# Actualités sur le mucus à l'AGA 1997

Rafael Garcia Villar, Jean Fioramonti

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Rafael Garcia Villar, Jean Fioramonti. Actualités sur le mucus à l'AGA 1997. Mucus Dialogue, 1997, 11, pp.1-7. hal-02692378

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# MUCUS DIALOGUE

n° 11 juin 1997

## Spécial AGA
Digestive Disease Week
Washington, 10-16 mai 1997

Retrouvez Mucus Dialogue
sur Internet
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Publication périodique de l'Institut Ipsen réalisée en collaboration avec IME

Rédacteur en chef : Bruno Langlois (IME)

Correspondants Ipsen : Marie-Thérèse Droy-Lefaix, Marianne Perrette

Institut Ipsen : 24, rue Erlanger - 75781 Paris Cedex 16 - France

Tél. : 01 44 96 10 10 - Fax : 01 44 96 11 99

Mucus Dialogue On-Line

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© 1997 Tous droits réservés - Imprimé en Belgique

L'American Gastroenterological Association (A.G.A.) a tenu son congrès annuel lors de la Digestive Disease Week qui s'est déroulée à Washington D.C. du 10 au 16 mai 1997. Comme tous les ans à pareille époque, une vague migratoire a vu déferler vers cette manifestation, la grande majorité des spécialistes de la gastro-entérologie mondiale : praticiens, chercheurs, mais aussi représentants des grandes firmes pharmaceutiques et d'imagerie médicale. Au total près de 13 800 personnes y ont participé, en augmentation sensible de plus de 10% par rapport à l'édition précédente, pour un nombre de communications (4 550) comparable à celui de l'an passé. La délégation française, forte de plus de 700 personnes, était la plus importante des délégations extérieures. Plus d'une soixantaine de communications orales et affichées, ont abordé les problématiques, désormais classiques, intéressant les mucus digestifs : la cytoprotection (11 communications), l'infection par Helicobacter pylori (11), la régulation de l'expression des gènes des mucines, leur synthèse et leur sécrétion à l'état constitutif (10) et lors de processus pathologiques digestifs tels que les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (7), la lithogénèse biliaire (6) ou les cancers (18). Un « AGA Research Forum » a même été consacré aux mucines gastriques dans le cadre des pathologies œsophagiennes, gastriques et duodénales : structure moléculaire, fonction et importance dans la constitution de la barrière de mucus cytoprotecteur.

Rafael GARCIA-VILLAR, Jean FIORAMONTI

## ACTUALITÉS SUR LE MUCUS
À L'AGA 1997

Rafael GARCIA-VILLAR, Jean FIORAMONTI,
Unité de Pharmacologie-Toxicologie, INRA, Toulouse, France

### MUCUS ET ŒSOPHAGE

• La métaplasie intestinale de l'œsophage se caractérise par la présence de mucines acides dans les cellules caliciformes qui signent l'existence d'un œsophage de Barrett. Chen et al, de l'université Harvard à Boston (USA) (485), se sont attachés à évaluer les modifications histochimiques des mucines acides au niveau de la jonction œsophago-gastrique chez 20 patients présentant une métaplasie intestinale de cette zone et 19 n'en présentant pas. Ils observent que la positivité à la sulfomucine est associée à la présence d'un épithélium métaplasique et en concluent que la coloration spécifique de cette mucine peut s'avérer utile pour détecter les patients présentant un épithélium métaplasique au niveau de la jonction œsophago-gastrique.

• Marcinkiewicz et al (Charlottesville et Kansas City, USA) (500)

rappellent que les taux de mucines dans l'œsophage sont plus faibles chez les patients présentant une œsophagite de reflux que chez les sujets sains et que, par ailleurs, en présence d'un œsophage de Barrett (EB), les sensations de brûlures œsophagiennes sont réduites. Ces auteurs émettent l'hypothèse selon laquelle cette diminution des sensations de brûlure serait liée à une augmentation de la synthèse de mucines par l'épithélium métaplasique. Ils comparent la production de glycoconjugués chez 10 sujets avec EB et chez 17 témoins asymptomatiques. A l'aide d'un cathéter œsophagien, ils perfusent tour à tour du sérum physiologique (NaCl 9‰), HCl, HCl + pepsine, puis NaCl 9‰ à nouveau. Les mucines sont dosées par méthode PAS (acide périodique réactif de Schiff) dans les perfusats dont on a soigneusement écarté la salive. Ils montrent ainsi que le taux de production
des mucines est élevé chez les patients présentant un EB, ce qui pourrait expliquer la cessation des douleurs épigastriques.

## MUCUS ET ESTOMAC

### ■ Synthèse et sécrétion des mucines

* La muqueuse gastrique synthétise des mucines dérivées du gène MUC5AC, mais cette synthèse et/ou sécrétion de mucines est perturbée au cours de processus pathologiques, tels que la gastrite consécutive à l'infection par *Helicobacter pylori* (HP). Shekels et al (Minneapolis, USA) (2023) précisent les mécanismes qui régulent l'expression du gène MUC5AC dans des conditions physiopathologiques. Ils testent des cytokines (TNFα, EGF, IL-1β, IL-4) et des sécrétagogues classiques (prostaglandine (PG) E2; pentagastrine; PMA, phorbol 12-myristate 13-acétate, un activateur de la protéine kinase C; A23137, un ionophore calcique; nitroprussiate de sodium, un donneur de NO), sur des cellules épithéliales gastriques en culture primaire. Parmi les agents utilisés, seuls le PMA et le TNFα augmentent l'expression de MUC5AC; la PGE2, la pentagastrine et la A23137 font sécréter d'autres mucines mais ne modifient pas l'expression du gène MUC5AC. Les auteurs concluent que les sites de liaison des phorbol esters et du facteur de transcription sensible au TNFα doivent figurer parmi les éléments régulateurs du gène MUC5AC.

