Equipe 2 : Des prédispositions génétiques à l'hypertension pulmonaire à la physiopathologie

David Montani et Fabrice Antigny

Groupe 4 : KCNK3, NMDA et les voies de signalisation des canaux ioniques

Fabrice Antigny et Sylvia Cohen-Kaminsky

Réalisations :	Travaux en cours :
Membres du groupe :	Anciens membres :

Groupe 4 : KCNK3, NMDA et les voies de signalisation des canaux ioniques

Fabrice Antigny et Sylvia Cohen-Kaminsky

Liste complète des publications :

La physiopathologie de l’HTAP implique le remodelage des artères pulmonaires et du cœur droit. Les fonctions des cellules vasculaires pulmonaires et des cellules ventriculaires cardiaques droites sont régulées par de nombreux canaux ioniques. Nous étudions différentes familles multigéniques de canaux ioniques (K⁺, Ca²⁺et Cl⁻),leurs mécanismes de régulation et leurs fonctions au niveau vasculaire pulmonaire et cardiaque, afin de comprendre leur implication dans la physiopathologie de l’HTAP, et d’explorer leur potentiel en tant que nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement de l’HTAP.

Réalisations du groupe

La génétique pourrait expliquer en partie les phénotypes anormaux des cellules vasculaires pulmonaires dans les formes héritables et non héritables de l’HTAP. Récemment des mutations dans des gènes codants pour différents canaux ioniques ont été identifiées dans différentes cohortes de patients atteints d’HTAP, comme par exemple les gènesKCNK3, ABCC8, ATP13A3, CRACRA2. De plus, il a été montré que des polymorphismes du gène KCNA5 (Kv1.5, Voltage-gated K⁺channels) et du gène TRPC6 (Transient Recepteur Potential Canonical 6, canal cationique) prédisposent au développement de l’HTAP. A ce jour, 10 mutations du gène KCNK3 (Potassium Channel, Subfamily K, membre 3) ont été identifiées chez les patients HTAP. Le gène KCNK3code pour un canal potassique également appelé TASK-1 (TWIK-Related Acid-Sensitive K⁺Channel 1). Des expériences de patch-clamp montrent une perte de fonction du canal pour chacune des mutations identifiées.

Avec le soutien de l’ANR JCJC KAPAH (https://anr.fr/Projet-ANR-18-CE14-0023), notre groupe a récemment démontré que 1) le dysfonctionnement de KCNK3 contribue non seulement au développement des HTAP héritables (patients mutés BMPR2) mais aussi des HTAP idiopathiques, indiquant que la perte de fonction de KCNK3 est une caractéristique de l'HTAP ; la dysfonction de KCNK3 contribue au développement de l'hypertension pulmonaire expérimentale (HTP) (Antigny F et al. Circulation 2016), 2) une mutation perte de fonction de Kcnk3 chez le rat prédispose ces animaux au développement de l’HTP expérimentale (Lambert M et al. Circ Research 2019 ; http://www.theses.fr/2019SACLS268, thèse Mélanie Lambert) et 3) la perte de la fonction et de l'expression de KCNK3 est une caractéristique de l'hypertrophie / dysfonction du ventricule droit associée à l'hypertension pulmonaire (Lambert M et al. Cardiovasc Res. 2018). Nous continuons d’étudier les conséquences de la dysfonction de KCNK3 dans la pathogénèse de l’HTAP.

En 2018, 12 mutations dans le gène ABCC8(ATP-binding cassette transporter sub-family C member 8) ont été identifiées dans plusieurs cohortes de patients atteints d’HTAP. La protéine codée par ce gène est un membre de la superfamille des transporteurs ABC (ATP-binding cassette), également connue sous le nom SUR1 (Sulfonylurea Receptor 1), qui est une sous-unité régulatrice des canaux K⁺-dépendant de l’ATP (KATP), comme notamment les canaux Kir6.2 et Kir6.1. Les différentes mutations identifiées induisent pour une majorité d’entre elles une perte de fonction du canal SUR1/Kir6.2. Nous avons entrepris d’étudier le rôle de la protéine SUR1 dans la circulation pulmonaire et l’implication de ce canal dans la pathogenèse de l’HTAP.

Les canaux calciques dépendants du voltage sont responsables des courants ICaL et ICaT, principale source de calcium (Ca²⁺) pour les cellules excitables. Notre groupe a montré que la signalisation calcique générée par ICaT est altérée dans les cellules musculaires lisses d’artères pulmonaires (CML-AP) de patients atteints d’HTAP et contribue au phénotype « hyper-prolifération/résistance à l’apoptose » de ces cellules (Sankhe S et al, Biochim Biophys Acta, 2017).

