Un nouveau rôle pour l’aquaporine 3 A new role for aquaporin 3

Depuis la découverte de l’aquaporine 1 par l’équipe de P. Agre [1], récompensée par le Prix Nobel de chimie en 2003, plus de 200 aquaporines ont été identifiées dans le monde vivant, dont 11 chez les mammifères [2]. Les aquaporines sont constituées de six domaines transmembranaires qui délimitent un canal central présentant une structure typique en sablier [3]. La perméabilité de ce canal permet de distinguer deux grands groupes d’aquaporines : les aquaporines dites « classiques », perméables à l’eau stricto sensu, et les aquaglycéroporines, perméables à l’eau, au glycérol ainsi qu’à d’autres solutés de petite taille [4]. Localisées dans de nombreux épithéliums, les aquaporines contribuent essentiellement aux mécanismes d’absorption/excrétion de l’eau et participent à son homéostasie. À titre d’exemple, citons l’aquaporine 2, impliquée dans l’absorption rénale de l’eau et dont les mutations sont à l’origine de 10 % des diabètes néphrogéniques insipides héréditaires [5]. Cependant, des études récentes indiquent que les aquaporines ne seraient pas cantonnées au seul rôle de « passeuses d’eau » des cellules. L’aquaporine 3 est une aquaglycéroporine présente dans les couches basales des épitheliums de nombreux organes tels que le rein, le poumon ou l’intestin [2]. Dans la peau, l’aquaporine 3 est localisée dans les kératinocytes [6]. Les souris dont le gène de l’aquaporine 3 a été invalidé présentent une perte d’élasticité de l’épiderme, une altération de la barrière cutanée ainsi qu’une diminution de la quantité d’eau contenue dans le stratum corneum à l’origine d’une sécheresse prononcée de la peau [7]. L’ensemble de ces observations plaide en faveur d’un rôle de l’aquaporine 3 dans l’homéostasie hydrique de l’épiderme. Cependant, une étude menée par X. Zheng et W. Bollinger-Bollag suggère que l’aquaporine 3, par sa perméabilité au glycérol et en interagissant avec la phospholipase D, pourrait également intervenir dans les mécanismes de prolifération et de différenciation des kératinocytes [8]. Les auteurs ont démontré, dans des kératinocytes en culture, que l’aquaporine 3 est détectée dans des fractions enrichies en cavéoline 1. Les cavéoles sont impliquées dans la signalisation cellulaire. En particulier, elles contribuent à la régulation de la NO synthase endothéliale et jouent un rôle dans la signalisation calcique [9]. La localisation de l’aquaporine 3 dans les cavéoles permet donc d’envisager une contribution éventuelle de ce canal à certains mécanismes de transduction du signal. À l’appui de cette hypothèse, les auteurs montrent que l’aquaporine 3 coprécipite avec la phospholipase D2, et ce même en présence de détergent, ce qui suggère l’existence d’une interaction protéique directe entre les deux protéines dans les cavéoles. La phospholipase D2 hydrolyse la phosphatidylcholine et engendre l’acide phosphatidique et la choline. En présence de glycérol, l’hydrolyse de la phosphatidylcholine par la phospholipase D2 conduit à la formation de phosphatidylglycérol. Or, le phosphatidylglycérol est un activateur de certaines isoformes de la protéine kinase C (PKC), dont certaines interviennent dans la régulation du cycle cellulaire [10]. En particulier, dans l’épiderme, l’activation de la PKCα induit l’expression de protéines spécifiques des couches basales de l’épiderme telles que la filaggrine et la loricrine et contrôle la prolifération des kératinocytes [11]. À l’inverse, l’activation de la PKCθ induit l’expression de protéines spécifiques des couches supérieures de l’épiderme, telles que l’involucrine et la transglutaminase, indiquant un rôle de cette kinase dans l’arrêt de la prolifération et la différenciation des kératinocytes [11]. L’aquaporine 3, en établissant un couplage fonctionnel avec la phospholipase D2, pourrait faciliter la formation de phosphatidylglycérol et être impliquée dans la prolifération ou la différenciation des kératinocytes de l’épiderme (Figure 1). Afin de confirmer cette hypothèse, X. Zheng et W. Bollinger-Bollag ont étudié les variations de l’expression et de l’activité biologique de l’aquaporine 3 au …