Physiology and Pathophysiology of the chloride transport in renal collecting duct : characterization of a mouse model of distal renal tubular acidosis and Study of the mechanisms of regulation of ClC-Kb/Barttin channel

Physiologie et Physiopathologie du transport de chlore dans le canal collecteur rénal : caractérisation d’un modèle murin d’Acidose tubulaire rénale distale et Étude des mécanismes de régulation du canal ClC-Kb/Barttin

Bettina Serbin (1)

1 PARCC - UMR-S U970 - Paris-Centre de Recherche Cardiovasculaire

Kidney plays a major role in several biological fonctions as sodium balance or acid-base homeostasis. Chloride transport in the distal nephron is a key element of these two processes. During my thesis, i have worked on two projects related to physiology and pathophysiology of chloride transport in distal nephron. The first study is the functionnal and molecular characterization of a mouse model bearing the most common dominant dRTA mutation in human AE1, R589H, which corresponds to R607H in the mouse. R607H knock-in mice display incomplete dRTA. Our results showed that reduced basolateral anion exchange activity in type A intercalated cells inhibits trafficking and regulation of V-type ATPase, compromising luminal H+ secretion. In the second study, we investigated the role of a phosphorylation site in the regulation of chloride transport by the ClC-Kb/Barttin channels complex. Our results indicates that Barttin phosphorylation stimulates chloride transport by ClC-Kb channels by increasing the number of active channels in the membrane and hence are involved in the mechanisms of adaptation of renal chloride absorption in response to changes in dietary NaCl intake.

Le rein joue un rôle crucial dans de multiples processus biologiques, tels que le maintien de l’homéostasie acide-base et de la balance sodée. Le transport de chlore dans le néphron distal est un élément majeur de ces deux fonctions physiologiques. Au cours de ma thèse, j’ai travaillé sur deux projets relatifs à la physiologie et la physiopathologie du transport de chlore dans le néphron distal. Le premier travail concerne la caractérisation fonctionnelle et moléculaire d’un modèle murin dont le gène Slc4a1 codant pour l’échangeur d’anion de type 1 (AE1) a été modifié, pour introduire une mutation ponctuelle (R589H) dans la séquence protéique. Cette mutation est la plus fréquente des mutations de cette protéine responsable d’acidose tubulaire rénale distale chez l’Homme. Comme les patients, ces souris présentent une acidose tubulaire distale. Nos résultats ont montré que la diminution de l’activité d’échange Cl-/HCO3-, due à la baisse drastique de l’expression d’AE1 dans les cellules -intercalaires du canal collecteur, affecte l’expression et la distribution apicale de la pompe à protons, ce qui altère de ce fait la fonction d’acidification de l’urine. Le second travail porte sur l’étude de la régulation du transport de chlore par le complexe protéique ClC-Kb/Barttin, par phosphorylation de la Barttin. Ce travail démontre que la phosphorylation de la Barttin stimule le transport de chlore du canal ClC-Kb, en augmentant la distribution et la stabilité du complexe ClC-Kb/Barttin à la membrane. Ainsi, la phosphorylation de la Barttin pourrait représenter un mécanisme d’adaptation du transport de chlore en réponse à des variations des apports alimentaires en NaCl.

Mots clés: Tubular renal acidosis; CIC-Kb/Barttin; Regulation

Mots clés: Transport de chlore; Acide-base; AE1; CIC-Kb/Barttin; Phosphorylation; Régulation

Domaines: Physiologie [q-bio.TO]

Bettina Serbin. Physiologie et Physiopathologie du transport de chlore dans le canal collecteur rénal : caractérisation d’un modèle murin d’Acidose tubulaire rénale distale et Étude des mécanismes de régulation du canal ClC-Kb/Barttin. Physiologie [q-bio.TO]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2016. Français. ⟨NNT : 2016PA066213⟩. ⟨tel-01596700⟩