Caractérisation pharmacologique et fonctionnelle de ligands traceurs du récepteur AT1 de l’angiotensine II pour l’étude de nouvelles approches thérapeutiques

Le système rénine-angiotensine (SRA) est un système hormonal impliqué dans de nombreux processus physiologiques, tels que le contrôle de la pression artérielle et l’homéostasie vasculaire. L’Angiotensine II (Ang II) est le principal effecteur du SRA et se lie avec une affinité similaire à deux récepteurs : les récepteurs à l’Ang II de type 1 (AT1) et de type 2 (AT2), tous deux appartenant à la famille des récepteurs couplés aux protéines G (RCPG). Dans la plupart des situations physiopathologiques, l’activation d’AT1, qui stimule la voie de signalisation Gq, est prédominante et délétère. Elle s’oppose aux effets bénéfiques induits par AT2. Le développement d’agonistes AT1 biaisés, comme le TRV027, capables d’activer sélectivement la voie de signalisation β-arrestine plutôt que la voie Gq, apparait prometteur et pourrait conduire à de nouvelles stratégies thérapeutiques par rapport aux thérapies actuelles basées sur des antagonistes de AT1 tel que le losartan. L’objectif de l’équipe de recherche est d’explorer cette voie potentiellement bénéfique de la β-arrestine dans un contexte physiologique et physiopathologique cérébrovasculaire, comme lors d'un Accident Vasculaire Cérébral. L'activation de la βarrestine peut être surveillée en suivant l'internalisation du récepteur AT1 consécutive à son activation, mais les outils nécessaires pour suivre et tracer AT1 exprimé de manière endogène, en particulier au niveau tissulaire, manquent notoirement de spécificité. Les travaux expérimentaux présentés dans cette thèse se concentrent sur la caractérisation pharmacologique de nouveaux ligands fluorescents développés dans l’optique d’étudier les voies de signalisation AT1 dans des modèles cérébrovasculaires. En utilisant des modèles cellulaires HEK 293 surexprimant les récepteurs AT1 ou AT2 fusionnés à des protéines fluorescentes ou luminescentes, nous avons caractérisé la pharmacologie et la sélectivité de ces nouveaux ligands. L’activité agoniste sur les récepteurs AT1 est déterminée en détectant la mobilisation du calcium intracellulaire induite par l’activation de la voie de signalisation Gq. Le recrutement des protéines G hétérotrimériques et des β-arrestines est évalué à l’aide de tests de transfert d’énergie par résonance bioluminescente (NanoBRET). Les cinétiques d’internalisation sont suivies par NanoBRET et par imagerie afin de visualiser la distribution subcellulaire des ligands fluorescents et leur colocalisation avec les récepteurs cibles. Les ligands fluorescents sont également caractérisés ex vivo sur des artères cérébrales moyennes isolées de rat. Des dérivés fluorescents de l’Ang II, de TRV027 et du losartan ont été étudiés. Pour la première fois, un ligand fluorescent sélectif des récepteurs AT1 et un ligand fluorescent sélectif des récepteurs AT2 ont été caractérisés. Les ligands fluorescents caractérisés pourront être utilisés pour suivre les récepteurs AT1 et/ou AT2 et pour déterminer, par exemple, les mécanismes impliqués dans l’abolition de l’activité vasoconstrictrice de AT1 suite aux traitements par des donneurs de monoxyde d’azote.