Recherche du rôle de la chaîne α5 de laminine dans l’intestin normal et pathologique

La chaîne α5 de laminine, représentante majeure des lames basales, est médiatrice des interactions épithélio-mésenchymateuses indispensables à la morphogenèse et à l’homéostasie de l’intestin. Ce travail de thèse a révélé que les souris mutantes pour le gène Lama5 présentent une altération d’expression de gènes de différenciation épithéliale et musculaire, de molécules d'adhésion et de 2 voies de signalisation, la voie de la PI3Kinase/Akt et la voie Wnt. Cette étude a permis de démontrer que la chaîne α5 est une molécule signal capable de réguler l’expression de gènes cibles lui conférant un rôle dans plusieurs fonctions biologiques dans les cellules intestinales - prolifération, survie, migration et différenciation. La chaîne α5 favorise notamment la survie cellulaire en induisant l’activation d'Akt via la PI3K. L’invalidation génique d’un des récepteurs de la chaîne α5, le Luthéran, a révélé l’importance de la signalisation laminine α5/Luthéran pour l’intégrité tissulaire du rein et du muscle intestinal. Cette signalisation est essentielle à une organisation normale des lames basales dans ces deux tissus. Enfin, j’ai montré que la chaîne α5 de laminines est dérégulée dans deux pathologies intestinales : la maladie de Hirschsprung et le cancer colorectal. Les intestins atteints de maladie de Hirschsprung présentent une accumulation de chaîne α5 dans le muscle qui pourrait partiellement être à l’origine de l’aganglionose intestinale caractéristique de cette maladie. Par cette étude, nous avons mis en évidence une nouvelle caractéristique des cas d’aganglionose qui est la présence anormale de cellules de Schwann au sein des plexus entériques et révélé une modification du profil d’expression de plusieurs laminines qui pourra être utilisé comme marqueur diagnostique des cas d’aganglionose. Ce travail a par ailleurs montré une dérégulation de la chaîne α5 dans les cancers colorectaux. La chaîne α5 est en effet trouvée sur-exprimée dans les zones tumorales encore bien différenciées où elle pourrait contribuer aux phases précoces de la tumorigenèse. En revanche, son expression chute dans les zones plus altérées permettant certainement l’invasion tumorale. En conclusion, ce travail de thèse a montré que la chaîne α5 de laminine est une molécule signal du microenvironnement cellulaire qui influence le devenir des cellules intestinales en régulant de nombreux processus cellulaires essentiels au développement et à l’homéostasie intestinale.The laminin α5 chain, a major component of the basement membrane, plays an essential role in intestinal morphogenesis and homeostasis by driving epithelial-mesenchymal interactions. The present work demonstrated, in intestines lacking the laminin α5 chain, an alteration of genes implied in epithelial and muscle differentiation, of some adhesion receptors and a deregulation of Wnt and PI3K/Akt signaling pathways. We identified the laminin α5 chain as a signaling molecule able to induce expression of specific genes that will trigger various cellular processes including proliferation, survival, migration and differentiation of intestinal cells. The α5 chain has notably an anti-apoptotic effect by inducing the PI3K-dependent activation of Akt. We also studied the role of Lutheran, an exclusive receptor for the α5 chain by gene invalidation in mice. We showed that the laminin α5 chain/Lutheran signaling is essential for renal and intestinal muscle integrity and is required for a normal organization of basement membranes. Finally, I have shown the deregulation of laminin α5 chain in two intestinal diseases: Hirschsprung disease and colorectal cancer. First, we found an accumulation of α5 chain in intestinal muscle of patients with Hirschsprung disease which could be implied in the pathogenesis. We identified the abnormal presence of Schwann cells and found modifications in the expression profile of several laminin chains in aganglionic plexuses that could be new markers of intestinal aganglionosis. Second, we hightlighted the deregulation of laminin α5 chain in colorectal tumors. Indeed, α5 chain is overexpressed in still differentiated tumor areas where it could participate in onset of tumorigenesis. With increasing grade of the tumors, the α5 chain expression becomes downregulated to permit tumoral cell invasion. In conclusion, this work identified the laminin α5 chain as a signal molecule of the cell microenvironment which determines intestinal cell fate during intestinal development and homeostasis