790 resultados para signalisation cellulaire
Resumo:
Au cours des dernires annes, il est devenu vident que les socits des pays industrialiss sont haut risque de maladies mtaboliques. Une alimentation riche en nergie (lipide/glucide), combine une sdentarit accrue, est un facteur environnemental contribuant l'augmentation de la prvalence de maladies relies spcifiquement des troubles endocriniens comme l'obsit et le diabte. Le traitement de ces dsordres mtaboliques doit donc passer par la connaissance et la comprhension des mcanismes molculaires qui contrlent ces dsordres et le dveloppement de traitements cibls vers les facteurs responsables. Le tissu adipeux est une glande endocrine qui scrte des substances, regroupes sous le terme d'adipokines, qui contrlent l'homostasie nergtique. L'augmentation de la masse adipeuse est responsable du dveloppement de drgulation hormonale qui mne des dysfonctions physiologiques et mtaboliques. Pour contrecarrer le dveloppement dmesur du tissu adipeux, la signalisation insulinique ainsi que lapport nergtique, responsables de la diffrenciation adipocytaire, doivent tre inhibs. In vivo, la leptine, adipokine dont la concentration est corrle la masse adipeuse, prsente des actions pro ou anti-insuliniques dans lorganisme pour rguler ce phnomne. Elle favorise leffet inhibiteur de linsuline sur la synthse hpatique de glucose alors quelle soppose son action sur lexpression des enzymes glucokinase et phosphonol-pyruvate carboxykinase. La leptine influence aussi le taux circulant de triglycrides en diminuant sa concentration plasmatique. D'autre part, l'adiponectine, adipokine insulino- sensibilisante, voit sa scrtion diminue avec la prise de poids. La sensibilit l'insuline est ainsi diminue au fur et mesure que le dbalancement de ces deux adipokines s'accentue. La rsistance l'insuline s'installe alors pour s'opposer au stockage nergtique et la prise illimite de poids et la glycmie augmente. L'augmentation du glucose sanguin stimule la scrtion d'insuline au niveau des cellules pancratiques. C'est le diabte caractris par une hyperglycmie et une rsistance l'insuline. Le diabte, une des premires causes de mortalit dans le monde, est plus rpandu sous sa forme non insulinodpendante (diabte de type 2, DT2) lie l'obsit. Rcemment, diffrents facteurs de transcription ont t identifis comme rgulateurs de l'expression d'une panoplie de gnes impliqus dans le mtabolisme glucidique et lipidique. Parmi eux, les rcepteurs des inducteurs de la prolifration des peroxysomes (PPAR, Peroxisome Proliferator-Activated Receptor), appartenant la famille des rcepteurs nuclaires. Les PPAR ont t dmontrs comme ayant un rle central dans le contrle de la transcription des gnes codants pour des protines impliques dans le mtabolisme : les adipokines. PPARg, en plus de son implication dans le contrle de l'homostasie glucidique et lipidique, est reconnu comme tant un facteur de transcription pivot rgulant l'adipogense du fait de son expression majeure dans le tissu adipeux. D'autre part, il est bien tabli maintenant que l'obsit et le diabte sont des facteurs contribuant au dveloppement du processus inflammatoire vasculaire caractristique de lathrosclrose. En effet, les cellules endothliales et musculaires lisses, principales composantes de la mdia de lartre, sont trs sensibles aux altrations mtaboliques. Une diminution de la sensibilit linsuline entraine une rduction de la disponibilit du glucose et lutilisation des acides gras comme alternatif par ces cellules. Ceci induit laccumulation des acides gras oxyds dans lintima et leur filtration dans la mdia pour former un core lipidique. Bien que linduction de la dysfonction endothliale soit implique trs prcocement, certaines tudes pointent laccumulation lipidique dans les cellules musculaires lisses vasculaires (CML) et leur dysfonction comme dclencheurs de lathrosclrose. Ce travail visait donc, dans un premier temps, dvelopper un modle d'altrations mtaboliques lies la modulation de l'activit du tissu adipeux via une alimentation riche en lipides. Dans un second temps, cette tude tentait d'valuer limpact