* Turner et al (Harvard, Boston, USA) (3593) rappellent que les mucines sont des glycoprotéines de haut poids moléculaire dont l'une des fonctions premières est de protéger l'épithélium gastrique contre des agents nociceptifs et en premier lieu l'acide chlorhydrique. Ils utilisent des cultures d'explants de muqueuse gastrique porcine, pour évaluer les effets de la dexaméthasone (un anti-inflammatoire ulcéré-gène) et des rétinoïdes (acide trans-rétinoïque et 9-cis-rétinal, deux régulateurs de la transcription), sur la sécrétion de mucines et sur l'expression des gènes des mucines. Ils montrent que la dexaméthasone diminue de 50% et que les réti-

noïdes augmentent de 40% environ, la sécrétion de mucines. De même, la dexaméthasone diminue de 66% les niveaux d'ARNm correspondant au gène de MUC5AC, tandis que les rétinoïdes les augmentent de 100 et 123% respectivement. Le parallélisme observé pour la sécrétion de mucus et pour l'expression des gènes, suggère que les effets de ces médiateurs s'exercent, au moins en partie, au niveau transcriptionnel.

### ■ Cytoprotection Gastrique

* Les mucines gastriques humaines jouent un rôle majeur dans la gastroprotection contre l'acide et la pepsine. Ainsi, la fonction majeure de MUC6 serait la protection des cellules épithéliales contre des agents tels que les protéases, l'acide et les sels biliaires. L'efficacité cytoprotectrice de MUC6 dépend de sa capacité à résister à la dégradation dans un environnement hostile, ce qui peut découler des caractéristiques de sa molécule.

* Toribara et al (San Francisco et Minneapolis, USA) (2022) utilisent des techniques de biologie moléculaire pour préciser la structure primaire de cette mucine. A partir de la séquence ADNc correspondante, ils déduisent que la molécule de MUC6 est composée de 5100 acides amés, répartis en trois parties : une région amino-terminale (dite «non tandem-repeat») de 1400 acides amés; une zone intermédiaire, dite «tandem-repeat» où se répète 20 à 24 fois une séquence de 169 aminoacides; une région carboxy-terminale («non tandem-repeat» de 361 amino-acides). Ces auteurs montrent que MUC6 utilise un mécanisme de multimérisation, semblable à celui du facteur von Willebrand, lors de la formation du gel de mucus : la molécule minimise les régions susceptibles de former des ponts disulfure, ce qui se traduit par une moindre exposition de MUC6 à l'environnement extérieur.

* Les «besoins» en cytoprotection peuvent être différents en fonction des tissus, ce qui justifie d'une certaine façon, la biosynthèse de différents types de mucines spécifiques (MUC2 à MUC8). Bartmann et al (Minneapolis et San Francisco, USA; Lille, France; Leeds, RU) (2694) s'intéressent à l'expression du gène de MUC6, une mucine gas-

trique humaine, dans différents tissus épithéliaux fœtaux, exposés à des agents endogènes potentiellement délétères pour les muqueuses. Ils retrouvent ainsi les ARNm de MUC6 au niveau des cellules caliciformes du corps gastrique, dans les glandes antrales, les glandes de Brunner duodénales, la muqueuse de la vésicule biliaire, le cholédoque, les glandes séminales... Cette distribution suggère que la fonction première de MUC6 serait la protection des épithéliums fragiles contre des agents endogènes tels que les protéases, l'acide ou les sels biliaires.

* Watanabe et al (Kanagawa, Japon) (3591) comparent l'effet stimulant de la cystéine sur la sécrétion de mucines par des cellules épithéliales gastriques en culture, à celui de la prostaglandine (PG) E2 un sécrétagogue classique. Tout comme la PGE2, la cystéine (10 et 100 µM) stimule de façon concentration-dépendante la sécrétion de mucus et inhibe l'accumulation de mucines à l'intérieur des cellules. En revanche, contrairement à la PGE2, la cystéine n'induit pas une augmentation de la concentration cytoplasmique d'AMPc, un médiateur intracellulaire, ce qui signifie que le mécanisme par lequel la cystéine stimule la libération de mucines est différent de celui classiquement proposé pour la PGE2.

* Les effets stimulants de la PGE2 sur la sécrétion de mucines ont été bien décrits chez différentes espèces animales, notamment sur des explants de muqueuse gastrique ou des cellules épithéliales gastriques en culture primaire. Enss et al (Hanovre, Allemagne) (3598) ont voulu d'une part, s'en assurer chez l'homme, et d'autre part, mettre en évidence, à l'aide d'un panel de lèctines spécifiques, d'éventuelles modifications structurales des mucines synthétisées sous l'effet de la PGE2. Ils montrent que la PGE2 stimule de façon concentration-dépendante la sécrétion de mucines par des cellules de muqueuse gastrique humaine, mais aussi que cette production accrue s'accompagne de modifications de leur composition glucidique (fucose : -20%; N-acétylglucosamine : -45%; mannose : +280%; galactose : +60%) par rapport à des mucines témoins, sécré-
tées par des cellules non stimulées. Ils en concluent que ces modifications structurales pourraient altérer l'efficacité cytoprotectrice du mucus gastrique.

