Gut Protease Signals

Équipe 1

Programmes de recherche

L’objectif général de l’équipe « Gut Protease Signals » est de comprendre les mécanismes des maladies associées aux dysfonctionnements de l’épithélium intestinal : les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI), le syndrome de l’intestin irritable (SII), le cancer colorectal et les infections. L’équipe possède une expertise en biologie de la muqueuse intestinale, notamment dans ses fonctions de barrière, ses fonctions sécrétoires, l’absorption, la régénération, le contrôle neuronal de la sécrétion et de la motricité, la nociception intestinale et la douleur viscérale, ainsi que les interactions entre l’hôte, le microbiote et les pathogènes.

L’étude de l’équilibre protéolytique muqueux dans la physiologie et les pathologies intestinales constitue un axe de recherche clé. Certaines activités protéolytiques ont été identifiées comme dérégulées dans divers contextes pathophysiologiques, et ces protéases font désormais l’objet d’investigations approfondies pour élucider leur rôle dans la pathogénie. L’implication des récepteurs activés par les protéases (PAR) dans les pathologies digestives représente une thématique historique et majeure pour l’équipe.

Par ailleurs, l’équipe s’intéresse à l’influence du genre et de l’âge sur les pathologies découlant d’altérations des cryptes intestinales. La douleur associée à l’organe intestinal est également un axe important de recherche, avec une investigation des mécanismes d’hypersensibilité viscérale, dans le but de proposer de nouvelles options thérapeutiques pour le traitement de la douleur et de l’inconfort viscéraux. Une attention particulière est portée sur les relations entre les médiateurs épithéliaux, immunitaires et microbiens dans la transmission des signaux nociceptifs, afin de mieux comprendre la complexité des signaux périphériques impliqués dans la douleur aiguë et chronique au niveau intestinal.

Des partenariats solides ont été établis avec l’industrie pharmaceutique pour développer des molécules thérapeutiques ciblant les médiateurs identifiés pour leur rôle pathogène dans les maladies intestinales.

People

Outils et modeles

  • Modèles d’organoïdes humains et murins : Les organoïdes permettent de recréer in vitro, en trois dimensions, une monocouche épithéliale intestinale, incluant la diversité complète des cellules épithéliales intestinales tout en préservant l’architecture tissulaire. Ces modèles in vitro sont des outils puissants pour la recherche fondamentale en physiologie et pathophysiologie intestinale, ainsi que pour le développement thérapeutique. Nous utilisons des modèles d’organoïdes dérivés du côlon et de l’intestin grêle, à partir de tissus de témoins sains ou de patients, en culture tridimensionnelle ou en transwells (cultures d’organoïdes en interface avec le microbiote et les cellules immunitaires).
  • Lignes cellulaires épithéliales intestinales humaines et murines
  • Évaluation in vitro et in vivo de la fonction barrière de l’épithélium intestinal
  • Modèles animaux de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (DSS, TNBS, oxazolone)
  • Modèles animaux du syndrome de l’intestin irritable (dérivés de tissus de patients, stress, post-infectieux)
  • Modèles d’infection bactérienne (Salmonella, Pseudomonas)
  • Modèles de culture de biofilms et études du microbiote intestinal
  • Modèles animaux d’hypersensibilité viscérale et mesures de la douleur viscérale
  • Modèles animaux de cancer colorectal
  • Modèles d’iléus postopératoire
  • Biochimie des protéases: production, mesure de l’activité protéolytique, profilage de la sonde à base d’activité
  • Récepteurs activés par la protéase (PAR) : souris knock-out, lignées cellulaires transgéniques, lignées cellulaires modifiées par CRISPR-Cas9, antagonistes pharmacologiques
  • Souris transgéniques surexprimant des protéases (élastase, trypsine-3) et souris déficientes pour l’expression de certaines protéases
Plateforme Organoïdes