des adipocytes de souris sur les CML vasculaires et sur la modulation de leurs fonctions dans ce modle d'altrations mtaboliques et DT2 lis l'alimentation et l'obsit. Ainsi, par le biais de deux dites pauvres en cholestrol profil lipidique diffrent, nous avons dvelopp un modle murin prsentant divers stades d'altrations du mtabolisme allant jusqu'au DT2 en lien avec l'obsit chez les mles et chez les femelles. Dautre part, des signes de cardiomyopathie ainsi quune modulation du taux des adipokines sont relis ces mmes dites. Paralllement, lactivit de PPAR!2 est module chez les souris sous dites enrichies en gras. Ensuite, nous avons dmontr que les adipocytes, provenant de souris alimentes avec une dite enrichie en gras, modulaient la migration et la prolifration des CML comparativement au groupe contrle. Ces modulations dpendaient en grande partie de la nature de la dite consomme, mais galement du sexe de la souris. Par ailleurs, les altrations fonctionnelles des CML, couples des modulations gniques, sont associes aux changements du profil de scrtion des adipokines mesures chez les adipocytes. Lensemble de ces travaux suggre une action directe de la nature de la stimulation du tissu adipeux blanc dans la modulation du profil de scrtion des adipokines et l'induction du DT2 in vivo. Ces altrations de la physiologie adipocytaire se refltent in vitro o le tissu adipeux contribue aux altrations physiopathologiques des CML lies au DT2. Ainsi, cette tude est l'une des premires tablir un lien direct entre les modulations adipocytaires et les effets de leurs scrtions sur la physiologie des CML. Ces observations peuvent tre exploites cliniquement dans un dveloppement futur doutils thrapeutiques visant prvenir et traiter les troubles mtaboliques et le DT2, en ciblant le tissu adipeux comme entit mtabolique et endocrine.
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Lactivit catalytique du cytochrome P450 dpend de la disponibilit dlectrons produits par la NADPH P450 rductase (NPR). Notre tude a pour but de dterminer comment lexpression de la NPR est module chez le lapin. Afin de comprendre comment lexpression de la NPR est module, des hpatocytes de lapins tmoins ont t incubs pendant 2, 4, 24 et 48 heures en prsence de plusieurs activateurs de facteurs de transcription connus du cytochrome P450. De plus, des lapins ayant reu une injection sous-cutane de trbenthine afin de produire une raction inflammatoire aseptique sont sacrifis 48 heures plus tard dans le but dtudier les effets de linflammation sur lexpression de la NPR. La rosiglitazone, le fnofibrate, lactate de plomb et le chlorure de cobalt (des inducteurs des PPAR, PPAR, AP-1 et HIF-1), aprs 48 heures dincubation, nont provoqu aucun changement dexpression ou dactivit de la NPR. Aprs 48 heures dincubation, la dexamthasone (Dexa) a augment la quantit dARNm (QT-PCR), lexpression et lactivit de la NPR (p<0,05), en plus daugmenter lARNm des rcepteurs nuclaires CAR (rcepteur constitutif landrostane) et PXR (rcepteur X prgnane) (p<0.05). Le phnobarbital (PB) a augment seulement lactivit de la NPR (p<0.05). Par contre, aprs 48 heures dincubation, la combinaison PB et Dexa a augment la quantit dARNm, ainsi que lexpression et lactivit de la NPR (p<0.05). La combinaison de PB et Dexa a induit une augmentation dARNm des rcepteurs nuclaires CAR, PXR et RXR (rcepteur X du rtinode) plus prcocement, soit aprs 2 heures dincubation (p<0.05). Le PD098059 (PD), un bloqueur de lactivation de MAPK1 (mitogen-activated protein kinase), et lacide okadaque (OA), un inhibiteur de la protine phosphatase 2A (PP2A), ont bloqu l'augmentation d'expression et d'activit de la NPR induite par le PB aprs 48 heures dincubation. La raction inflammatoire aseptique a diminu lexpression et lactivit de la NPR aprs 48 heures dincubation (p<0.05). On conclue que la dexamthasone et le phnobarbital sont des inducteurs potentiels de la NPR et que les voies de signalisation de CAR, PXR et RXR semblent tre impliques dans le contrle de cette induction. Des tudes supplmentaires devront tre compltes afin de confirmer ces rsultats prliminaires.
