Une étude protéomique quantitative révèle la voie du fibrinogène dans la maladie polykystique du foie Ⅲ

4. Discussion

Maladie polykystique du foie(PLD) est généralement une manifestation extrarénale associée à une transmission autosomique dominante.polykystose rénale(PKRAD). La PLD se caractérise par une dilatation progressive des voies biliaires et la progression de multiples kystes, occupant au moins la moitié du volume du parenchyme hépatique. Plusieurs des stratégies thérapeutiques actuelles reposent sur des procédures chirurgicales et pharmacologiques visant à améliorer les symptômes de la maladie. Pour cette raison, le traitement de la PLD s’est révélé jusqu’à présent inefficace et la seule option curative est la transplantation hépatique.45]. Cela est principalement dû au fait que le mécanisme moléculaire intrinsèque clé de la cystogenèse reste inconnu. Les principales approches se concentrent sur la voie de signalisation de l'AMPc et les analogues de la somatostatine, ainsi que sur plusieurs nouvelles cibles (par exemple,histone désacétylase 6,Cdc25A phosphatase, PPAR- et métalloprotéases matricielles) ont été évaluées dans des études précliniques, mais doivent être testées cliniquement.8]. Ainsi, un intérêt émergent pour la compréhension des voies moléculaires et le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques augmente.2,8]. Le but du présent et nouveau travail SWATH-MS a été caractérisé par les changements protéomiques dans les foies polykystiques et de fournir de nouvelles connaissances et cibles thérapeutiques pour la PLD.

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Dans des études antérieures, nous avons identifié dans un modèle orthologue de PKD (Pkd1cond/cond ; Tam-Cre) une fenêtre de développement pour la cystogenèse rénale, ce qui suggère que le moment des événements secondaires peut influencer la gravité de la maladie rénale kystique. En utilisant la même stratégie, nous avons étudié si cette fenêtre de développement rénal correspondait dans le temps à une fenêtre similaire de développement hépatique. Il est intéressant de noter que nous avons observé que le phénotype du foie kystique ne suit pas le même timing, ce qui suggère que le rein et le foie ont peut-être des mécanismes de cystogenèse différents. D'autres études devraient se concentrer sur l'identification des mécanismes communs et différents de la maladie dans les deux organes et sur l'identification de la fenêtre de développement hépatique inconnue pour la cystogenèse. Pour une analyse plus approfondie, nous avons utilisé une approche protéomique quantitative de nouvelle génération, SWATH-MS, pour effectuer une analyse différentielle du protéome de la maladie kystique du foie dans un phénotype PLD léger et plus sévère au sein de la même fenêtre de développement rénal. Nos données suggèrent qu'aux stades avancés de progression de la maladie, le nombre de voies dérégulées augmente, probablement en raison des effets secondaires de la maladie. De la même manière, ces résultats renforcent l’idée que la croissance du kyste se déroule en deux grandes étapes : l’initiation et la progression du kyste [46]. Il est intéressant de noter que les analyses du protéome d’un état kystique léger (groupe p14) et sévère (groupe p12) ont identifié des complexes protéiques de fibrinolyse directement liés à la maladie kystique du foie. Aux stades les plus bénins de la maladie, nous avons identifié ANXA2 comme l’une des protéines intéressantes à valider comme cible thérapeutique potentielle pour la PLD. ANXA2 est une protéine de liaison membranaire régulée par le calcium, produite par un large éventail de types de cellules, notamment les cellules épithéliales, dendritiques, trophoblastiques et tumorales, ainsi que les monocytes et les macrophages. Le rôle principal est de maintenir l’activité protéolytique de la surface cellulaire, mais remplit également une série de fonctions intracellulaires, notamment l’exocytose, l’endocytose, la réparation membranaire [47] et le maintien des jonctions intercellulaires de type adhérente [48]. Ses nombreuses fonctions contribuent à la fibrinolyse, à la régulation de l'inflammation et à l'activation du système immunitaire, ainsi qu'aux lésions et à la réparation des tissus ; en conséquence, le dysfonctionnement d’ANXA2 a été impliqué dans plusieurs maladies humaines, par exemple le remodelage de la matrice extracellulaire et la fibrose hépatique [49,50], qui est une caractéristique courante dans la progression de la PLD [8]. Fait intéressant, au stade grave de la maladie hépatique, notre analyse du protéome a découvert un certain nombre de protéines différentes liées au complexe fibrinogène. Lors de lésions tissulaires et vasculaires, le fibrinogène est converti enzymatiquement par la thrombine en fibrine, et lors de la fibrinolyse, la fibrine est dégradée par l'enzyme principale, la plasmine (la forme active du plasminogène). Les fibrinogènes sont associés à la MAPK [51,52] et aux intégrines [53], deux voies qui se sont révélées efficaces comme traitement potentiel de la PKRAD dans des études précliniques [54,55]. Même le modèle animal de l’un des fibrinogènes surexprimés (FIBA) s’est révélé atteint d’une maladie kystique [56]. De plus, l’activité accrue des clusters de fibrinogène dans la PLD offre une nouvelle perspective pour traiter la maladie par rapport aux médicaments expérimentaux actuels (57). Par conséquent, la diminution de ce groupe pourrait soutenir un nouveau mécanisme d’action pour des médicaments dans lesquels les protéines de la famille du fibrinogène seraient les cibles thérapeutiques. Un meilleur exemple serait le blocage de l'ERR (récepteur lié aux œstrogènes), un récepteur nucléaire orphelin [58,59], qui module les niveaux de fibrinogène dans les états d'hypofibrinogénémie causés par l'obésité induite par l'alimentation, le diabète sucré de type 2, les lésions hépatiques et l'alcool. -le stress oxydatif induit [60,61]. Plus précisément, les agonistes inverses, tels que GSK5182 (CAS : 877387-37-6) [60-66] et DN200434 [67,68], offriraient une telle action bénéfique grâce à la diminution des taux de fibrinogène.

