NOX1, IkBz, ROS, Organoïdes, Maladies inflammatoires chroniques intestinales, Oxydation

La NADPH oxydase 1 (NOX1) est un complexe enzymatique clé qui régule l'immunité des muqueuses et l'inflammation dans les cellules épithéliales du côlon, composé de la protéine transmembranaire NOX1/p22PHOX et des protéines cytoplasmiques NOXO1/NOXA1/Rac1. Les espèces réactives de l'oxygène (ROS) dérivées de NOX1 jouent un rôle central dans les maladies inflammatoires de l'intestin (IBD) telles que la maladie de Crohn (CD) et la colite ulcéreuse (UC). IkBz, une protéine nucléaire IkB atypique, active la transcription de gènes pro-inflammatoires en se liant à la sous-unité p50 de NFkB. IkBz n'est pas exprimée à l'état de repos mais peut être fortement induite par des signaux d'activation de l'immunité innée (par exemple Flagelline, IL-17), et sa stabilité est régulée par l'état d'oxydoréduction. Cette étude révèle que 1) le complexe NOX1 et l'expression de l'IkBz sont significativement régulés à la hausse dans les tissus coliques et les organoïdes de patients atteints de MICI ; 2) la Flagelline et l'IL-17 induisent de manière synergique l'expression de l'IkBz et des sous-unités NOX1 (en particulier NOXO1), tandis que le TNFa, bien qu'il n'ait pas de capacité indépendante d'induction de l'IkBz, amplifie significativement cet effet en augmentant la production de ROS ; 3) les piégeurs de ROS (NAC), les inhibiteurs de NOX (DPI) et l'inhibition du gène NOX1/NOXO1 ont tous bloqué l'expression de l'IkBz, confirmant la nécessité des ROS pour sa régulation ; 4) le H2O2 exogène a imité l'action du TNFa et renforcé l'expression de l'IkBz induite par l'IL-17 au niveau de la protéine (pas au niveau de l'ARNm), suggérant que les ROS stabilisent l'IkBz par le biais de modifications post-traductionnelles. En utilisant l'IP-WB et l'essai de ligature de proximité (PLA), nous avons découvert que l'IkBz subit des modifications oxydatives dans le noyau sous l'effet de stimuli inflammatoires et que son site Cys638 est une cible oxydative clé (déstabilisée par mutation). L'IkBz est susceptible d'être dégradé par le protéasome en raison de la présence de régions intrinsèquement désordonnées (IDR), que les ROS bloquent par l'oxydation de la Cys638. L'inhibiteur du protéasome MG132 a imité l'effet des ROS pour augmenter l'expression de l'IkBz, mais TNFa/H2O2 n'a pas inhibé l'activité protéasomale, ce qui confirme que les ROS régulent sa stabilité par oxydation directe plutôt que par inhibition de l'activation du protéasome. L'ARN-seq et l'ELISA ont permis de vérifier que l'axe NOX1/IkBz exacerbait le processus des MICI en régulant à la hausse les facteurs pro-inflammatoires tels que CCL2 (MCP1) et LCN-2. Dans l'ensemble, l'expression de l'IkBz est régulée par un système à deux déclencheurs : La Flagelline/IL-17 induit l'expression de l'IkBz et NOX1-ROS réalise une stabilisation post-traductionnelle par l'oxydation de la Cys638.