Etude des interactions bidirectionnelles entre le microbiote intestinal et les récepteurs aux xénobiotiques CAR et PXR

Le pregnane X receptor (PXR, NR1I2) et le recepteur constitutif aux androstanes (CAR, NR1I3) sont deux recepteurs nucleaires hepatiques et intestinaux qui regulent la transcription d'enzymes de detoxification des xenobiotiques. Des travaux anterieurs ont montre que l'expression des genes cibles de CAR et PXR est significativement reduite dans le foie des souris axeniques. Dans ce projet de these, nous avions pour objectif de mieux comprendre les interactions bidirectionnelles entre le microbiote intestinal et ces xenosenseurs. Nous avons d'abord utilise une approche pharmacologique chez les souris mâles WT vs Pxr-/- et compare la signature transcriptomique des genes regules par PXR dans le foie lors de l'activation via le PCN. L'activation de PXR a augmente l'accumulation de triglycerides hepatiques. Nous avons observe un chevauchement significatif entre les genes regules negativement lors de l'activation de PXR et une liste de genes cibles de PPARδ induits par le jeune. Parmi ceux-ci, nous avons identifie le facteur de croissance de fibroblastes 21 (Fgf21) comme un nouveau gene regule par PXR. L'activation de PXR a aboli les taux plasmatiques de FGF21. Ces premiers resultats ont fourni une signature complete de l'activation de PXR dans le foie et ont identifie de nouveaux genes cibles potentiellement impliques dans les effets steatogenes et pleiotropes de PXR. Ensuite, nous avons compare la signature hepatique a la signature intestinale de l'activation pharmacologique de PXR, ce qui nous a permis d'identifier les genes cibles communs de PXR dans ces 2 organes. Enfin, nous avons utilise des souris Pxr+/+ et Pxr-/- littermate et supprime le microbiote intestinal au moyen d'antibiotiques (ATB). En utilisant les genes cibles de PXR identifies precedemment, nous avons confirme que les ATB reduisaient de maniere significative l'activite de PXR dans le foie et l'ileon. Des analyses transcriptomiques hepatiques ont montre que les ATB diminuaient un nombre beaucoup plus eleve de genes PXR-dependants dans le foie des souris mâles que chez les femelles. Chez les mâles, l'axe microbiote intestinal-PXR controlait le metabolisme des xenobiotiques et le remodelage des lipides hepatiques. A l'inverse, le sequencage 16S et la metabolomique par RMN du contenu caecal ont revele des differences subtiles mais significatives dans la composition du microbiote intestinal des souris Pxr-/- par rapport aux souris Pxr+/+, uniquement chez les mâles. Nos resultats demontrent donc que, dans le foie, PXR est un senseur majeur du microbiote intestinal qui controle les capacites de detoxication de l'hote et le metabolisme des lipides de maniere sexuellement dimorphique. Dans le dernier chapitre, nous avons etudie les interactions microbiote-CAR. Chez les souris Car+/+ et Car-/- littermates, la suppression du microbiote par les antibiotiques a diminue l'activite de CAR dans le foie et l'ileon des mâles, mais uniquement dans le foie des femelles. Dans le contenu caecal, le sequencage 16S et la metabolomique ont montre une difference significative dans la composition et l'activite metabolique du microbiote intestinal chez les souris Car+/+ vs Car-/- mâles, mais pas chez les femelles. Nous avons cherche les consequences potentielles de cette dysbiose CAR dependante et avons observe que la deletion de CAR augmentait l'accumulation de tissu adipeux chez les souris mâles a 37 semaines. Cependant, l'implication du microbiote CAR-dependant dans ce phenotype reste a verifier. Ainsi, nos resultats montrent pour la premiere fois que l'interaction CAR-microbiote est sexuellement dimorphique et pourrait controler le depot adipeux chez les souris mâles. Dans l'ensemble, nos resultats montrent que le dialogue entre le microbiote intestinal et les recepteurs aux xenobiotiques CAR et PXR est implique de facon sexuellement dimorphique dans le controle des capacites de detoxification de l'hote, et joue un role dans l'homeostasie lipidique.