En résumé, nous avons identifié plusieurs nouvelles cibles et voies impliquées dans la physiopathologie de la PLD grâce à la technologie protéomique quantitative SWATH-MS. Nous avons souligné la nouvelle opportunité thérapeutique présentée par les fibrinogènes et la fibrinolyse (et les autres protéines identifiées associées), principalement en raison du fait que toutes les validations présentant des différences significatives effectuées sont liées au complexe du fibrinogène. Néanmoins, il est possible de le confirmer dans de futures études précliniques ainsi que dans des études plus fonctionnelles pour caractériser le rôle exact de nos candidats cibles dans la PLD. En conclusion, ce travail a créé un nouveau mécanisme et une opportunité pour de futures recherches en physiopathologie de la PLD, conduisant à de nouvelles approches thérapeutiques possibles de la maladie.

5. Résumé

Nous avons rapporté une nouvelle étude quantitative protéomique basée sur la technologie SWATH-MS comparant les protéomes des foies sauvages et polykystiques. Plusieurs nouvelles voies et cibles ont été identifiées, élargissant les connaissances sur les mécanismes moléculaires dans le domaine de la PLD et mettant en évidence le complexe du fibrinogène comme une nouvelle cible thérapeutique possible.

Matériel supplémentaire : Les informations complémentaires suivantes peuvent être téléchargées sur : https://www.mdpi.com/article/10.3390/biomedicines10020290/s1, Figure S1 : Analyse qualitative par spectrométrie de masse DDA dans les différents groupes de l'étude, Figure S2 : TAS (Total Area Sums) tracés de normalisation du groupe p14, Figure S3 : Tracés de normalisation TAS (Total Area Sums) du groupe p12, Figure S4 : Figure de carte thermique de l'analyse groupée non supervisée de protéines avec des différences significatives selon l'analyse SWATH-MS, Figure S5 : Non supervisé analyse groupée de cartes thermiques de toutes les protéines détectées par SWATH-MS, Figure S6 : PCA non supervisées à partir de données SWATH-MS, Figure S7 : Enrichissement GO et analyse de la voie de la protéine régulée de manière significative dans la cystogenèse hépatique selon String et Reactome, respectivement, Figure S8 : Complète Carte d'interaction protéine-protéine selon String, Figure S9 : Box-plots de données protéomiques quantitatives SWATH-MS de cibles sélectionnées pour la validation, Tableau S1 : Échantillons analysés ID, distribution dans chaque groupe et regroupement d'échantillons pour l'acquisition de séries de fusils de chasse pour construire le bibliothèque spectrale, tableau S2 : liste de séquences d'amorces utilisée pour l'analyse RT-qPCR, tableau

Contributions d'auteur:Conceptualisation, MAG-G. et CA ; méthodologie, AC, MV-G., LN-G., AM-V., MdPC-V. et les CFF; analyse formelle, AC; ressources : MAG-G. et les CFF; conservation de données, AC ; rédaction – préparation du projet original, AC ; rédaction – révision et édition, MAG-G., CFF et LN-G.; visualisation, MAG-G. et CA ; supervision, MAG-G.; administration de projet, MAG-G.; acquisition de financement, MAG-G. Tous les auteurs ont lu et accepté la version publiée du manuscrit.

Financement: Cette recherche a été financée par l'Instituto de Salud Carlos III sous les fonds FIS/FEDER PI15/01467 et PI18/00378 (à MAG-G.) et par le prix Xunta de Galicia IN607B 2016/020 (à MAG-G.). Le soutien salarial a été fourni par une bourse prédoctorale Xunta de Galicia 2016 à AC et une bourse prédoctorale Xunta de Galicia 2017 à MV-G.

Les références

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