Avec le soutien de l’ANR NUTS (https://anr.fr/Projet-ANR-14-CE16-0016) et du LabEx LERMIT (http://www.labex-lermit.fr/en/25-projets/projet-target/t1/30%20-t1-2), notre groupe a récemment identifié le récepteur NMDA (N-methyl-D-aspartate receptor), un autre canal calcique régulé par le potentiel de membrane, comme acteur majeur du remodelage vasculaire pulmonaire au cours de l’HTAP. (Dumas S et al., Circulation 2018) Nous montrons que 1)Dans le contexte de l'HTAP humaine, le NMDAR et son ligand, le glutamate, sont dérégulés dans les artères pulmonaires. 2) Le NMDAR est activé (par phosphorylation) via l’endothéline-1 et le PDGF, deux voies principales dérégulées dans l’HTAP, et la prolifération des cellules vasculaires induite par le PDGF ou le VEGF est inhibée par des antagonistes du NMDAR. 3) Les souris déficientes pour nmdarau niveau des CML ou CE (cellules endothéliales) sont protégées contre l'hypertension pulmonaire, et des antagonistes connus de NMDAR préviennent l'HTP. De façon inattendue, nous avons montré que le NMDAR est impliqué dans l’angiogenèse (https://www.theses.fr/191147184, thèse de Sébastien Dumas), qui est dérégulée dans l’HTAP. 4) Enfin l’expression de la sous-unité Glun2B des NMDARs est très diminuée chez les patients HTAP, et l'activation de GluN2B via la kinase Src pourrait conférer aux CML-AP des propriétés antiprolifératives et anti-migratoires. Les niveaux réduits de GluN2B que nous avons observés dans les artères pulmonaires des patients atteints d’HTAP pourraient être à l'origine de la prolifération excessive des CML-AP, contribuant ainsi à l'hyperplasie médiale et au développement de l’HTAP(Quatredeniers et al., AJP lung 2019).

Ces travaux démontrent que l'activation de NMDAR au niveau vasculaire pulmonaire favorise le remodelage artériel et l'HTAP, et suggèrent que le ciblage du NMDAR pourrait être une nouvelle stratégie thérapeutique dans l'HTAP. Le projet est actuellement en phase de de maturation technologique à la SATT Paris-Saclay (projet NUTS-MAT,https://satt-paris-saclay.fr/vitrine-technologique/nuts-mat/), valorisé par 3 familles de brevets (WO/2017/093354,WO/2017/017116,WO/2017/216159), et nous avons validé un candidat médicament, ciblant les NMDAR sans effets centraux (ne passant pas la BHE). Une start-up est en cours de création pour développer cette nouvelle approche thérapeutique. Nous continuons de déchiffrer les mécanismes liés à la voie NMDAR / glutamate dans l'HTAP, et à développer des outils thérapeutiques dirigés vers cette voie. Pour se faire nous développons un modèle de l’implication des NMDARs dans le contexte des voies connues de l’HTAP, par une approche de biologie des systèmes (http://www.theses.fr/s142375, Thèse de Marceau Quatredeniers), et nous avons contribué à construire un modèle moléculaire dynamique tout atome du NMDAR afin de concevoir de nouveaux antagonistes des NMDARs ciblant le canal ouvert (Palmai et al, PlosOne 2018).

Notre équipe a récemment proposé, qu’un axe poumon / intestin induisant une translocation de LPS de l’intestin vers les poumons pourraient contribuer au remodelage vasculaire pulmonaire de l’HTAP (Ranchoux B et al AJRCM 2017).Nous avons émis l'hypothèse selon laquelle, quels que soient les mécanismes conduisant à une dysbiose du microbiote pulmonaire (perturbation de l'homéostasie pulmonaire, translocation bactérienne, ou migration de bactéries oropharyngées), des changements dans la structure et la diversité du microbiote pulmonaire, pourraient avoir des effets directs sur le remodelage vasculaire pulmonaire conduisant à l'HTAP. Ainsi, nous explorons le microbiote pulmonaire en tant que nouvel acteur ayant un impact direct sur le remodelage vasculaire et la progression de l'HTAP, via ses métabolites et leurs actions potentielles sur les différents canaux ioniques des cellules vasculaires pulmonaires (ANR LUMI, 2019, https://anr.fr/Projet-ANR-18-CE14-0043).

D’autres canaux calciques activés de façon indépendante du potentiel membranaire pourraient contribuer à la pathogenèse de l’HTAP : les canaux Store-Operated Ca²⁺channels (SOC). Ils participent à l’homéostasie calcique de nombreux types cellulaires. Les SOC sont composés de trois éléments essentiels: l'élément régulateur appartenant à la famille des molécules d'interaction stromal (STIM1-2) et deux éléments de canaux Ca²⁺à savoir les TRPC (Transient Receptor Potential Canonical 1-7) et les Orai (Orai1-3). Chez certains patients atteints d’HTAP, des polymorphismes gain de fonction ont été identifiés dans le gène TRPC6,et prédisposent au développement de l’HTAP. De plus, les souris déficientes pour trpc1/c6sont résistantes à l'induction des HTAP par l'hypoxie chronique. Notre groupe en collaboration avec le Dr. Jessica Sabourin (INSERM U1180) a récemment démontré l’implication des canaux TRPC1, TRPC4 et Orai1 dans le développement de l’hypertrophie cardiaque droite dans un modèle d’HTP chez le rat (Sabourin J et al., JMCC 2018).

Nous poursuivons le décryptage du rôle des SOC dans la régulation du déséquilibre prolifération / apoptose des CML-AP et CE-AP et dans la régulation du tonus artériel pulmonaire chez les patients atteints d’HTAP.

