Rôle et régulation du récepteur nucléaire orphelin REV-ERB a (voies d'interaction avec les récepteurs nucléaires PPARg et LXR)

Abstract

Les récepteurs nucléaires sont des cibles pharmacologiques très étudiées, leur activation permettant de moduler de nombreux dysfonctionnements physiologiques. Le récepteur nucléaire Rev-erba, aujourd'hui reconnu pour son rôle dans la régulation de la rythmicité circadienne, est un récepteur nucléaire orphelin puisque à ce jour aucun ligand n'a été identifié. Rev-erba agit en réprimant la transcription de ses gènes cibles. L'objectif de ces travaux a été de préciser le rôle physiologique de Rev-erba. L'approche utilisée consiste à déterminer les voies d'interaction existant avec d'autres récepteurs nucléaires dont les modes d'action sont bien établis, le " Peroxisme Proliferator-Activated Receptor " (PPAR)g et les " Liver X Receptor " (LXR). Ces récepteurs jouent un rôle majeur dans le développement de l'athérosclérose et dans les anomalies métaboliques qui lui sont associées. Ils agissent en activant la transcription de leurs gènes cibles en se fixant sur des séquences d'ADN spécifiques dont certaines sont également reconnues par Rev-erba. Ainsi, nous avons montré que PPARg, un acteur clé de la différenciation adipocytaire, régule l'expression de Rev-erba dans les adipocytes. La surexpression de Rev-erba potentialise la différenciation adipocytaire induite par l'activation induite par l'activation de PPARg. Rev-erba a donc été identifié comme un nouveau gène cible de PPARg qui agirait en aval de ce dernier pour favoriser son action adipocytire. Parallèlement, dans les macrophages primaires humains, l'activation des LXR conduit à une augmentation de l'expression de Rev-erba. Bien que les LXR jouent un rôle majeur dans l'élimination du cholestérol des macrophages, Rev-erba ne régule pas l'homéostasie du cholestérol dans ces cellules. LXR étant impliqué dans la réponse inflammatoire et dans la réponse immune du macrophage, nous avons entrepris d'étudier le " cross-talk " des LXR et de Rev-erba dans ce contexte. Ainsi, nous avons montré que Rev-erba inhibe l'activation des LXR sur l'expression du " Toll-like receptor " (TLR)-4, le récepteur au lipopolysaccharide (LPS). L'identification d'un nouveau gène cible commun pour les LXR et Rev-erba répond au schéma préalablement décrit quant à l'interaction entre les voies de signalisation de Rev-erba avec d'autres récepteurs nucléaires tels que le " RAR-related orphan receptor " (ROR) et PPARa. Rev-erba apparaît donc come un lien moléculaire à l'origine de rétrocontrôles négatifs. De par son mode d'action, Rev-erba apparaît comme un intégrateur entre différentes voies de signalisation, notamment entre rythmicité circadienne, métabolisme et inflammation.Nuclear receptors (NR) function as ligand-dependent transcription factors that bind DNA and transduce physiological signals into gene regulation. Nucler receptors regulate gene expression involved in reproduction, development and metabolism. Recent genetic, pharmalogical and biochemical studies on members of the nuclear receptor superfamily (e.g. " Peroxisome Proliferator-Activated Receptors " (PPAR), " Liver X Receptors " (LXR)) have uncovered new signaling pathways that regulate metabolism, and provided new insights into the pathophysiology of diabetes, dyslipidemia, obesity, vascular inflammation. In addition to the ligand-activated Nrs, many members within this superfamily have no ligand, and are referred to as " orphan nuclear receptors ". Rev-erba (NR1D1) is an orphan member of the steroid/thyroid hormone receptor nuclear family, which acts as a repressor of genes transcription. The aim of this study was to investigate a possible cross-talk between these nuclear receptors. First, we identified Rev-erba as a new target gene for PPARg in the adipogenic cascade of transcription factors and as an important factor modulating adipocyte function, at least in part, by enhancing the adipogenic action of PPARg. In a second part of this work, we find that LXR activation by synthetic agonists induces Rev-erba mRNA expression in human primary macro^phages. In addition, the results reported here show that Rev-erba acts as negative regulator of LXR transactivation, on a new LXR target gene, the LPS receptor, TLR-4. Interestingly, LXR and Rev-erba bind to the same response element on the TLR-4 promoter. As such, Rev-erba inhibits transcriptional activation mediated by nuclear receptors, which directly regulate Rev-erba expression. To conclude, Rev-erba appears to drive transcriptional feedback loops of many nuclear receptors controlling physiological processes. Thus, the Rev-erba regulation pathway may converge to integrate metabolism, inflammation and circadian cycle conferring physiological flexibility.LILLE2-BU Santé-Recherche (593502101) / SudocPARIS-BIUP (751062107) / SudocSudocFranceF