Deletion of Tspo in rats : characterization of animal phenotype and effect on cholesterol transport & functions of cardiac mitochondria

Cholesterol is essential for eukaryotic cells and its homeostasis is tightly regulated. Hypercholesterolemia is a major risk factor for myocardial infarction, which corresponds to myocardial necrosis following an insufficient oxygen supply. The only therapeutic option is the restoration of blood circulation but this causes additional lesions, called reperfusion lesions. Mitochondria play a major role in these lesions which are associated with a massive accumulation of cholesterol in these organelles. In steroidogenic tissues, cholesterol is transported to the mitochondria by a specialized multiprotein complex, composed in particular of the translocator protein (TSPO) and steroid acute regulatory protein (STAR), whose role in the myocardium remains to be determined. In this context, TSPO ligands have shown cardioprotective effects, linked to the preservation of mitochondria. In this work, we developed a colony of Tspo-deleted rats and characterized their phenotype, and developed a hypoxia-reoxygenation model on cells of the AC16 line. We then identified, using deleted rats, a mechanism involving TSPO and STAR in the mitochondrial accumulation of cholesterol observed during reperfusion of an ischemic myocardium. This mechanism represents a potential target for developing cardioprotective strategies. On the other hand, the rats deleted for Tspo do not show an altered phenotype, whether at the cardiac level, steroidogenesis or heme biosynthesis. The TSPO remains to this day an enigma as to its function.
Le cholestérol est fondamental pour les cellules eucaryotes et son homéostasie est étroitement régulée. L’hypercholestérolémie est un facteur de risque majeur de l’infarctus du myocarde,qui correspond à la nécrose du myocarde suite à un apport insuffisant en oxygène. La seule option thérapeutique est la restauration de la circulation sanguine mais elle engendre des lésions supplémentaires, dites lésions de reperfusion. Les mitochondries jouent un rôle majeur dans ces lésions qui sont associées à une accumulation massive de cholestérol dans ces organites. Dans les tissus stéroïdogènes, le cholestérol est transporté à la mitochondrie par un complexe multiprotéique spécialisé, composé notamment de la protéine translocatrice (TSPO) et de la protéine de régulation aiguë de la stéroïdogenèse (STAR), dont le rôle dans le myocarde reste à déterminer. Dans ce contexte,des ligands de TSPO ont montré des effets cardioprotecteurs, lié à la préservation des mitochondries. Dans ce travail, nous avons développé une colonie de rats délétés pour Tspo et caractérisé leur phénotype, et développé un modèle d’hypoxie-réoxygénation sur des cellules de la lignée AC16. Nous avons ensuite identifié, à l’aide des rats délétés, un mécanisme impliquant TSPO et STAR dans l’accumulation mitochondriale de cholestérol observé lors de la reperfusion d’un myocarde ischémié. Ce mécanisme représente une cible potentielle pour développer des stratégies cardioprotectrices. En revanche, les rats délétés pour Tspo ne présentent pas de phénotype altéré,que ce soit au niveau cardiaque, de la stéroïdogenèse et de la biosynthèse de l’hème. La TSPO reste à ce jour une énigme quant à sa fonction.