Pour répondre à ces questions, nous avons développé un ensemble d'outils uniques:

Animaux transgéniques : Rats déficients pour Kcnk3, Rats déficients pour Orai1dans les CML, Souris déficientes pour Nmdardans les CML ou Souris déficientes pour Nmdardans les CE.
Etudes in vitrosur des cellules isolées (CE pulmonaires, cellules musculaires lisses, fibroblastes pulmonaires) à partir de prélèvements de patients atteints d'HTAP et de patients contrôles sans maladie vasculaire pulmonaire : Imagerie calcique, Patch-clamp, Biologie moléculaire, Immunohistochimie
Etudein situ avec l’imagerie confocale et la microscopie électronique corrélative
Etudes ex vivo de la réactivité vasculaire sur artères ou veines pulmonaires isolées à partir de prélèvements de patients atteints d'HTAP et de patients contrôles sans maladie vasculaire pulmonaire et ou isolées de nos différents modèles animaux : myographe
Etudes in vivo de la fonction cardiaque par échocardiographie et cathétérisme cardiaque des modèles animaux d’HTP.

Publications récentes

Antigny F, Mercier O, Humbert M, Sabourin J. Excitation-contraction coupling and relaxation alteration in right ventricular remodelling caused by pulmonary arterial hypertension.Arch Cardiovasc Dis. 2020 Jan 7. pii: S1875-2136(19)30224-4.

Bartoli F, Bailey MA, Rode B, Mateo P, Antigny F, Bedouet K, Gerbaud P, Gosain R, Plante J, Norman K, Gomez S, Lefebvre F, Rucker-Martin C, Ainscough JFX, Kearney MT, Bruns AF, Shi J, Appleby HL, Young RS, Shawer HM, Debant M, Gomez AM, Beech DJ, Foster R, Benitah JP, Sabourin J. Orai1 Channel Inhibition Preserves Left Ventricular Systolic Function and Normal Ca₂₊ Handling After Pressure Overload.Circulation. 2020 Jan 21;141(3):199-216.

Bartoli F, Moradi Bachiller S, Antigny F, Bedouet K, Gerbaud P, Sabourin J, Benitah JP.Specific Upregulation of TRPC1 and TRPC5 Channels by Mineralocorticoid Pathway in Adult Rat Ventricular Cardiomyocytes.Cells. 2019 Dec 23;9(1). pii: E47.

Lambert M, Capuano V, Boet A, Tesson L, Bertero T, Nakhleh MK, Remy S, Anegon I, Pechoux C, Hautefort A, Rucker-Martin C, Manoury B, Domergue V, Mercier O, Girerd B, Montani D, Perros F, Humbert M, Antigny F. Characterization of Kcnk3-Mutated Rat, a Novel Model of Pulmonary Hypertension.Circ Res. 2019 Sep 13;125(7):678-695.

Antigny F. Potassium channels in vascular smooth muscle: a pathophysiological and pharmacological perspective.Fundam Clin Pharmacol. 2019 Oct;33(5):524-526.

Antigny F, Chaumais MC, Humbert M, Montani D. Pulmonary arterial hypertension in patient treated for multiple sclerosis with 4-aminopyridine.Fundam Clin Pharmacol. 2019 Aug;33(4):426-427.

Hautefort A, Mendes-Ferreira P, Sabourin J, Manaud G, Bertero T, Rucker-Martin C, Riou M, Adão R, Manoury B, Lambert M, Boet A, Lecerf F, Domergue V, Brás-Silva C, Gomez AM, Montani D, Girerd B, Humbert M, Antigny F*, Perros F*. Bmpr2 Mutant Rats Develop Pulmonary And Cardiac Characteristics Of Pulmonary Arterial Hypertension.Circulation. 2019 Feb 12;139(7):932-948. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.118.033744. *co-last authors

Quatredeniers M, Nakhleh MK, Dumas SJ, Courboulin A, Vinhas MC, Antigny F, Phan C, Guignabert C, Bendifallah I, Vocelle M, Fadel E, Dorfmüller P, Humbert M, Cohen-Kaminsky S.Functional interaction between PDGFβand GluN2B-containing NMDA receptors in smooth muscle cell proliferation and migration in pulmonary arterial hypertension.Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2019 Mar 1;316(3):L445-L455

Lambert M, Capuano V, Olschewski A, Sabourin J, Nagaraj C, Girerd B, Weatherald J, Humbert M, Antigny F. Ion Channels in Pulmonary Hypertension: A Therapeutic Interest?Int J Mol Sci. 2018 Oct 14;19(10).

Sabourin J, Boët A, Rucker-Martin C, Lambert M, Gomez A-M, Benitah J-P, Perros F, Humbert M, Antigny F. Ca2+ handling remodeling and STIM1L/Orai1/TRPC1/TRPC4 upregulation in monocrotaline-induced right ventricular hypertrophy. J Mol Cell Cardiol. 2018 May;118:208-224. doi: 10.1016/j.yjmcc.2018.04.003. Epub 2018 Apr 7.

Dumas SJ, Bru-Mercier G, Courboulin A, Quatredeniers M, Rücker-Martin C, ANTIGNY F, Nakhleh MK, Ranchoux B, Gouadon E, Vinhas MC, Vocelle M, Raymond N, Dorfmüller P, Fadel E, Perros F, Humbert M, Cohen-Kaminsky S. NMDA-Type Glutamate Receptor Activation Promotes Vascular Remodeling and Pulmonary Arterial Hypertension. Circulation. 2018 Feb 14.

Vardhan Reddy Kh, Yen-Pon E, Cohen-Kaminsky S, Messaoudi S, Alami M. Convergent Strategy to Dizocilpine MK-801 and Derivatives. J Org Chem. 2018 83:4264-4269.