* Plusieurs travaux ont montré que la gastrine accélère la biosynthèse de mucines par la muqueuse du corps gastrique, mais son mécanisme d'action physiologique reste mal connu. Ichikawa et al (Yokohama, Japon) (3607) ont voulu vérifier, d'une part, si cette action de la gastrine se limitait aux cellules épithéliales gastriques superficielles et, d'autre part, si le monoxyde d'azote (NO) y était impliqué. Ils montrent que la gastrine augmente l'incorporation de [³H]glucosamine dans les mucines issues de la paroi totale (ce qui témoigne d'une synthèse de mucines), mais reste sans effet sur les glandes à mucus de la couche profonde de la muqueuse, montrant ainsi que ce sont bien les cellules superficielles qui sont la cible de la gastrine. Par ailleurs, cette stimulation est supprimée par un inhibiteur de la NO synthase, la L-NNA (Nω-nitro arginine), ainsi que par un piégeur («scavenger») de NO (le carboxy-PTIO), mettant bien en évidence une intervention du NO.

* La téprénone (géranyl-géranyl-acétone; GGA) est un antiulcéréux largement utilisé au Japon. Son efficacité cytoprotectrice est liée à l'induction de protéines de choc thermique («Heat Shock Protein», hSP). Teshima et al (Tokushima et Kyoto, Japon) (3610) montrent sur des cultures primaires de cellules épithéliales gastriques de cobaye, que la GGA (1 µM) active une protéine régulatrice cellulaire appelée NFκB, qui intervient notamment dans la régulation de la synthèse de NO. Sur ces mêmes cellules stimulées par GGA, ils observent une augmentation de l'expression de l'ARNm de la NOS inductible (iNOS), des concentrations élevées en nitrates et nitrites, produits du métabolisme du NO, et une sécrétion accrue de mucines NO-dépendantes. Ils en déduisent qu'outre l'activation transcriptionnelle de gènes codant pour les hSP, la téprénone exercerait son action cytoprotectrice par des voies impliquant la protéine NFκB dont la cible potentielle serait l'induction d'une iNOS.

### Mucus et Helicobacter pylori

* L'inefficacité relative de l'antithérapie dans le traitement de l'infection par Helicobacter pylori (HP) peut résulter de l'incapacité de la molécule à parvenir jusqu'à la bactérie réfugiée au sein de la couche de mucus. Grubel & Cave (Boston, USA) (2172) ont l'idée d'associer aux antibiotiques amoxicilline et clarithromycine, un antacide, le Riopan, sous deux formes galéniques, gel et comprimé, afin de modifier le pH d'une solution de mucines semi-purifiées d'estomac de porc. Ils constatent que le mucus retarde très fortement la pénétration des deux antibiotiques mais que la clarithromycine y pénètre dix fois plus vite que l'amoxicilline. Ils montrent également que, sous l'une et l'autre formulation, l'antiacide affecte la perméabilité de la couche de mucus aux deux antibiotiques; cependant les effets ne sont pas univoques : les comprimés multiplient par trois la vitesse de pénétration de l'amoxicilline, alors que le gel retarde la pénétration de la clarithromycine. Ces données soulignent l'importance des antiacides pour renforcer l'efficacité des thérapies visant à l'éradication de HP.

* Kaise et al (Tokyo, Japon) (2230) se sont également intéressés à l'éradication d'HP. Ils préconisent pour ce faire une trithérapie, incluant l'oméprazole (inhibiteur de la pompe à protons), l'amoxicilline et la clarithromycine (traitement 1), dont ils essayent d'améliorer l'efficacité en y adjoignant soit une protéase, la pronase, qui dissout les mucines gastriques véritable «sanctuaire» de la bactérie (traitement 2), soit de l'eau oxygénée (traitement 3). Les trois traitements, effectués chez 104 patients répartis en trois groupes, ont donné satisfaction, avec des taux d'éradication de 74%, 75% et 67% respectivement et des effets secondaires acceptables. Il semble donc qu'il ne soit pas utile d'alourdir la trithérapie préconisée.

* Furuta et al (Hamamatsu, Japon) (2734), quant à eux, déterminent les quantités d'HP présentes dans le mucus gastrique de patients au cours de traitements visant à son éradication (lansoprazole seul, n=11; lansoprazole et amoxicilline, n=12). Ils utilisent pour ce faire différentes techniques : la cPCR («competition

polymerase chain reaction») pour mettre HP en évidence dans le mucus gastrique, l'histologie, la culture bactérienne et le test rapide à l'uréase. Ils notent que la cPCR révèle la présence de quantités importantes de HP à la fin du traitement chez plusieurs patients, alors même que les autres méthodes donnent des résultats négatifs : ces patients seront à nouveau séropositifs entre 1 mois et 1 an plus tard. En revanche, 8 des 12 patients du deuxième groupe, se sont révélés négatifs à la cPRC et sont restés séronégatifs 1 mois à 1 an après. Le dosage cPRC de HP dans le mucus gastrique est donc une nécessité si l'on veut s'assurer de l'efficacité du traitement d'éradication de HP.

