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Des études récentes suggèrent un rôle su système nerveux entérique (SNE) dans le contrôle de la perméabilité épithéliale intestinale, mais les neuromédiateurs impliqués et leurs cibles restent encore à déterminer. Le but de cette étude était de caractériser le rôle du Vasoactive Intestinal Peptide (VIP), neuromédiateur connu notamment pour ses effets sécrétagogues sur l'épithélium intestinal, à l'aide d'un modèle in vitro de co-culture sous-muqueuse humaine/cellules épithéliales coliques humaines.

Le modèle de co-culture était composé 1) de la lignée épithéliale colique humaine différenciée en cellules mucosécrétantes (HT-29 Cl.16E), cultivée sur filtre (monocouche confluente polarisée) et 2) d'un fragment de côlon humain provenant de pièces opératoires, disséquées de façon à obtenir une préparation de sous-muqueuse contenant le réseau intègre de plexus sous-muqueux. La monocouche épithéliale était placée sur la sous-muqueuse et l'ensemble était maintenu en culture pendant 3 jours. Les neurones étaient activés électriquement 2 fois par jour. A la fin des expériences, la perméabilité épithéliale était mesurée par le flux de dextran-FITC à travers les monocouches. L'expression d'une des protéines clé des jonctions serrées, ZO-1, était recherchée au niveau de la protéine (immunofluorescence et immunoblot) et des ARNm (RT-PCR quantitative en temps réel). Des études pharmacologiques utilisant soit un antagoniste des récepteurs du VIP (VIP6-28  ; 1µM) soit du VIP (0,01 à 1 nM) ont été réalisées.

L'activation du SNE induisait une diminution de la perméabilité épithéliale par rapport au tissu non activé (diminution de 30 ± 10 %, n = 11, p < 0,001). Cette diminution de perméabilité était bloquée par le VIP6-28, et était reproduite en ajoutant du VIP en absence d'activation neuronale (diminution de 46 ± 6 %, n = 6, p = 0,04). Parallèlement, l'activation du SNE augmentait le taux de protéine et d'ARNm de ZO-1. Ces effets étaient bloqués par le VIP6-28. Des expériences complémentaires, réalisées sur des monocouches de cellules HT-29 Cl.16E cultivées seules, montraient que le VIP augmentait le taux de protéines et d'ARNm de ZO-1 de manière dose-reliée (effet maximal à 1nM, 2 fois et 1,5 fois la valeur contrôle, respectivement ; n = 4, p < 0,05).

L'ensemble de ces résultats montre 1) que le SNE peut moduler la perméabilité de la barrière épithéliale intestinale par l'intermédiaire d'une voie VIPergique et 2) que le VIP est capable d'augmenter l'expression de ZO-1 dans les cellules épithéliales intestinales. Les voies de signalisation ainsi que les récepteurs impliqués dans ces effets du VIP restent à déterminer.