Palmai Z, Houenoussi K, Cohen-Kaminsky S, Tchertanov L. How does binding of agonist ligands control intrinsic molecular dynamics in human NMDA receptors? PLoS One. 2018 Aug 3;13(8):e0201234.

Lambert M, Boet A, Rucker-Martin C, Mendes-Ferreira P, Capuano V, Hatem S, Adão R, Brás-Silva C, Hautefort A, Michel JB, Dorfmuller P, Fadel E, Kotsimbos T, Price L, Jourdon P, Montani D, Humbert M, Perros F, Antigny F. Loss of KCNK3 is a hallmark of RV hypertrophy/dysfunction associated with pulmonary hypertension. Cardiovasc Res. 2018 Jan 19.

Olschewski A, Veale EL, Nagy BM, Nagaraj C, Kwapiszewska G, Antigny F, Lambert M, Humbert M, Czirják G, Enyedi P, Mathie A. TASK-1 (KCNK3) channels in the lung: from cell biology to clinical implications. Eur Respir J. 2017 Nov 9;50(5). pii: 1700754. doi: 10.1183/13993003.00754-2017.

Sankhe S, Manousakidi S, Antigny F, Arthur Ataam J, Bentebbal S, Ruchon Y, Lecerf F, Sabourin J, Price L, Fadel E, Dorfmüller P, Eddahibi S, Humbert M, Perros F, Capuano V. T-type Ca2+ channels elicit pro-proliferative and anti-apoptotic responses through impaired PP2A/Akt1 signaling in PASMCs from patients with pulmonary arterial hypertension. Biochim Biophys Acta. 2017 Oct;1864(10):1631-1641.

Philippe R*, Antigny F*, Buscaglia P, Norez C, Huguet F, Castelbou C, Trouvé P, Becq F, Frieden M, Férec C, Mignen O. Calumenin contributes to ER-Ca2+ homeostasis in bronchial epithelial cells expressing WT and F508del mutated CFTR and to F508del-CFTR retention. Cell Calcium. 2017 Mar;62:47-59. doi: 10.1016/j.ceca.2017.01.011. Epub 2017 Feb 4. . *co-first authors

Antigny F, Sabourin J, Saüc S, Bernheim L, Koenig S, Frieden M. TRPC1 and TRPC4 channels functionally interact with STIM1L to promote myogenesis and maintain fast repetitive Ca2+ release in human myotubes. Biochim Biophys Acta. 2017 May;1864(5):806-813. doi: 10.1016/j.bbamcr.2017.02.003.

Sabourin J, Bartoli F, Antigny F, Gomez A-M, Benitah J-P. TRPCs/Orai1-dependent Store-Operated Ca2+ Channels, new targets of aldosterone in cardiomyocytes.J Biol Chem. 2016 Jun 17;291(25):13394-409.

Antigny F, Hautefort A, Meloche J, Belacel-Ouari M, Manoury B, Rucker-Martin C, Péchoux C, Potus F, Nadeau V, Tremblay E, Ruffenach G, Bourgeois A, Dorfmüller P, Breuils-Bonnet S, Fadel E, Ranchoux B, Jourdon P, Girerd B, Montani D, Provencher S, Bonnet S, Simonneau G, Humbert M, Perros F. Potassium Channel Subfamily K Member 3 (KCNK3) Contributes to the Development of Pulmonary Arterial Hypertension.Circulation2016 Apr 5;133(14):1371-85.

Boucherat O, Chabot S, ANTIGNY F, Perros F, Provencher S, Bonnet S. Potassium channels in pulmonary arterial hypertension. Eur Respir J. 2015 Oct;46(4):1167-77.

Bertrand J, Dannhoffer L, Antigny F, Vachel L, Jayle C, Vandebrouck C, Becq F, Norez C. A functional tandem between transient receptor potential canonical channels 6 and calcium-dependent chloride channels in human epithelial cells. Eur J Pharmacol. 2015Oct 15;765:337-45.

Saüc S, Bulla M, Nunes P, Orci L, Marchetti A, Antigny F, Bernheim L, Cosson P, Frieden M, Demaurex N. STIM1L traps and gates Orai1 channels without remodeling the cortical ER. J Cell Sci. 2015 Apr 15;128(8):1568-79.

Dumas SJ, Humbert M, COHEN-KAMINSKY S. The cancer paradigm in pulmonary arterial hypertension: towards anti-remodeling therapies targeting metabolic dysfunction?. Biol Aujourdhui. 2016; 210:171-189.

Philippe R*, Antigny F*, Buscaglia P, Norez C, Becq F, Frieden M, Mignen O.SERCA and PMCA pumps contribute to the deregulation of Ca²⁺homeostasis in human CF epithelial cells. *Co-first author. BBA Cell Molecular Research 2015 May;1853(5):892-903.

Girerd B, Perros F, Antigny F, Humbert M, Montani D. KCNK3: new gene target for pulmonary hypertension? Expert Rev Respir Med. 2014 Aug;8(4):385-7.

Groupe 4 : KCNK3, NMDA et les voies de signalisation des canaux ioniques

Fabrice Antigny et Sylvia Cohen-Kaminsky

Travaux en cours dans le groupe

Notre groupe étudie les conséquences cellulaires et moléculaires des dysfonctionnements de KCNK3, ABCC8, CFTR, des canaux calciques SOC, et NMDAR dans le développement de l'HTAP, afin d’en explorer le potentiel thérapeutique dans l’HTAP. Nous caractérisons les rôles respectifs de ces différents canaux et leurs interactions dans le système vasculaire pulmonaire (contraction/ relaxation, prolifération/apoptose, migration cellulaire) ainsi que leur implication dans la dysfonction du ventricule droit observée dans l’HTAP.

