Thèse Rôle de la Ferroportine Macrophagique dans la Cicatrisation Muqueuse et la Fibrose Intestinale au Cours des Maladies Inflammatoires Chroniques de l'Intestin H/F - 59

Établissement : Université de Lille
École doctorale : Biologie Santé de Lille
Laboratoire de recherche : Institut de Recherche Translationnelle sur l'Inflammation
Direction de la thèse : Benjamin BERTIN ORCID 0000000291603717
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-28T23:59:59

Les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) sont des maladies intestinales chroniques, progressives et récidivantes, comprenant principalement la rectocolite hémorragique (RCH) et la maladie de Crohn. L'anémie par carence martiale ou anémie ferriprive et la fibrose intestinale constituent deux complications majeures qui représentent un fardeau important pour les patients, tandis que leurs mécanismes biologiques sous-jacents et leurs conséquences restent mal compris dans l'histoire naturelle des MICI. Le fer joue un rôle dual dans la réparation tissulaire, pouvant à la fois induire des dommages oxydatifs et participer à des mécanismes anti-inflammatoires, soulignant ainsi sa relation complexe avec l'inflammation et la réparation des tissus. Bien que la supplémentation en fer soit un traitement standard de l'anémie ferriprive, elle doit être administrée en dehors des phases inflammatoires aiguës afin d'éviter d'aggraver les lésions tissulaires et d'altérer la cicatrisation muqueuse. Le fer est également essentiel au maintien d'une fonction macrophagique normale, les macrophages étant des composants clés du système immunitaire inné et jouant des rôles multiples dans la pathogenèse et la progression des MICI. La ferroportine (FPN), unique exportateur cellulaire du fer connu à ce jour, pourrait jouer un rôle crucial dans ces processus. Les signaux inflammatoires peuvent induire la dégradation de la FPN, entraînant une séquestration du fer dans les macrophages et pouvant ainsi entraver la transition entre l'inflammation et la régénération tissulaire. Cependant, l'expression de la FPN chez les patients atteints de MICI reste peu documentée, et son rôle dans la cicatrisation de la muqueuse intestinale au cours de l'histoire naturelle des MICI n'a jamais été étudié.
Notre hypothèse est que la perturbation de l'écosystème intestinal du fer, en particulier l'altération de l'expression de la FPN des macrophages, compromet la réparation muqueuse et favorise la progression vers la fibrose intestinale. Nous formulons également l'hypothèse que l'anémie ferriprive exacerbe ce processus. Nos données préliminaires montrent que des macrophages dérivés de la moelle osseuse (BMDM) exposés à des milieux conditionnés provenant de cultures d'organoïdes intestinaux présentent une augmentation de l'expression de la FPN. En outres, nous avons observé une surexpression de la FPN au cours de la phase cicatrisation muqueuse dans un modèle murin de colite aiguë.
L'objectif général de ce programme de recherche est d'élucider comment la dérégulation du métabolisme du fer influence la réparation de la muqueuse intestinale et la progression de la maladie au cours des MICI. L'objectif spécifique est d'établir la FPN macrophagique comme un régulateur clé, un marqueur pronostique et une cible thérapeutique de la cicatrisation muqueuse intestinale.
À l'aide d'organoïdes intestinaux 3D, ce projet identifiera dans un premier temps les facteurs solubles spécifiques et voies de signalisation modulant l'expression de la FPN dans les macrophages intestinaux et évaluera leur influence dans un environnement profibrotique. Ces résultats seront ensuite testés dans un modèle murin reproduisant une colite chronique humaine associée à une anémie ferriprive, afin de déterminer le rôle de l'homéostasie du fer dans la phase de cicatrisation muqueuse. En parallèle, l'étude validera ces mécanismes à partir de biopsies de patients atteints de MICI, en corrélant les niveaux de FPN aux résultats cliniques et aux stades de cicatrisation muqueuse.
En définissant comment l'homéostasie du fer et la FPN en particulier, régule l'équilibre entre réparation tissulaire et fibrose, ce projet vise à optimiser la prise en charge des MICI. Ces travaux offriront aux cliniciens la possibilité de mieux prédire la progression de la cicatrisation muqueuse et de mettre en oeuvre des interventions ciblées afin de prévenir la fibrose intestinale irréversible.

