Thèse soutenue le 09 novembre 2022 pour obtenir le grade de docteur de la Communauté Université Grenoble Alpes - Spécialité : Biologie cellulaire

Résumé :
BMP9 et BMP10 sont deux ligands spécifiques du récepteur ALK1 exprimé principalement sur les cellules endothéliales. Des mutations dans la voie de signalisation BMP9/BMP10/ALK1/ENG sont liées à des pathologies vasculaires, notamment la maladie de Rendu-Osler et l'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP). BMP9 est exprimé par le foie, tandis que la source principale de la BMP10 est le cœur. Cependant, BMP10 est aussi exprimé par le foie, où il pourrait former un hétérodimère BMP9/10 circulant responsable de l’activité d’ALK1 activité sur les cellules endothéliales. L'objectif de ma thèse était de caractériser les rôles de BMP9 et BMP10 dans l'homéostasie cardiovasculaire à l’aide de modèles de souris déficients pour BMP9 et/ou BMP10 et de discriminer les fonctions cardiaques et hépatiques de BMP10. Alors que l’expression de BMP9 a été invalidée de manière constitutive, la délétion de BMP10 a dû être générée à l'aide du promoteur inductible ubiquitaire Rosa26-CreER^T2, afin de contourner la létalité embryonnaire.

Nos résultats montrent que, alors que les souris adultes iKO Bmp10 n'ont pas développé de défauts cardiovasculaires majeurs, la délétion concomitante des deux ligands (double-KO Bmp9^-/- R26CreER^T2 Bmp10^lox/lox) entraîne d’importants défauts vasculaires, montrant que les deux ligands participent à l'homéostasie vasculaire. Chez les animaux plus jeunes, nous avons initialement identifié que les souris Rosa26-CreER^T2 BMP10 iKO injectées par tamoxifène présentaient des défauts d'hématopoïèse. Malheureusement, nous avons démontré que le phénotype observé était un artefact induit par la toxicité de CreER^T2. En effet, des souris CreER^T2 dépourvus d'un allèle floxé developpent un phénotype similaire à celui des Rosa Cre BMP10 iKO. Dans la moelle osseuse de ces animaux, le réseau vasculaire est fortement désorganisé associés à une réduction des cellules hématopoïétiques. Notre travail a mis en lumière l'importance d'utiliser les bons contrôles lorsque l'on travaille avec des modèles de souris dépendantes de la Cre inductible. Par ailleurs, dans le contexte de la lymphangiogenèse postnatale, nous avons confirmé un rôle de BMP10 montrant une augmentation et dilatation des vaisseaux LYVE1⁺ en l'absence de BMP10, défaut qui n'est pas dû à la toxicité de la CreER^T2.

Enfin, nous avons prouvé l'importance de BMP9 et BMP10 dans le développement vasculaire en utilisant le modèle d'angiogenèse de la rétine postnatale. La perte combinée de BMP9 et BMP10 a entraîné une diminution de l'extension radiale vasculaire, l'élargissement des veines, et densification du réseau capillaire. Afin de distinguer la fonction cardiaque et hépatique de la BMP10, nous avons généré des modèles BMP10 KO en utilisant le promoteur inductible α-myosin heavy chain (αMHC)-MerCreMer ou le promoteur constitutif lecithin-retinol acyltransferase Lrat-Cre, exprimé dans les cellules stellaires hépatiques. Nous avons pu confirmer l'invalidation tissulaire spécifique de BMP10. De plus, l'analyse du plasma a révélé l'origine hépatique de l'hétérodimère BMP9/BMP10, dont le rôle reste à déterminer.

Jury :
Rapporteure : Delphine Meynard
Rapporteure : Ebba Brakenhielm
Rapporteur : Philippe Huber
Examinateur : François Boucher
Examinateur : Ulrich Valcourt
Directrice de thèse : Emmanuelle Tilet

Co-directrice de thèse : Claire Bouvard

Mots clés :
BMP9 et BMP10, fonctions vasculaires, murins transgéniques, angiogenèse