Les OBJECTIFS du groupe visent donc à :

(1) Décrypter l'implication de KCNK3 dans la physiopathologie des HTAP et identifier une approchethérapeutique ciblant KCNK3 (https://anr.fr/Projet-ANR-18-CE14-0023)

Investigateur principal : Fabrice Antigny

Chercheur impliqués : Hélène Le Ribeuz, Véronique Capuano, Angèle Boet

Collaborateurs internes : David Montani, Maria-Rosa Gighna,, Sylvia Cohen-Kaminsky

Collaborateurs externes: Alexandre Hinzpeter (INSERM U1151), Boris Manoury (INSERM U1180)

(2) Comprendre l'implication d'ABCC8/Kir6.2 dans la physiopathologie de l’HTAP et déterminer si ces canaux ABCC8 / Kir6.2 pourraient être une cible thérapeutique potentielle

Investigateur principal : Fabrice Antigny

Chercheurs impliqués : Hélène Le Ribeuz, Véronique Capuano, Angèle Boet

Collaborateurs internes : David Montani, Maria-Rosa Gighna

Collaborateurs externes : Wendy Cheng (Université de Colombia USA)

(3) Déchiffrer le rôle des canaux Ca²⁺SOC dans la physiopathologie des HTAP, et développer une thérapie multicellulaire ciblant les SOC

Investigateur principaux : Fabrice Antigny et Véronique Capuano

Chercheurs impliqués : Angèle Boet

Collaborateurs internes : David Montani, Barbara Girerd, Sylvia Cohen-Kaminsky

Collaborateurs externes : Jessica Sabourin (INSERM U1180), Maud Freiden (Université de Genève), Claude Férec et Emmanuel Masson (INSERM U1078), Plateforme de transgénèse de l’université de Nantes (Ignacio Anegon)

(4) Comprendre le rôle du canal CFTR dans le développement de l’HTAP

Investigateur principaaux : Fabrice Antigny, David Montani

Chercheurs impliqués : Hélène LeRibeuz

Collaborateurs internes : Olaf Mercier, Maria-Rosa Gighna

Collaborateurs externes : Frédéric Becq (Université de Poitiers), Clémence Martin et Pierre-Régis Burgel (Institut Cochin), Boris Manoury (INSERM U1180), Isabelle Sermet et Charles-Henry Cottart (INSERM U1151)

(5) Etudier l'impact de la signalisation de liée àICaT sur l'apparition et la progression de l'HTAP dans des modèles expérimentaux

Investigateur principal : Véronique Capuano

Chercheurs impliqués : Fabrice Antigny

Collaborateurs internes : David Montani

(6) Explorer le rôle du NMDAR dans la physiopathologie des HTAP, son implication génétique dans l’HTAP, son « cross-talk » avec les voies de GCN2, KCNK3 et des canaux SOC, et son potentiel en tant que nouvelle cible thérapeutique dans les HTAP, en particulier dans des sous-groupes comme la maladie veno-occlusive

Investigateur principal : Sylvia Cohen-Kaminsky

Chercheurs impliqués : Firmin Akoumia

Collaborateurs internes: David Montani, Barbara Girerd, Fabrice Antigny

Collaborateurs externes: Nick Morrell, Stefen Graaf (University of Cambridge, UK), Florent Soubrier, Melanie Eyries (INSERM UMR S1166)

(7) Développer les antagonistes NMDAR périphériques en tant qu'outils thérapeutiques pour le traitement des HTAP (NUTS-Mat SATT Paris Saclay, https://satt-paris-saclay.fr/vitrine-technologique/nuts-mat/)

Investigateur principal : Sylvia Cohen-Kaminsky

Chercheurs impliqués : Firmin Akoumia

Collaborateurs internes : David Montani

Collaborateurs externes : Mouad Alami (BioCis, CNRS UMR 8076), Alain Pruvost (LEMM, SMArt-MS, CEA)

(8) Etudier l'impact du microbiote pulmonaire dans le remodelage vasculaire et l'HTAP, en se concentrant sur ses métabolites susceptibles d'interagir avec les canaux ioniques: potentiel pour des cibles biothérapeutiques innovantes (ANR LUMI, https://anr.fr/Projet-ANR-18-CE14-0043)

Investigateur principal : Sylvia Cohen-Kaminsky

Chercheurs impliqués : Firmin Akoumia, Sofiane Rimani

Collaborateurs internes : Fabrice Antigny

Collaborateurs externes : Genevieve Hery-Arnaud (INSERM UMR_S 1078, UBO), Nicolas Lapaque (MICALIS, INRA)

KCNK3, NMDA et les voies de signalisation des canaux ioniques

Membres du groupe :