Les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) sont des affections chroniques et récidivantes du tube digestif, caractérisées par une dérégulation des réponses immunitaires, impliquant notamment les macrophages. En France, les MICI touchent environ 300 000 personnes, et leur prévalence devrait atteindre 0,6 % d'ici 2035, représentant plus de 400 000 patients. Cette augmentation place les MICI parmi les maladies inflammatoires chroniques les plus importantes et constitue un enjeu majeur de santé publique [1]. Les MICI regroupent deux entités cliniques principales : la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique. La maladie de Crohn peut affecter n'importe quel segment du tube digestif, de la cavité orale à l'anus, et se caractérise par des lésions transmurales et discontinues. À l'inverse, la rectocolite hémorragique est limitée au ***** et au côlon distal et se manifeste par une inflammation muqueuse continue [2]. Malgré des recherches approfondies, l'étiologie des MICI demeure incomplètement comprise. Les données actuelles soutiennent une origine multifactorielle impliquant des interactions complexes entre les cellules épithéliales intestinales, les cellules immunitaires, le microbiote intestinal et des facteurs alimentaires [3]. Ces interactions conduisent à une inflammation intestinale chronique responsable de symptômes digestifs invalidants tels que les diarrhées sanglantes, les douleurs abdominales et une altération significative de la qualité de vie.
Une limite majeure de la prise en charge actuelle des MICI réside dans l'absence de traitements curatifs, reflétant probablement une compréhension incomplète des mécanismes régissant à la fois la résolution de l'inflammation intestinale et la réparation tissulaire. Dans ce contexte, l'obtention de la cicatrisation muqueuse est devenue un objectif thérapeutique central, car elle est fortement associée à une rémission durable, à une réduction des complications et à une amélioration du pronostic à long terme. L'échec de la cicatrisation muqueuse favorise la persistance de l'inflammation, un remodelage tissulaire progressif et une désorganisation architecturale, conduisant in fine à la fibrose intestinale, complication sévère et irréversible des MICI, associée à un risque accru de cancer colorectal. La fibrose se caractérise par un dépôt excessif de matrice extracellulaire au cours de processus de cicatrisation aberrants, entraînant des altérations anatomiques et fonctionnelles de l'intestin. Parallèlement, l'anémie par carence martiale (anémie ferriprive, AF) constitue la manifestation extra-intestinale la plus fréquente des MICI, et sa sévérité est étroitement corrélée à l'activité de la maladie [4]. L'AF résulte de pertes sanguines intestinales chroniques, d'une diminution des apports alimentaires et d'une absorption intestinale du fer altérée [5-6]. Il est important de noter que les patients MICI présentant une anémie ont des taux circulants de fer diminués en raison de la séquestration du fer au sein des macrophages [7-8], un mécanisme susceptible de compromettre davantage la réparation de la muqueuse intestinale. La supplémentation en fer constitue ainsi un pilier de la prise en charge de l'anémie dans les MICI. Toutefois, dans les contextes inflammatoires chroniques, l'homéostasie du fer est profondément perturbée.
La ferroportin (FPN), unique exportateur cellulaire du fer et régulateur clé de ces processus, est modulée à la fois par l'hepcidine et le microbiote intestinal [9]. Dans les MICI, l'inflammation persistante induit la production hépatique d'hepcidine, qui se lie à la FPN et provoque son internalisation et sa dégradation. Ce mécanisme entraîne une rétention du fer dans les macrophages, limitant sa disponibilité systémique et contribuant au développement de l'anémie par carence martiale chez les patients MICI. Il a été démontré que les macrophages surchargés en fer exacerbent les réponses inflammatoires, soulignant la nécessité de stratégies de supplémentation en fer finement équilibrées afin d'éviter l'aggravation de l'inflammation intestinale. La FPN est exprimée par les macrophages anti-inflammatoires (également appelés macrophages M2), les entérocytes et les hépatocytes, et est essentielle à l'export du fer du cytoplasme vers le milieu extracellulaire. D'autres modèles expérimentaux ont mis en évidence son implication dans la fibrose rénale [10] et hépatique [11], ainsi que dans la cicatrisation cutanée [12] et la régénération du muscle squelettique [13]. Néanmoins, l'expression et la fonction de la FPN dans le contexte des MICI restent insuffisamment caractérisées [12] et, de manière critique, le rôle spécifique de la FPN d'origine macrophagique dans la cicatrisation muqueuse intestinale n'a jamais été exploré.
Les avancées récentes dans le développement de systèmes d'organoïdes intestinaux tridimensionnels ont offert des opportunités sans précédent pour modéliser le compartiment épithélial intestinal et ses interactions avec les cellules immunitaires. Grâce à cette approche innovante, nous avons identifié SLC40A1, le gène codant la FPN, comme un régulateur clé du dialogue entre les cellules épithéliales intestinales et les macrophages. En effet, nous avons montré que des macrophages dérivés de la moelle osseuse, stimulés par un milieu conditionné d'organoïdes intestinaux, présentaient une augmentation de l'expression de la FPN et d'autres marqueurs impliqués dans le remodelage cellulaire, confirmée par analyse RT-qPCR quantitative [14]. Par ailleurs, nos résultats préliminaires obtenus dans un modèle murin de colite soutiennent l'hypothèse d'une surexpression de la FPN au cours de la phase de cicatrisation muqueuse. L'ensemble de ces observations soutiennent l'hypothèse selon laquelle la FPN pourrait participer à la cicatrisation muqueuse au cours des MICI.
L'objectif de ce projet est d'établir la FPN macrophagique comme marqueur clé et une cible thérapeutique innovante dans les MICI. Nous visons à démontrer qu'une dérégulation de l'homéostasie du fer pourrait orienter la cicatrisation muqueuse vers une évolution pro-fibrosante.

