Rôle du stress du réticulum endoplasmique dans les modifications épigénétiques de l’épithélium colique induit par un retard de croissance intra-utérin chez le rat

Introduction et but de l’etude Le butyrate joue un role important dans l’homeostasie de la barriere epitheliale colique (BEC) : c’est la source principale d’energie des cellules epitheliales du colon (CEC) mais aussi un regulateur epigenetique de l’expression des genes (acetylation des histones). Nous avons observe chez le rat que le retard de croissance intra-uterin (RCIU) induisait a l’âge adulte une perte d’utilisation du butyrate associee a une diminution de l’acetylation des histones et des alterations de la BEC. En outre, la BEC presentait un stress du reticulum endoplasmique (RE) et une augmentation des activites histones desacetylases (HDAC). L’objectif de notre etude etait de rechercher la relation entre la perte d’utilisation du butyrate, d’acetylation des histones et le stress du RE. Materiel et methodes Des approches ex vivo, in vitro et in vivo ont ete menees sur des rats de 6 semaines, des tissus coliques et des cellules epitheliales coliques HCT116. Les tissus et les cellules ont ete pre-incubes ou non avec du phenylbutyrate (inhibiteur du stress du RE), puis traites avec de la tunicamycine ou de la thapsigargine, deux inducteurs du stress RE. La permeabilite des tissus a ete mesuree en chambre de Ussing (flux de dextran-FITC, FD4). Suite a ces traitements, les colonocytes ont ete isoles pour le dosage des activites HDAC. L’acetylation de la lysine 16 de l’histone H4 (H4 K16) et l’expression de la proteine GRP78 (marqueur de stress du RE) ont ete evaluees par western blot et immuno-histo/cyto-fluorescence. L’expression d’ARNm a ete quantifiee par RT-qPCR. Des rats ont recu une perfusion caeco-colique d’a-cyano-4-hydroxycinnamate (CHC), un bloquant du transporteur du butyrate MCT1. La significativite des resultats a ete evaluee par le test de Mann–Whitney. Resultats La thapsigargine (2 μM) et la tunicamycine (6 μg/mL) augmentaient la permeabilite paracellulaire des tissus coliques au FD4 ainsi que les activites HDAC et entrainaient une perte d’acetylation d’H4K16. Le phenylbutyrate (10 mM) prevenait ces effets. In vivo, l’induction d’un stress du RE par la tunicamycine entrainait une perte d’acetylation d’H4K16 et une augmentation des activites HDAC. In vitro, le traitement des cellules HCT116 par la thapsigargine ou la tunicamycine, induisait un stress du RE (augmentation de l’expression de l’ARNm de XBP1 et de la proteine GRP78) et une perte d’acetylation d’H4K16 qui etait prevenue par un pre-traitement au phenylbutyrate. Le blocage du transporteur MCT1 par perfusion de CHC chez des rats induisait un stress du RE (augmentation de l’expression de l’ARNm de XBP1 et de GRP78). A contrario, l’induction d’un stress du RE par la tunicamycine ne modifiait pas l’expression de MCT1. Conclusion Nos resultats suggerent que le defaut d’utilisation du butyrate observe chez les rats IUGR induit non seulement une perte d’acetylation d’H4K16 mais egalement un stress du RE. Outre le deficit d’absorption du butyrate, le stress du RE accentuerait la perte d’acetylation et les alterations de la fonction barriere.