Statutaires

Dr Fabrice Antigny, PhD, HDR

Chargé de Recherche (CR1) INSERM

Fabrice codirige l'équipe 2 de l'unité INSERM UMR_S 999 depuis 2022. Il est titulaire d’un doctorat de Sciences de la Vie de l’Université de Poitiers (2008), au cours duquel il a étudié l’homéostasie calcique dans les cellules épithéliales mucoviscidosiques (F508del-CFTR). Il a ensuite réalisé deux stages Post-Doctoraux à Faculté de Médecine de Genève (Suisse). Notamment de Janvier 2009 à Mars 2011 il s’est attaché à étudier l’identité moléculaire et rôle physiologique des canaux calciques dans les cellules endothéliales humaines. Puis d’Avril 2011 à Septembre 2013, il a étudié l’importance des influx calciques dépendant des stocks intracellulaires de Ca²⁺ dans le processus de myogenèse du muscle squelettique humain. En Septembre 2013, le Dr. Fabrice Antigny a intégré l’unité U999 dirigée du Pr Marc Humbert en position de chercheur post-doctorant (ITMO/Aviesan) afin de poursuivre pour poursuivre ses travaux visant à comprendre l’implication des différents canaux ioniques dans la physiopathologie de l’HTAP (au niveau vasculaire pulmonaire et ventriculaire droit) et à l'identification de nouvelles cibles moléculaires.

En Avril 2017, Fabrice a été recruté comme chargé de recherche (CR1) à l'INSERM sur un projet portant sur l'étude des canaux ioniques dans le développement de l'hypertension artérielle pulmonaire. Il étudie actuellement avec son groupe le rôle des canaux ioniques (KCNK3, ABCC8/Kir6.2, CFTR, TRPC/Orai) dans le développement de l’hypertension artérielle pulmonaire.

Ces travaux l’ont conduit à soutenir en Janvier 2019 son Habilitation à Diriger des Recherches (Université Paris-Sud): «Rôle physiopathologique des canaux ioniques (KCNK3, TRPCs/Orais et CFTR) dans l’hypertension artérielle pulmonaire ».

Contact : Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.

Tel : +33 (0)1 40 94 22 99

Dr Sylvia Cohen-Kaminsky, PhD, HDR

Directrice de Recherche CNRS

Sylvia Cohen-Kaminsky, PhD, HDR, est immunologiste, directrice de recherche au CNRS depuis 2002. Elle a travaillé dans les domaines de l'auto-immunité, de l'hématologie, de la neuroimmunologie, et plus récemment sur des aspects cognitifs tels que le rôle des récepteurs NMDA périphériques dans la communication à la synapse immunologique et entre les cellules vasculaires. Elle a rejoint l'INSERM en 2010 et de 2015 à 2019 a co-dirigé avec le Pr Marc Humbert une équipe de recherche de l'INSERM UMR-S 999, dédiée à la "Physiopathologie de l'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) : bases cellulaires et moléculaires", avec pour objectif de découvrir de nouveaux biomarqueurs et cibles thérapeutiques pour diagnostiquer et traiter l'HTAP. Elle est l'auteur de plus de 100 publications scientifiques et de 4 familles de brevets en tant qu'inventeur principal. Ses travaux ont été soutenus par plus de 30 subventions, notamment par l'AFM, l’ARC, l'Europe (5e, 6e PCRDT), la FRM, l'ANR, la FRSR, le LabEx LERMIT, l’Idex Paris Saclay, la SATT Paris Saclay. Elle a été co-directrice de l'UMS IPSIT (Institut d'Innovation Thérapeutique de Paris Saclay) de 2015 à 2019. Membre de la Société française d'immunologie (SFI) dont elle a été secrétaire générale en 2012-2014, elle a œuvré pour l'équité des femmes en immunologie et en sciences. Elle est impliquée dans plusieurs missions au sein de son écosystème.. Elle est vice-présidente du Conseil scientifique de la Faculté de Médecine Paris-Saclay et membre invitée de la Commission de la recherche et du Conseil Académique de l'Université Paris-Saclay. Elle représente l'Université Paris Sacaly au Paris-Boston Women's Forum, un réseau d'universités pour l’égalité des sexes). Elle est membre de l’association Femmes et Science et participeau programme Mentorat Femmes et Science de l’Université Paris Saclay. Elle est membre de sociétés savantes internationales comme l’ERS, l’ATS et le PVRI, où elle participe à la "Pharma Task Force IDDI, Innovative Drug Discovery Initiative". Elle est à l'initiative de la création d'un LIA INSERM-Université Paris Sud-Technion et a contribué à prouver le concept selon lequel l’HTAP peut être détectée dans l'air exhalé par un nez électronique artificiel basé sur des nanocapteurs (Cohen-Kaminsky et al, Am J Crit Care Med, 2013, Nakhleh et al Eur Resp J 2017, Nakhleh et al ACS Nano 2017), ce qui a donné lieu à l'essai clinique en cours Snoopy2 (NCT02782026) sponsorisé par l'AP-HP, dont elle est la directrice scientifique dans le cadre d’un contrat d'interface AP-HP. Membre du LabEx LERMIT et du DHU TORINO, elle coordonne des projets innovants et multidisciplinaires à l'Interface Biologie-Chimie-Médecine, avec la découverte et la validation du NMDAR comme cible innovante impliquée dans le remodelage vasculaire conduisant à l'HAP, et le développement de nouveaux médicaments ciblant les NMDAR périphériques ne passant pas la BHE (Label Medicen, soutien du LabEx LERMIT (http://www.labex-lermit.fr/en/25-projets/projet-target/t1/30%20-t1-2) et de l'ANR (ANR NUTS, https://anr.fr/Projet-ANR-14-CE16-0016), soutien en pré-maturation de l’Idex Paris Saclay et en maturation technologique de la SATT Paris Saclay (projet NUTS-Mat, https://satt-paris-saclay.fr/vitrine-technologique/nuts-mat/). Ses découvertes sont protégées par 3 familles de brevets (WO/2017/093354, WO/2017/017116, WO/2017/216159), et une start-up est en cours de création pour développer un candidat médicament pour le traitement de l’HTAP. Afin d'être un véritable acteur dans la création de son entreprise, elle a récemment obtenu une bourse de la "Banque Populaire" pour une formation originale de type MBA en entrepreneuriat dans les sciences de la vie (https://www.life-sciences-leadership-school.com/fr/). Dans la continuité de ces travaux, elle développe actuellement un projet sur l’impact du microbiote pulmonaire et ses métabolites sur le remodelage vasculaire et l’HTAP (ANR LUMI,https://anr.fr/Projet-ANR-18-CE14-0043).