* Des conditions physiopathologiques, telles que celles résultant de l'infection par HP ou les ulcères peptiques, ont des répercussions sur la synthèse des mucines gastriques. Ces dernières dérivent essentiellement de deux gènes principaux, MUC5AC et MUC6, qui présentent un polymorphisme élevé. A l'aide de biopsies gastriques obtenus par endoscopie chez 86 patients, Fesenmyer et al (Minneapolis, USA; Leeds, RU) (2804) cherchent à évaluer l'impact de HP sur l'expression de ces deux gènes (aux niveaux des ARNm et des protéines) et un polymorphisme éventuel des mucines synthétisées en réponse à HP. Ils observent que l'infection par HP, détectée chez 25 de ces patients, est associée à une augmentation de l'expression de MUC6, mais aussi à une diminution à la fois de MUC5AC et des mucines totales par rapport à des biopsies provenant de 18 témoins sains. En revanche, chez 16 patients préalablement traités pour l'éradication de HP, les taux respectifs de ces mucines sont identiques aux témoins sains. Enfin, ils n'observent aucune relation entre le polymorphisme des gènes et l'état infectieux. Les auteurs suggèrent que la diminution de MUC5AC pourrait contribuer à la pathogénèse de l'ulcère peptique associé à HP.

* Les trefoil peptides («intestinal trefoil peptide» ITF et «human spasmolytic polypeptide» hSP) sont des chimiotaxines spécifiques pour HP. C'est du moins ce qu'ont voulu vérifier Turner et al (Nottingham et Londres, RU) (2940). Ces auteurs
avaient déjà constaté que la chimiotaxine de HP, tout comme les trefoil peptides et d'autres constituants du mucus, était résistante à l'ébullition et/ou à la protéolyse; mais le mucus lui même a des propriétés chimiotactiques pour d'autres pathogènes entériques. Ils ont donc comparé le chimiotactisme de différentes bactéries (Clostridium difficile, Escherichia coli, Campylobacter jejuni et Helicobacter pylori) vers ITF, hSP, et des mucines gastriques de porc purifiées. Toutes ces bactéries présentent un chimiotactisme vers le mucus, qui, à l'exception de C. jejuni, est résistant à l'ébullition et à la protéolyse. Cependant, seul HP présente un chimiotactisme vis-à-vis de ITF et hSP, suggérant que d'autres composants du mucus sont responsables du chimiotactisme des autres bactéries. La localisation des «trefoil» peptides au niveau de l'antre et à la périphérie des ulères se superpose à la topographie de l'infection par HP et témoigne des moyens qu'utilise HP pour détourner les défenses de la muqueuse de l'hôte.

* La métaplasie intestinale (MI) est considérée comme un stade précurseur de carcinomes gastriques de type intestinal, dont le risque d'évoluer en cancer semble plus élevé pour ceux qui sécrètent des sulfo-mucines incomplètes (MI de type III) que pour ceux qui sécrètent des sialomucines (Types I et II). Zerbib et al (Hôpital Saint André, Bordeaux, France) (3704) décident de décrire les caractéristiques histochimiques des mucines sécrétées par des MI associées à une infection par HP. Ils étudient des biopsies provenant de 255 patients infectés par HP, en identifient 40 (15%), provenant essentiellement des patients les plus âgés, présentant une MI, dont 3,5% seulement de type III, donc susceptibles d'évoluer en cancer.

* L'infection par HP peut aussi perturber l'intégrité de la couche de mucus adhérente à l'épithélium gastrique colonisée par la bactérie. La structure de cette couche dépend de la composition relative en mucines polymérisées, capables de se constituer en gel, et de mucines de petite taille, qui ne formeront pas de gel. Newton et al (Newcastle, RU) (3742) étudient à la fois des biopsies (mucus dans les glandes et mucus

sécrété) et des écouvillonnages (mucus sécrétés seulement) provenant de patients infectés par HP (n=24) ou de témoins sains (n=24). L'étude montre une réduction de 18% de la proportion de mucines polymérisées sécrétées dans la couche de mucus adhérent chez les patients infectés. Pour les auteurs, il est peu probable que cette variation soit suffisante pour altérer l'efficacité de la barrière de mucus, mais elle pourrait témoigner de modifications locales de la structure du gel au voisinage de HP.

* Ces mêmes auteurs Newton et al (Newcastle, RU) (3743) ont donc approfondi leur étude en mesurant l'épaisseur de la couche adhérente de mucus chez des patients infectés par HP (HP+; n=20) et chez des témoins sains (HP-; n=20). Ils n'observent pas de différence significative d'épaisseur entre les HP- et les HP+ pris dans leur ensemble. En revanche, chez les patients HP+ présentant une atrophie gastrique (n=9/20), la couche de mucus est significativement plus mince que chez ceux qui n'ont pas d'atrophie gastrique (n=11/20) et qui sont eux mêmes comparables aux sujets sains. Ils en concluent que c'est l'atrophie gastrique et non l'infection par HP qui provoque l'incidence de la couche adhérente de gel muqueux.

* La pathogénèse des troubles associés à HP pourrait aussi résulter d'une expression aberrante des mucines gastriques. Ainsi, en comparant la composition en mucines de biopsies antrales obtenues par endoscopie chez des patients HP+ (n=29) et des témoins HP- (n=32), Byrd et al (Detroit, USA) (3768) remarquent que MUC6, qui est présente uniquement dans les glandes muqueuses chez les témoins, se retrouve également exprimée dans les cellules superficielles chez les infectés; que MUC5, une mucine des cellules superficielles, est moins exprimée chez les patients infectés; enfin, que MUC1 et les trefoil peptides pS2 (épithélium superficiel) et hSP (glandes) ne diffèrent pas entre les deux groupes. Les conséquences de ces variations en termes d'efficacité de la barrière de mucus restent à préciser, mais pourraient une fois encore contribuer à la pathogénicité de HP.

