plasmique, où elle aurait un rôle à jouer dans le processus de différenciation des cellules épithéliales intestinales humaines. D'autre part, la PC1 subit un clivage protéolytique, qui libère sa région C-terminale intracellulaire, affectant ainsi la prolifération cellulaire. Des études de surexpress'ion de constructions d'ADN plasmidique du domaine C-terminal de la PC1 fusionnée à une ancre membranaire ont été réalisées. Nos résultats illustrent que la surexpression de cette forme de la PC1 mène à une accumulation de cellules présentant des aberrations nucléaires, supportant l'hypothèse que la PC1 jouerait un rôle dans la division cellulaire des cellules épithéliales