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l’ATP, de manière compétitive, par interaction spécifique sur le domaine NBD2 (Riordan, 1993). Bien que, l’AMP-
PNP ne puisse pas ouvrir le canal CFTR phosphorylé, une fois le canal ouvert il peut s’y lier fortement et le bloquer
dans cette conformation pour quelques minutes. La liaison de l’AMP-PNP se produit probablement au niveau de
l’extrémité C-terminale du domaine NBD (Gadsby et al., 1998). Bien que, la probabilité d'ouverture du canal
augmente en fonction de la concentration en ATP intracellulaire, c’est le rapport entre ATP et ADP qui est le plus
important dans la régulation du canal CFTR. Des changements dans l'état métabolique de la cellule qui modifient
ce ratio régulent l'activité du canal (Welsh et Anderson, 1993).
3 - Régulation par les seconds messagers
L'activation du canal CFTR par la protéine kinase A est stimulée par l'AMPc. Le niveau d'AMPc est contrôlé par la
balance entre sa synthèse par les adénylate-cyclases et son hydrolyse par les phosphodiestérases. Dans les
cellules provenant d'épithéliums respiratoires, l'activité du canal CFTR sauvage est particulièrement sensible à
l'activité de la phosphodiestérase de type III. L'inhibition de ce type de phosphodiestérase élève considérablement
le niveau d'AMPc intracellulaire, entraînant une augmentation importante de l'efflux de chlorure (Kelley et al., 1995).
Il est également possible d’activer le canal CFTR par des mécanismes indépendants de l’AMPc. Une étude menée
dans des cellules provenant de carcinomes mammaires de souris C127i, transfectées avec le gène codant pour le
canal CFTR humain, a montré que l’ATP extra-cellulaire peut activer le transport de chlorure. La stimulation du
canal CFTR par des analogues de l'ATP suggère une stimulation impliquant les récepteurs P2 purinergiques
(Cantiello et al., 1994). Dans des cellules CFPAC transfectées avec le gène codant pour la protéine CFTR
sauvage, il a été noté que le transport de chlorure est régulé par le récepteur P2y2, ainsi qu’une implication des
récepteurs adénosine. Cependant, ces résultats ne peuvent pas exclure la possibilité d'une interaction directe de
l'adénosine sur CFTR (O’Reilly et al, 1998).
4 - CFTR et transport d'ATP : divergences sur le thème Ces dernières années une nouvelle hypothèse
sur une des multiples fonctions attribuées à la protéine CFTR a été émise par les chercheurs des groupes de HF
Cantiello, JF Engelhardt et WB Guggino, selon laquelle le canal CFTR serait perméant à l’ATP. Les observations
montrent que les cellules qui expriment de manière endogène ou après transfection le canal CFTR (les cellules
mammaires C127i, pulmonaires Calu-3, pancréatiques CFPAC, ou encore intestinales T84 et Caco-2) sécrètent de
l’ATP après activation de la voie de signalisation de l’AMPc. Dans le cas de la mutation dF508, ils ne constatent
plus de sortie d’ATP stimulée par l'AMP cyclique. Le rôle physiologique attribué au transport d’ATP par CFTR est la
régulation du pH intracellulaire et la libération d’acide arachidonique après activation de la voie de signalisation des
récepteurs P2 purinergiques. Ces récepteurs de haute affinité à l’ATP sont exprimés dans de nombreux épithéliums
et notamment dans ceux exprimant le canal CFTR (Cantiello et al., 1997).
A l’inverse, un grand nombre de laboratoires montrent qu’indépendamment d’une sécrétion cellulaire d’ATP, il n’y a
pas de conductance ATP dépendante de l’AMPc à travers le canal CFTR. La différence de sécrétion d'ATP en
fonction de la présence ou de l’absence du canal CFTR dans les épithéliums, est provoquée par des stimulations
mécaniques des cellules indépendamment du canal CFTR (Grygorczyk et Hanrahan, 1997; Watt et al., 1998). Par
ailleurs, sur des cellules issues de systèmes épithéliaux non respiratoires, on ne retrouve pas de conductance
unitaire ou macroscopique de l'ATP associée à CFTR. Enfin, des études sur des canaux CFTR incorporés dans
des bicouches lipidiques (bilayer) montrent que ce canal ne transporte pas l'ATP (Li et al., 1996b).
L’ensemble de ces résultats montrent que les mécanismes ou les régulations de la sécrétion ou du transport d'ATP,
sont certainement très différents en fonction du type d'épithélium étudié. Une hypothèse avancée pour expliquer
ces divergences est qu’un canal présent dans les solutions purifiées du canal CFTR, fonctionne comme une
protéine transportant l'ATP. Deux possibilités sont alors avancées : 1°) un autre canal conduisant l'ATP de manière
spécifique serait associé à CFTR dans ces vésicules, 2°) CFTR nécessiterait un signal additionnel ou des
régulateurs qui permettraient le transport d'ATP (Schwiebert et al., 1999). Dans ce sens des études menées sur les
cellules MDCK, démontrent la présence d'un canal ATP concomitant avec la présence du canal CFTR (Sujita et al.,
1998).
5 - Les autres types de perméabilités
La complexité des mécanismes de régulation du canal CFTR et l’importance des dysfonctionnements observés
dans les épithéliums de phénotypes CF, font émerger des hypothèses mettant en cause d’autres fonctions pour
CFTR que le seul transport de chlorure.
La perméabilité d’anions polyatomiques de taille connue, a été étudiée dans les cellules CHO transfectées de
manière stable avec le gène CF humain codant pour le canal CFTR sauvage. Les anions polyatomiques testés du
côté externe, donnent la séquence de perméabilité suivante NO3- > Cl - >HCO3-> formate> acétate. A l’inverse, le
pyruvate, le propanoate, le méthane sulfonate, l'éthane sulfonate, et le gluconate ne sont pas perméants, quel que
soit le côté de la membrane duquel ils sont testés. La perméabilité dépend de l'énergie d'hydratation des ions
(Linsdell et al., 1997b).
Le canal CFTR est également perméant au tripeptide glutathion : g-glutamyl-cystéinyl-glycine (GSH), qui
représente l’antioxydant extra-cellulaire le plus abondant dans les poumons. Ils contiennent environ 400μM de
GSH, ce qui représente cinquante fois la concentration trouvée dans le plasma et 100 fois celle trouvée dans les