* On sait également peu de choses sur les modifications structurales affectant les chaînes glucidiques des mucines en réponse à l'infection par HP. Dans ce but, Ota et al (Houston, USA; Matsumoto, Japon) (3769) effectuent chez 21 patients des biopsies d'antre et de corps gastriques, avant et après traitement visant à l'éradication de HP. En présence d'anticorps monoclonaux spécifiques de différents polysaccharides, ces biopsies montrent que l'infection par HP modifie de façon significative la glycosylation des mucines gastriques.

## MUCUS ET VOIES BILIAIRES

### ■ Synthèse des mucines et cytoprotection de la vésicule

* Klinkspoor et Lee (Seattle, USA) (2320) vérifient l'effet des sels biliaires, leurs effets stimulants sur la sécrétion de mucines, simplement par leurs propriétés détergentes. Pour ce faire, ils exposent des cultures primaires de cellules épithéliales de vésicule biliaire de chien à des détergents (Triton X-100 [12,5-200 µM]; Tween-20 [0,1-1,6 mM]) ou à un sel biliaire (TUDC, acide tauro-urso-déoxycholique [10 mM]). Ils mesurent la synthèse de mucines par le biais de l'incorporation de [³H]N-acétyl-glucosamine dans les glycoprotéines et contrôlent la viabilité des cellules agressées par ces agents à l'aide du dosage de la lactate déshydrogénase (LDH) dans le milieu. Ils observent que, contrairement au TUDC, les détergents s'avèrent incapables de faire sécréter des mucines sans provoquer une dégradation cellulaire. Il existe donc un mécanisme spécifique, qui reste à élucider, par lequel les sels biliaires interagissent avec l'épithélium vésiculaire pour stimuler la sécrétion de mucines.

### ■ Lithogénèse et inflammation de la vésicule biliaire

* Une hypersécrétion de mucines par la vésicule biliaire est le mécanisme le plus fréquemment évoqué pour expliquer la formation de calculs. Cependant une infection bactérienne peut aussi être un facteur déclenchant. Choi et al (Seattle, USA; Chung-buk, Corée du Sud) (3471) ont voulu savoir si le lipopo-
lysaccharide (LPS) d'E. coli est capable de stimuler la sécrétion de mucines par des cellules de vésicule biliaire de chien, et secondairement, si le TNFα, une cytokine inflammatoire et/ou le monoxyde d'azote (NO) sont impliqués dans cet effet. Ils testent le LPS (100 et 200 µg/ml), en présence ou non de TNFα (100 ng/ml), d'un donneur de NO (le NOR-4, 1 mM) ou d'un inhibiteur de NO synthase (le L-NAME, N-ω-nitro-L-arginine-méthyl-ester; 4 mM). Aux deux concentrations testées, le LPS augmente (160 et 200% respectivement) le taux de sécrétion de mucus par les cellules de la membrane apicale sans provoquer de dégradation cellulaire, mais reste sans effet sur la membrane basolatérale. Ni le TNFα, ni le donneur de NO, ne possèdent un effet comparable. De même, ni le L-NAME, ni un anti-corps anti-TNFα, n'ont été capables de le bloquer. Le mécanisme de stimulation de la sécrétion de mucines par le LPS reste donc à élucider.

* Cao et al (Boston et Worcester, USA) (1102) s'intéressent à la ciné-tique des interactions entre les mucines et les micelles de cholesté-rol, dont l'agrégation et la fusion précèdent la formation de calculs. Ils identifient deux phases distinctes. Une première phase d'agrégation lipidique, réversible, indépendante de la microviscosité, et qui ne nécessite que des domaines glyco-sylés des mucines. Une deuxième phase, irréversible, où la fusion des micelles dépend de domaines non glycosylés sur les mucines. Une thé-rapie anti-lithiase efficace devrait donc viser spécifiquement certains domaines structuraux des molécules de mucines.

* Ces interactions éveillent aussi l'intérêt de Del Pozo et al (Munich, Allemagne) (2321) qui montrent bien l'existence d'interactions fortes entre lipides et mucines dans la bile de patients présentant une lithiase vésiculaire. Ils soulignent que cette interaction est sans aucun doute un facteur important pour la précipita-tion des cristaux de cholestérol et la formation de calculs biliaires.

* Cette même équipe (Muller et al, Munich, Allemagne) (2333) tente d'élucider le mécanisme d'action de l'acide ursodéoxycholique (UDCA) qui a la propriété de dissoudre les

calculs de cholestérol et de prévenir les risques de récurrence après traitement non chirurgical. Chez 15 patients présentant des calculs, ils administrent selon un protocole randomisé soit l'UDCA (750 mg/j; n=7), soit un placebo (n=8). L'UDCA réduit de façon significative, à la fois la quantité de cristaux de cholestérol dans la bile et la concentration de cholestérol dans les micelles. De plus, les auteurs obser-vent une diminution significative du taux de mucines et de protéines, qui se traduit par une bile plus fluide et qui témoigne d'une atteinte moins importante de l'épithélium vésicu- laire chez les patients traités par l'UDCA.

