Rôle du facteur de transcription GATA4 dans l'épithélium intestinal et identification d'une nouvelle cible, le gène PAPI (Pancreatitis Associated Protein I)

• Main Author: Brouillard, Geneviève
• Other Authors: [non identifié]
• Language: French
• Published: Université de Sherbrooke 2008
• Online Access: http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/3934

Le facteur de transcription GATA4 fait partie de la famille des facteurs GATA comprenant 6 membres (GATA1 à 6). GATA4 possède deux doigts de zinc qui lui permettent la liaison à l'ADN sur le motif consensus (A/T)GATA(A/G). Ce facteur est exprimé dans plusieurs organes tels que le coeur, le foie, les poumons, les gonades et l'intestin grêle. À cet effet, au niveau intestinal, c'est le membre GATA qui est le plus exprimé. Il se retrouve dans les cellules différenciées de l'épithélium intestinal, de façon décroissante le long de l'axe céphalo-caudal, où il agit comme régulateur important de plusieurs gènes spécifiques. Il régule, entre autres, la transcription des gènes marqueurs de la différenciation que sont la sucrase-isomaltase et la lactase, et ce, en collaboration avec des partenaires d'interaction tels que Cdx2 et HNF-1[alpha]. En plus, GATA4 serait essentiel au maintien de l'identité des cellules jéjunales différenciées. Notre hypothèse de départ était donc que cette protéine pourrait être impliquée dans le processus de différenciation des cellules épithéliales intestinales. De ce fait, notre objectif fut d'approfondir la fonction de GATA-4 en identifiant de nouveaux gènes cibles de ce facteur de transcription au niveau de l'épithélium intestinal. Pour ce faire, une approche par interférence à l'ARN (shGATA4) fut utilisée pour réduire l'expression de GATA-4 dans les cellules IEC-6/Cdx2 utilisées comme modèle de cellules épithéliales intestinales différenciées. Par la suite, une étude différentielle par criblage de micropuces à ADN a été effectuée sur des cultures à court terme pour identifier des cibles potentiellement directes de GATA-4. Les résultats obtenus n'ont ciblé aucun gène impliqué dans la différenciation cellulaire. Cependant, une des cibles prédites avec une modulation à la baisse fut le produit du gène PAPI (Pancreatitis associated protein I). L'expression de PAPI est connue pour être augmentée en situation d'inflammation intestinale chez des patients atteints de MII (maladie de Crohn et colite ulcéreuse). PAPI est en fait une protéine antimicrobienne qui s'attaque aux bactéries Gram positives. Cette protéine est également impliquée dans la modulation de la réponse inflammatoire, en diminuant la sécrétion de cytokines proinflammatoires dans les cas de MII. Toutefois, la régulation de ce gène est jusqu'à ce jour inconnue. La validation par Q-PCR des données obtenues, a démontré une forte réduction de PAPI spécifiquement dans les lignées IEC-6/Cdx2 shGATA-4 tout au long du processus de différenciation. Une analyse informatique du promoteur PAPI a mené à l'identification de huit sites potentiels d'interaction pour GATA-4, ainsi que quatre sites pour HNF-1[alpha] et un site pour Cdx2. Cinq des sites GATA ont montré une forte capacité d'interaction in vitro par EMSA. Aussi, une augmentation de l'activité transcriptionnelle du promoteur du gène PAPI par GATA4, de façon dose dépendante, a été démontrée par essai luciférase. Des essais transcriptionnels ont également permis de démontrer un effet synergique entre GATA4 et Cdx2 sur l'activation de ce promoteur. Finalement, le traitement des cellules épithéliales avec des modulateurs de la réponse inflammatoire (LPS, TNF) a révélé une modulation positive de GATA-4 et de PAPI. Enfin, la création d'un modèle de souris transgénique d'expression ectopique de GATA4 au niveau de l'épithélium intestinal et colique a été tentée. La validation de ce modèle reste à être complétée. En conclusion, le facteur de transcription GATA4 semble être un régulateur direct du gène PAPI et pourrait être impliqué dans la signalisation inflammatoire de la cellule épithéliale intestinale.