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Tel : +33 (0)1 40 94 25 14

Dr Véronique CAPUANO, PhD,

Chercheur à l’Hopital Marie-Lannelongue

Véronique Capuano a intégré l'unité de recherche de l'hôpital Marie Lannelongue (HML) en 1997 avec pour mission d'apporter les bases et la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans la dysfonction des canaux calciques (ICaT) et potassiques (Kv) au cours de l'hypertrophie ventriculaire et la défaillance cardiaque. Le Dr Capuano a notamment réalisé un modèle d'hypertrophie gauche par sténose de l'aorte abdominale et montré le rôle du système rénine-angiotensine-aldostérone dans le développement de la pathologie cardiaque. L'arrivée du Pr Marc Humbert dans l'unité de recherche de HML a conduit le Dr Capuano à réorienter ses recherches dans le cadre de l'HTAP et a montré la participation de IcaT dans le phénotype pathologique des cellules musculaires lisses. Plus récemment, dans le groupe dirigé par les Dr F. Antigny et S. Cohen-Kaminsky, le Dr Capuano étudie le rôle des canaux ioniques dans l'hypertension artérielle chez l'homme et dans les modèles animaux.

1997              Chercheur Marie Lannelongue: Etude des canaux calciques et potassiques au cours de pathologies cardio-vasculaires.
1992- 1996    Post-doc CNRS Université Paris XI (Etude de la régulation de l'expression génique chez les champignons filamenteux) et INRA Jouy en Josas (participation au programme de séquençage du génome de Bacillus subtilis).
1987- 1992     Doctorat en biochimie spécialité microbiologie, Institut Pasteur.

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Tel : +33 (0)1 40 94 25 23

Dr Angèle Boët MD, PhD,

Cardio-Pédiatre à l’Hopital Marie-Lannelongue

Angèle a soutenu sa thèse de Médecine le 08 octobre 2010 à Faculté de Paris VI, UPMC. Angèle a également obtenu différents diplôme universitaire de spécialisation (médecine périnatale, cardiologie pédiatrique, réanimation des cardiopahties congénitales). Depuis 2016, Angèle est médecin hospitalier en réanimation des cardiopathies congénitales à l’hopital Marie Lannelongue. Puis en 2019, Angèle a obtenu son doctorat de Sciences au sein de l’école doctorale ED569. Elle a réalisé sa thèse de science sous la direction du Dr. Catherine Rucker-Martin, au cours de laquelle elle a étudié la « Fonction ventriculaire gauche et pathologies du cœur droit: Intérêt de la Cardiométrie Electrique » (http://www.theses.fr/2019SACLS301). Angèle participe activement aux différents projets du groupe notamment concernant la caractérisation échocardiographique de nos différents modèles animaux.

Mary Dutheil

Technicien de laboratoire (Hôpital Marie Lannelongue)

Mary a rejoint l’équipe 2 de l’unité INSERM UMR_S999 en Octobre 2020 en tant de Technicienne de Recherche (Hôpital Marie-Lannelongue). Mary est diplômée d’un BTS en Biotechnologies ainsi que d’une Licence Professionnelle en Biotechnologies appliquées à la santé. Au sein de l’équipe 2 de l’unité INSERM UMRS_999, Mary prend en charge la mise en culture des explants de poumons de patients, Mary participe également aux différents projets de l’équipe faisant appel à des techniques de biochimie, biologie cellulaire et moléculaire ainsi que d’immunohistochimie. Elle occupe la fonction d’assistant de prévention au sein de l’équipe 2 et assure la gestion des stocks.

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Yann Ruchon

Technicien de laboratoire (Hôpital Marie Lannelongue)

Yann a obtenu un BTS analyses biologiques suivi d’une spécialisation en culture cellulaire et biologie moléculaire de l’école Supérieure de Biologie et Biochimie en 1999. La même année, il a rejoint le laboratoire de recherche de l’Hôpital Marie Lannelongue et depuis travaille avec le Dr Véronique Capuano sur les thématiques développées par celle-ci telles que l’implication des canaux Ca²⁺(ICaT) et K⁺(Kv) dans l’hypertrophie ventriculaire gauche. Yann a ensuite été en charge de la culture de cellules vasculaires pulmonaire et a étudié le rôle d’ICaT et des canaux SOC dans l’équilibre prolifération/apoptose de ces cellules dans le cadre de l’HTAP. Ces dernières années, Yann consacre son activité à l’analyse statistique des résultats.