* Le rôle de l'épithélium vésiculaire dans la détermination de la compos-ition lipidique et protéique de la bile est envisagé par Keulemans et al (Amsterdam, Pays-Bas) (3470). Ces auteurs déterminent la concen-tration et la composition en lipides et en protéines d'échantillons appa-riés de bile hépatique et de bile vési-culaire prélevés chez 14 patients subissant une cholécystectomie. Ils observent que la composition lipi-dique (cholestérol, phospholipides, sels biliaires) ne change pas entre le foie et la vésicule. Pour les protéines, en revanche, le tableau est différent : certaines protéines (IgA, IgM) sont absorbées, d'autres (mucines, albumine, aminopepti-dase N) voient leur concentration augmenter davantage que ne l'expli-querait simplement la prise en compte de l'absorption d'eau entre le foie et la vésicule. Ces données mettent donc en évidence une absorption différentielle de protéines dans la vésicule biliaire : en particu-lier, l'augmentation de l'albumine dans le mucus pourrait expliquer à elle seule l'accroissement de la concentration en protéines dans la bile des patients à lithiase.

* Un sujet fréquemment abordé par les chercheurs japonais est celui de l'hépatolithiase, une forme de lithiase à forte prévalence en Asie du Sud-Est et au Japon. La plupart des calculs sont de couleur brune (calcium-bilirubine) et sont localisés dans des canaux biliaires intrahépa-tiques fortement inflammatoires qui sécrètent de grandes quantités de mucus. L'existence d'une inflamma-tion marquée a amené Asano et al

(Ibaraki et Tokyo, Japon) (1107) à envisager le rôle de la PLA2, une enzyme clé de la réaction inflamma-toire des muqueuses par stimulation du métabolisme de l'acide arachido-nique, dans la pathogénèse de cette forme de lithiase. Chez des patients présentant une hépatolithiase ou une cholélithiase, ils observent une aug-mentation très nette de la PLA2 dans la bile, atteignant des concen-trations très supérieures à celles mesurées chez des patients ayant des calculs seulement dans la vési-cule biliaire. Les auteurs suggèrent que cette forte augmentation de la PLA2 pourrait être importante dans la pathogénèse de l'hépatolithiase, en potentialisant à la fois l'inflam-mation des canaux biliaires et l'ex-pression des sulfomucines qui lui sont associées.

## MUCUS ET PANCRÉAS

### ■ Synthèse et régulation

* L'ATP (adénosine triphosphate), tout comme d'autres nucléotides (UTP, uridine triphosphate; ADP, adénosine diphosphate; AMPc, adé-nosine monophosphate cyclique) sont des régulateurs importants des fonctions cellulaires. Des études ont montré que l'ATP stimule la sécré-tion de mucines par des cellules pul-monaires ainsi que par les cellules caliciformes de la muqueuse intes-tinale. Savard et Lee (Seattle, USA) (1607) s'intéressent à la réponse de cellules canaliculaires pancréatiques canines en culture à différents nucléotides. Lorsque la surface api-cale des cellules est exposée à de l'ATP (10, 100 et 1000 µM), la sécrétion de mucus est augmentée de 172%, 362% et 444% respective-ment, par rapport à des contrôles, sans que ce traitement ne provoque de dégradation cellulaire. Compara-tivement, l'UTP est tout aussi effi-cace que l'ATP et significativement plus actif que l'ADP dans cet effet. Aucun effet n'est obtenu avec l'AMPc ou l'adénosine. Enfin, l'ATP n'a pratiquement aucun effet lorsqu'il est appliqué sur la mem-brane basolatérale, contrairement à ce qui est décrit pour d'autres sécré-tagogues, tels que la sécrétine ou le VIP (polypeptide vasoactif intesti-nal). Un mécanisme faisant interve-nir un récepteur purinergique de
type P2u sur la membrane apicale est envisagé par les auteurs, pour expliquer la spécificité de l'action de nucléotides qui, par ailleurs, sont naturellement présents dans le suc pancréatique.

## MUCUS ET CÔLON

### Synthèse et régulation

* Les peptides N-formylés constituent une classe de peptides chimiotactiques synthétisés par les bactéries intestinales que l'on retrouve à des concentrations importantes dans les sécrétions coliques. Parmi eux, la N-formyl-methionyl-leucyl-phenylalanine (fMLP) possède un récepteur spécifique (fMLPr) impliqué dans la sécrétion de mucines et la libération de cytokines telles que l'interleukine (IL)-8. Campbell et al (Liverpool, RU) (2365) étudient à l'aide de méthodes de PCR (réaction de polymérisation en chaîne), l'expression de ce récepteur sur diverses lignées cellulaires épithéliales, gastriques (AGS) et coliques (LS174T, HT29-MTX, HT29). Il apparaît que seule la lignée HT29-MTX exprime ce récepteur, qui comprend 615 paires de bases et qui répond de façon concentration-dépendante à la stimulation par fMLP en sécrétant de l'IL-8 et de fortes quantités de mucines. Ce récepteur, dont la signification biologique reste à préciser, serait impliqué dans les réponses physiopathologiques de la muqueuse intestinale au cours de processus infectieux.

