Regulation of CMIP by WT1 and impact on hereditary and acquired glomerulopathies

Le syndrome néphrotique idiopathique (SNI) est défini cliniquement par une protéinurie abondante associée à une hypoalbuminémie et histologiquement par des lésions glomérulaires minimes ou une hyalinose segmentaire et focale. Il traduit une maladie du podocyte (podocytopathie) qui peut résulter soit d’une anomalie structurale, soit d’une altération des signaux cellulaires, aboutissant à une perte de l’intégrité fonctionnelle.A côté des podocytopathies dites idiopathiques (SNI), nous avons observé que les mutations inactivatrices de WT1 (syndrome de Denys Drash et syndrome de Frasier) étaient associées à une forte induction de CMIP tandis que que WT1 était peu ou pas exprimé. En revanche, à l’état physiologique, l’expression constitutive de WT1 dans le podocyte était associée à une expression faible ou indétectable de CMIP. Ces observations nous ont amenés à nous intéresser à la régulation de CMIP par WT1.Nous avons identifié respectivement un et deux éléments de réponse à WT1 dans la partie proximale des promoteurs murin et humain CMIP. Nous avons démontré in vitro que WT1 se lie au promoteur humain et murin CMIP par la technique d’immunoprécipitation de la chromatine sur la lignée de cellules humaines leucémiques K562 et sur une lignée de podocytes murins exprimant WT1. Nous avons ensuite montré que WT1 inhibe l’activité luciférase dépendante du promoteur CMIP. Dans la lignée M15 derivant du mésonephros murin, la dégradation de WT1 par les SiRNA spécifiques induit une nette augmentation de l’expression protéique de CMIP.Ce travail identifie un nouveau gène cible de WT1 dans le podocyte qui est réprimé à l’état basal. L’induction de CMIP dans le podocyte entraine une perte de l’intégrité podocytaire avec désorganisation du cytosquelette, apoptose et inhibition de la signalisation proximale. Ces résultats suggèrent que la répression de CMIP par WT1 est nécessaire à l’homéostasie podocytaire.La glomerulopathie lupique revêt des aspects histologiques très divers, reflétant possiblement différents mecanismes physiopatologiques sous jacents. Les podocytopathies au cours des néphropathies lupiques restent une entité peu connue. Nous avons recherché si CMIP pouvait être un des biomarqueurs de cette entité. Nous avons observé une expression podocytaire de CMIP dans les glomerulonéphrites lupiques de classe V (glomerulonephrite extramembraneuse) et dans les glomerulopathies lupiques de classe II avec syndrome néphrotique. En revanche, CMIP n’était pas detecté dans les podocytes au cours des glomérulopathies lupiques prolifératives (classe III/IV). CMIP pourrait être un marqueur de podocytopathie lupique.Collectivement, ces résultats mettent en lumière le rôle central de CMIP dans la physiopathologie des podocytopathiesIdiopathic nephrotic syndrome (INS) is a primary glomerular disease which mainly includes two histological variants, minimal change nephrotic syndrome (MCNS) and focal and segmental glomerulosclerosis (FSGS). The underlying mechanisms involve structural and/or functional disturbances of epithelial cell lining the outer side of glomerular basement membrane so called podocyte.The Wilm’s tumor suppressor gene, WT1, is expressed throughout life in podocytes and is essential for its functional integrity and survival. This constitutive expression contrasts with a weak or virtual absence of CMIP expression at physiological state. On the other hand, we found that Denys Drash syndrome and Frasier syndrome, two glomerular diseases resulting from a primary defect of WT1 were associated with a high induction of CMIP in podocyte, while WT1 was barely detected. These observations led us to investigate the regulation of CMIP by WT1.We identified one and two potential WT1 response elements in the proximal region of mouse and human CMIP promoters respectively. We took advantage of WT1 expression in human leukemia cell line K562 and mouse podocyte cell line to demonstrate in vitro that WT1 binds to human and mouse CMIP promoter by chromatine immunoprecipitation assay. We then showed that overexpression of WT1 in HEK cell line inhibits the luciferase activity driven by CMIP promoter. We demonstrated that knockdown of endogenous WT1 by transient siRNA transfection in M15 cell line, induced CMIP expression, suggesting that WT1 silencing facilitates the expression of CMIP.Altogether, these results suggest that CMIP could be considered as a new target gene of WT1 in podocyte, which acts as transcriptional repressor. The induction of CMIP compromises podocyte integrity through disorganization of the cytoskeleton, apoptosis and inhibition of proximal signaling. These results suggest that repression of CMIP by WT1 is necessary to podocyte homeostasis.In another part of this thesis, I investigated the expression of CMIP in lupus nephritis. Lupus glomerulopathy are classified into various histological patterns, which probably result from different pathophysiological origins. Podocytopathy during lupus nephritis remains an unclear entity. We looked whether CMIP might be a relevant marker of lupus podocytopathy. Immunohistochemistry analyses of kidney biopsies showed that CMIP was expressed in podocytes during class V (membranous nephropathy) and class II glomerulopathies associated with nephrotic syndrome. By contrast, CMIP was not detected in podocyte during proliferative glomerulopathies (classes III and IV). These data suggest that CMIP may be a marker of lupus podocytopathy