Cette proposition est organisée autour de trois objectifs scientifiques étroitement liés :
- Objectif 1. Identifier des modulateurs potentiels et voies de signalisation de la ferroportine macrophagique en réalisant un criblage de molécules solubles présentes dans le milieu conditionné d'organoïdes intestinaux.
- Objectif 2. Étudier la régulation de l'expression de la ferroportine et ses conséquences fonctionnelles dans un modèle murin innovant de colite chronique associée à une anémie par carence martiale.
- Objectif 3. Valider les résultats précliniques obtenus à partir des modèles expérimentaux sur des échantillons intestinaux humains et les corréler aux données cliniques de patients atteints de MICI, afin d'évaluer la pertinence translationnelle des mécanismes identifiés.

1. Approches in vitro
Des organoïdes intestinaux tridimensionnels, des macrophages et des fibroblastes seront utilisés afin de reproduire différents états fonctionnels de la muqueuse intestinale, incluant l'homéostasie, la réparation tissulaire et l'inflammation.

2. Approches in vivo
Un modèle murin combinant colite chronique et régime pauvre en fer sera mis en place afin de reproduire l'anémie ferriprive observée chez les patients atteints de MICI. Différentes stratégies de supplémentation en fer seront évaluées (administration orale versus parentérale), à des phases précoces et tardives de la maladie, afin d'identifier une fenêtre thérapeutique optimale.

3. Validation translationnelle
Des biopsies intestinales de patients atteints de MICI seront analysées afin d'évaluer l'expression de la FPN macrophagique et sa corrélation avec la cicatrisation muqueuse, la fibrose intestinale et le statut martial (fer sérique, transferrine, ferritine, hepcidine)

L'ensemble des données sera analysé par RT-qPCR et complété par des approches transcriptomiques et protéomiques à haut débit, incluant RNA-seq, protéomique quantitative et analyses cytokiniques multiplex (Luminex®, ELISA multiplex). Des techniques de phénotypage cellulaire et fonctionnel, telles que la cytométrie en flux, les co-cultures macrophages-organoïdes et les dosages du métabolisme du fer, permettront une caractérisation fine des mécanismes impliqués. Ces analyses seront complétées par le Western blot, l'immunofluorescence, l'immunohistochimie et des approches d'imagerie avancée. Des analyses statistiques multivariées et intégratives seront réalisées afin d'identifier des corrélations robustes et indépendantes entre les paramètres biologiques et cliniques.