* Van Klinken et al (Amsterdam, Pays-Bas) (2245) cherchent à savoir si une mucine, la HGBM («human gallbladder mucin») décrite à l'origine comme spécifique de la vésicule biliaire, peut s'exprimer dans d'autres tissus, notamment le long du tractus intestinal. Ils procèdent à une étude immunohistochimique de biopsies de vésicule biliaire, de duodenum, de jéjunum et de côlon ascendant, transverse et sigmoïde. Ainsi, à l'aide d'anticorps dirigés contre HGBM, BGBM (bovine) et MUC5B, ils détectent HGBM sans surprise dans la vésicule, mais aussi au niveau du côlon. HGBM présente une totale homologie avec MUC5B et est stockée dans des granules dans les cellules caliciformes des cryptes coliques d'où elle peut être sécrétée.

## MUCUS ET MICI

* Il est de plus en plus probable que la colite ulcéreuse et la maladie de Crohn ont une origine polygénique. Par ailleurs, une déficience en certaines sous classes de mucines caractérisant la colite ulcéreuse a été retrouvée chez des jumeaux homozygotes, suggérant une base génétique à cette déficience. Parkes et al (Oxford, RU) (2048) recherchent deux marqueurs chromosomiques du gène de la mucine MUC2 chez des patients atteints de MICI et leurs parents. Ils mettent en évidence un lien génétique, néanmoins faible, sans différence significative entre colite ulcéreuse et maladie de Crohn. Il s'agit de la première mise en évidence d'un lien génétique où le gène de MUC2 serait impliqué.

* Lucas et al (Boston, USA) (2829) recherchent l'expression des gènes des mucines MUC2 et MUC5B ainsi que des gènes pS2, hSP et hITF des trefoil peptides associés aux mucines épithéliales chez des patients atteints de colite ulcéreuse et de maladie de Crohn. Seule l'expression du gène de MUC5B est fortement et significativement diminuée dans la maladie de Crohn mais pas dans la colite ulcéreuse. Ainsi, la recherche des facteurs de contrôle de l'expression de MUC5B présenterait un intérêt majeur dans l'étude de la pathogénie des MICI.

* La diversion du contenu fécal est souvent à l'origine d'une inflammation iatrogène. Edwards et al (Oxford et Bristol, RU; Galveston, USA) (2835) caractérisent les mucines de biopsies obtenues au niveau de segments coliques défonctionnalisés avec muqueuse normale, ou inflammatoire chez des patients atteints de colite ulcéreuse ou de maladie de Crohn, ainsi qu'au niveau de segments fonctionnels chez des patients présentant les mêmes pathologies. La synthèse globale des mucines ainsi que le taux de mucines portant un résidu glucidique caractérisé par la lectine *Dolichos biflorus* sont diminués au niveau des segments défonctionnalisés, indépendamment de la pathologie concernée. Le taux d'acide sialique O-acétylé est identique dans toutes les biopsies, provenant de segments défonctionnalisés ou non.

Par contre, un degré de sulfatation diminué des mucines est sélective-ment observé au niveau des segments défonctionnalisés des colites ulcéreuses.

* Un problème technique lié à l'étude des mucines à partir de pièces opératoires ou de biopsies est dû à la difficulté de séparer les protéoglycanes de la sous-muqueuse. Saitoh et al (Hirosaki, Japon) (4364) étudient par chromatographie les mucines recueillies dans une solution de lavage colique chez des patients atteints de colite ulcéreuse, de maladie de Crohn et chez des sujets témoins. La quantité totale de mucines et la fraction à haut poids moléculaire sont diminuées dans la colite ulcéreuse et augmentées dans la maladie de Crohn. Ainsi, l'étude des mucines dans les liquides de lavage colique constituerait une nouvelle voie pour tenter de différencier la maladie de Crohn de la colite ulcéreuse.

* Plusieurs éléments sont en faveur de l'implication d'un mécanisme autoimmun associant les mucines coliques dans la colite ulcéreuse. Takaishi et al (Tokyo, Japon) (2845) ont détecté chez 11 patients sur 60 présentant une colite ulcéreuse, des anticorps dirigés contre les mucines coliques de type S et M. Par ailleurs des rats immunisés avec une mucine colique développent une colite chronique. Les animaux présentent une diarrhée et des modifications anatomo-pathologiques de la muqueuse colique analogues à celles observées dans la colite ulcéreuse. Ainsi, selon ces auteurs, les autoanticorps contre les mucines coliques contribueraient à la pathogénie de la colite ulcéreuse.

* Les trefoil peptides ITF et SP sont sécrétés par les cellules à mucus et sont impliqués dans les processus de réparation des lésions de la muqueuse. Par ailleurs, les cellules immunitaires, et notamment les macrophages, jouent un rôle important dans la réparation de la muqueuse. La question posée est de savoir si ces cellules immunitaires synthétisent l'ITF et le SP. Cook et al (Footscray, Australie) (2776) ont montré chez le rat qu'ITF et SP sont exprimés par des tissus impliqués dans la régulation immunitaire (rate, moelle osseuse, thymus). Au niveau de la rate, ITF et SP sont synthétisés.
sés et sécrétés par les macrophages et leur production est stimulée par l'administration de lipopolysaccharide. Ces résultats suggèrent un rôle d'ITF et de SP dans la fonction de réparation de la muqueuse assurée par les macrophages.

* Les mécanismes de régulation de la synthèse des mucines sont complexes et multifactoriels. Il est connu que le stress stimule la production de mucines coliques. Il a récemment été montré que le stress induisait également une dégranulation des mastocytes. Castagliuolo et al de l'université Harvard (Boston, USA) (50) montrent chez des souris déficientes en mastocytes que le stress ne stimule plus la sécrétion de mucines coliques. Ainsi, les mastocytes interviendraient dans la régulation de la production des mucines coliques.