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Tel : +33 (0)1 40 94 25 20

Kristelle El Jekmek

Assistant ingénieur

Kristelle El Jekmek est diplômée d’un Master Biologie Intégrative et Physiologie parcours Biologie Vasculaire, Athérosclérose, Thrombose, Hémostase de l’Université Paris Cité. Elle a rejoint l’équipe 2 de l’unité INSERM UMRS_999 en Octobre 2022 en tant qu’assistante ingénieure sous l’encadrement du Dr. Fabrice Antigny. Elle est impliquée dans l’étude visant à comprendre l’implication des différents canaux ioniques dans la physiopathologie de l’HTAP et à l’identification de nouvelles cibles moléculaires.

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Doctorants (es)

Firmin Akoumia

Doctorant

Firmin Akoumia, diplômé d’un Master en Génétique et amélioration des espèces à l’université d’Abidjan et d’un Master de Sciences, Technologies et Santé, parcours Biologie Intégrative : OMICs de l’Université Paris 12, est en thèse avec le Dr Sylvia COHEN-KAMINSKY depuis le 1 Avril 2019 (LUMI _ ANR – AAPG 2018). Ses travaux sont orientés sur l’étude du rôle du microbiote pulmonaire dans le remodelage vasculaire pulmonaire et dans la recherche de nouvel outil et cibles bio-thérapeutiques dans la compréhension et le traitement de l’Hypertension Artérielle Pulmonaire (HTAP). En effet, Firmin mène d’abord des études in vitrosur des cellules musculaires lisses artérielles pulmonaires et des cellules endothéliales pour comprendre le rôle joué par ces types cellulaires dans la physiopathologie de l’HTAP. Ensuite, des études in vivosur des rats axéniques versus rats conventionnels sont menées pour mesurer l’impact du microbiote pulmonaire sur le développement de l’arbre vasculaire pulmonaire. Enfin, des études in vivosur un modèle de rats HTAP est mis en place pour étudier l’impact de certains métabolites bactériens sur le développement de l’HTAP.

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Bastien Masson

Doctorant

Bastien Masson est diplômé d’un Master Sciences, Technologies, Santé, parcours Génie Cellulaire de l’Université de Poitiers (86). Il est en thèse au sein de l’unité U999 depuis octobre 2020 et est encadré par le Dr Fabrice Antigny et le Dr Véronique Capuano. Son projet de thèse porte sur le rôle des SOCs (Store-operated Channels) dans l’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP). Afin d’étudier les mécanismes de ces canaux calciques, il réalise différentes études in vitro sur des cellules musculaires lisses artérielles pulmonaires. De plus, dans le but d’améliorer la compréhension du mécanisme SOCE (Store-Operated Calcium Entry) et d’analyser l’effet de molécules pharmacologiques sur le développement et la physiopathologie de l’HTAP, il réalise également des études sur des modèles animaux d’HTAP.

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Tel : +33 (0)1 40 94 25 20

Florent Dumont

Doctorant

Florent Dumont est diplômé d'une licence de biochimie (Université de Tours) et d'un Master en bio-informatique (Université de Nantes). Il a rejoint l’équipe 2 de l’unité INSERM UMRS_999 en décembre 2021 pour débuter une thèse en formation continue (FTLV). L'objectif de la thèse s’appuie sur un double travail : la construction d'un pipeline d'analyse de données mult-omiques et son application dans la réalisation d'une méta analyse intégrative de l'HTAP afin de créer un modèle systémique et dynamique des mécanismes physiologiques impliqués dans l'hypertension artériel pulmonaire. Une première approche est centrée sur la cible thérapeutique NMDAR plus connu pour son rôle dans le système nerveux central mais dont l'implication dans le remodelage vasculaire a été montré au laboratoire.

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Anaïs Saint-Martin Willer

Doctorant

Anaïs Saint-Martin Willer est diplômée du Master 2 BioINNOV (Biologie Appliquée à l’Innovation Thérapeutique et Diagnostique) de l’Université Paris Saclay. Elle réalise sa thèse au sein de l’équipe sein de l’équipe 2 de l’unité INSERM UMRS_999 depuis octobre 2022 et est encadrée par le Dr. Fabrice Antigny. Son projet de thèse porte sur l’étude de protéines régulatrices du canal calcique Orai1 dans le développement de l’HTAP. Afin d’étudier l’implication de ces protéines dans le développement de l’HTAP, elle réalise des analyses biochimiques sur des tissus de patients humains ainsi que différentes expériences in vitro sur des cellules vasculaires pulmonaires humaines.

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Lucille Penalva-Mousset

Doctorant

Lucille Penalva-Mousset est diplômée du Master Biothérapies Tissulaires, Cellulaires et Géniques de l’Université Paris Saclay. En décembre 2020, elle a rejoint l’équipe 2 de l’unité INSERM UMRS_999 pour débuter une thèse CIFRE en collaboration avec l’entreprise Metabrain Research. Elle est sous la direction du Dr Sylvia Cohen-Kaminsky and du Dr Micheline Kergoat. Son projet de thèse est axé sur la relation entre une voie métabolique, la voie des Kynurénines et le développement de l’HTAP. Pour cela, Lucille réalise des études in vitro à partir de cellules de la paroi vasculaire pulmonaire (cellules musculaires lisses et cellules endothéliales) mais également des études in vivo afin d’évaluer de nouvelles cibles thérapeutiques dans l’HTAP.

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