Publications

Modeling Postoperative Pathologic Ileus in Mice: A Simplified and Translational Approach. Romain Gauthier, Julie Thevenin, ..., Perrine Rousset, ..., Astrid Canivet, ..., Nathalie Vergnolle, Étienne Buscail, Céline Deraison, Neurogastroenterology & Motility 2025. DOI: 10.1111/nmo.70157

Proteases in intestinal health and disease. Céline Deraison, Nathalie Vergnolle, Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology 2025. DOI: 10.1038/s41575-025-01129-w

Pharmacology of Intestinal Inflammation and Repair. Céline Deraison, Nathalie Vergnolle, Annual Review of Pharmacology and Toxicology 2025. DOI: 10.1146/annurev-pharmtox-051921-084536

Chymotrypsin activity signals to intestinal epithelium by protease‐activated receptor‐dependent mechanisms. Simon Guignard, Mahmoud Saifeddine, ..., Laura Guiraud, David Sagnat, ..., Anissa Edir, ..., Étienne Buscail, ..., Nathalie Vergnolle, ..., Céline Deraison, Chrystelle Bonnart, British Journal of Pharmacology 2024. DOI: 10.1111/bph.16341

Intestinal organoids to model Salmonella infection and its impact on progenitors. Yan Jin, Claire Racaud‐Sultan, ..., Anissa Edir, ..., Nathalie Vergnolle, Agnès Wiedemann, Scientific Reports 2024. DOI: 10.1038/s41598-024-65485-4

Postoperative ileus after digestive surgery: Network meta‐analysis of pharmacological intervention. Étienne Buscail, Thibault Planchamp, ..., Jean‐Paul Motta, Nathalie Vergnolle, Céline Deraison, et al., British Journal of Clinical Pharmacology 2023. DOI: 10.1111/bcp.15878

Postoperative ileus: A pharmacological perspective. Étienne Buscail, Céline Deraison, British Journal of Pharmacology 2022. DOI: 10.1111/bph.15800

Elafin and its precursor trappin‐2: What is their therapeutic potential for intestinal diseases?. Céline Deraison, Chrystelle Bonnart, ..., Nathalie Vergnolle, British Journal of Pharmacology 2022. DOI: 10.1111/bph.15985

Epithelial production of elastase is increased in inflammatory bowel disease and causes mucosal inflammation. Jean‐Paul Motta, Corinne Rolland, Anissa Edir, ..., David Sagnat, Chrystelle Bonnart, Perrine Rousset, Laura Guiraud, ..., Emmanuel Mas, ..., Étienne Buscail, ..., Nathalie Vergnolle, Céline Deraison, Mucosal Immunology 2021. DOI: 10.1038/s41385-021-00375-w

Next-Generation Cancer Biomarkers: Extracellular Vesicle DNA as a Circulating Surrogate of Tumor DNA. Samuel Amintas, V. Vendrely, ..., Étienne Buscail, Frontiers in Cell and Developmental Biology 2021. DOI: 10.3389/fcell.2020.622048

GSK3β, a Master Kinase in the Regulation of Adult Stem Cell Behavior. Claire Racaud‐Sultan, Nathalie Vergnolle, Cells 2021. DOI: 10.3390/cells10020225

Characterization of Human Colon Organoids From Inflammatory Bowel Disease Patients. Emilie d'Aldebert, Muriel Quaranta, ..., Claire Racaud‐Sultan, Emmanuel Mas, Céline Deraison, Nathalie Vergnolle, Frontiers in Cell and Developmental Biology 2020. DOI: 10.3389/fcell.2020.00363

Increased Mucosal Thrombin is Associated with Crohn’s Disease and Causes Inflammatory Damage through Protease-activated Receptors Activation. Jean‐Paul Motta, Simone Palese, ..., Perrine Rousset, David Sagnat, Laura Guiraud, Anissa Edir, Carine Séguy, ..., Éric Oswald, ..., Céline Deraison, Nathalie Vergnolle, Journal of Crohn's and Colitis 2020. DOI: 10.1093/ecco-jcc/jjaa229