## MUCUS ET CANCERS

### ■ Cancer gastrique

* Les gènes de certaines mucines (MUC1, MUC5AC, MUC6) ont récemment été identifiés dans des cellules de muqueuse gastrique normale. Par contre l'expression de ces gènes dans des lignées de cellules gastriques tumorales reste mal connue. Wagner et al (Hanovre, Allemagne) (2021) montrent que des cellules de lignée cancéreuse gastrique présentent une expression diminuée des gènes de mucines de type «gastrique» et une expression aberrante de gènes de mucines de type «intestinal». Par ailleurs, le TNF alpha stimule préférentiellement les gènes des mucines spécifiques de l'estomac. D'après les auteurs, cette stimulation jouerait un rôle important dans l'inflammation gastrique par l'intermédiaire d'une modification de la composition des mucines.

### ■ Cancer des voies biliaires

* La nature glucidique des mucines et les antigènes de leur noyau protéique sont modifiés dans les cancers du pancréas. La question se pose de savoir si des modifications analogues caractérisent les cancers des canaux biliaires extrahépatiques. Imamura et al (Kagoshima, Japon) (698) recherchent plusieurs antigènes de mucines dans des cancers

des voies biliaires extrahépatiques. Leurs résultats suggèrent que les antigènes STn et MUC1-AR joueraient un rôle dans la transition d'un épithélium normal vers un carcinome au niveau des voies biliaires extrahépatiques.

### ■ Cancer du côlon

* STn est un antigène glucidique dont l'expression est trouvée associée au développement du cancer du côlon chez l'homme. L'épitope de STn n'a jusqu'à présent été détecté que sur des glycoprotéines de type mucine, ce qui a conduit à impliquer les mucines dans le comportement biologique des cellules cancéreuses coliques. Ogata et al (New York, USA) (679) détectent STn sur une molécule n'appartenant pas à la famille des mucines. Il s'agit de la glycoprotéine CD44, une protéine de surface associée aux métastases. Ces résultats suggèrent que les groupements O-glycanes de la glycoprotéine CD44 seraient impliqués dans la biologie des cellules cancéreuses coliques.

* Les mécanismes d'O-glycosylation spécifiques des apomucines restent mal connus. Les mêmes auteurs (Ogata et al, New York, USA) (1627) montrent que le même peptide MUC1 peut être glycosylé différentiellement dans différentes lignées de cellules cancéreuses coliques. Ils montrent également que le disaccharide STn peut être synthétisé sur l'apomucine MUC1.

* Sialyl-Lex (sLex) appartient à une famille d'antigènes glucidiques dont l'expression augmente progressive-ment dans les carcinomes colorectaux chez l'homme. Les résultats de Mann et al (Berlin, Kiel, Allemagne) (2412) montrent que la surexpression de la mucine portant sLex est due à une diminution progressive de l'O-acétylation de sLex. Cette modifica-tion chimique peut être considérée comme un nouveau marqueur de la progression des carcinomes coliques. L'expression de sLex ayant été asso-ciée à la capacité de la cellule tumo-rale de produire des métastases, ces résultats permettent d'émettre l'hy-pothèse d'un rôle de la de-O-acéty-lation de l'acide sialique dans le pro-cessus métastasique.

* La recherche de marqueurs tumo-raux dans les fèces présente un grand intérêt dans la détection des

cancers colorectaux. Des analyses tissulaires montrent que la mucine MUC1 est essentiellement exprimée dans ces cancers et très rarement dans les cellules épithéliales coliques normales. Limburg et al de la Mayo Clinic à Rochester (USA) (3943) montrent que les concentrations fécales de MUC1 ne permettent pas de différencier les patients porteurs de cancers colorectaux des sujets témoins. Par ailleurs, aucune corré-lation significative n'est trouvée entre la concentration en MUC1 et le stade ou la localisation de la tumeur, ni l'âge ou le sexe du patient. La recherche de MUC1 dans les fèces est donc inutile dans le dépistage des cancers colorectaux.

* Le noyau peptidique de la mucine MUC1 a souvent été détecté dans les tissus de cancers colorectaux et dans des lignées de cellules cancéreuses. Hiraga et al (Hiroshima et Ehime, Japon) montrent que MUC1 était exprimée dans 73% de 59 lésions examinées. L'expression est plus fréquente en présence d'in-vasion lymphatique et veineuse ainsi qu'en présence de métastases hépatiques. Par contre, elle n'est pas corrélée au score histologique, ni à la profondeur de la tumeur. D'après les auteurs, l'expression de MUC1 serait importante pour la prédiction du potentiel métastatique et le pro-nostic des cancers colorectaux.

* Les phorbol esters tels que le phorbol 12-myristate 13-acétate (PMA) sont connus pour moduler différentes réponses cellulaires par une voie de signalisation impliquant la protéine kinase C (PKC). Han et al (San Francisco, USA) (4118) montrent que le PMA augmente l'expression des gènes des mucines MUC2 et MUC3 et stimule la sécré-tion d'antigènes glucidiques asso-ciés aux cellules cancéreuses. Ces modifications semblent associées à une augmentation des propriétés invasives et à une diminution des propriétés adhésives des cellules cancéreuses coliques. Ces résultats suggèrent que la voie de signalisa-tion PKC serait impliquée dans les propriétés invasives et métasta-siques de ces cellules.

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