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Les gnes TDP-43 (TAR DNA Binding Protein 43) et FUS/TLS (Fused in Sarcoma/Translocated in Liposarcoma) sont actuellement ltude quant leurs rles biologiques dans le dveloppement de diverses neuropathies telles que la Sclrose Latrale Amyotrophique (SLA). tant donn que TDP-43 et FUS sont conservs au cours de lvolution, nous avons utilis lorganisme modle C. elegans afin dtudier leurs fonctions biologiques. Dans ce mmoire, nous dmontrons que TDP-1 fonctionne dans la voie de signalisation Insuline/IGF pour rguler la longvit et la rponse au stress oxydatif. Nous avons dvelopp des lignes C. elegans transgniques mutantes TDP-43 et FUS qui prsentent certains aspects de la SLA tels que la dgnrescence des motoneurones et la paralysie adulte. La prototoxicit cause par ces mutations de TDP- 43 et FUS associes la SLA, induit lexpression de TDP-1. linverse, la dltion de tdp-1 endogne protge contre la prototoxicit des mutants TDP-43 et FUS chez C. elegans. Ces rsultats suggrent quune induction chronique de TDP-1/TDP-43 sauvage propagerait la prototoxicit lie la protine mutante. Nous avons aussi entrepris un criblage molculaire pilote afin disoler des suppresseurs de toxicit neuronale des modles transgniques mutants TDP-43 et FUS. Nous avons ainsi identifi le bleu de mthylne et le salubrinal comme suppresseurs potentiels de toxicit lie TDP-43 et FUS via rduction de la rponse au stress du rticulum endoplasmique (RE). Nos rsultats indiquent que lhomostasie de repliement des protines dans le RE reprsente une cible pour le dveloppement de thrapies pour les maladies neurodgnratives.
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Chez les bactries chromosome circulaire, la rplication peut engendrer des dimres que le systme de recombinaison site-spcifique dif/Xer rsout en monomres afin que la sgrgation des chromosomes fils et la division cellulaire se fassent normalement. Ses composants sont une ou deux tyrosines recombinases de type Xer qui agissent un site de recombinaison spcifique, dif, avec laide de la translocase FtsK qui mobilise lADN au septum avant la recombinaison. Ce systme a t dabord identifi et largement caractris chez Escherichia coli mais il a galement t caractris chez de nombreuses bactries Gram ngatif et positif avec des variantes telles que les systmes une seule recombinase comme difSL/XerS chez Streptococcus sp et Lactococcus sp. Des tudes bio-informatiques ont suggr lexistence dautres systmes une seule recombinase chez un sous-groupe d-protobactries pathognes, dont Campylobacter jejuni et Helicobacter pylori. Les acteurs de ce nouveau systme sont XerH et difH. Dans ce mmoire, les premires recherches in vitro sur ce systme sont prsentes. La caractrisation de la recombinase XerH de C. jejuni a t entame laide du squenage de son gne et de tests de liaison et de clivage de lADN. Ces tudes ont montr que XerH pouvait se lier au site difSL de S. suis de manire non-cooprative : que XerH peut se lier des demi-sites de difSL mais quelle ne pouvait, dans les conditions de ltude effectuer de clivage sur difSL. Des recherches in silico ont aussi permis de faire des prdictions sur FtsK de C. jejuni.
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La sclrose systmique (ScS) est une maladie auto-immune dvastatrice d'tiologie inconnue. Le dysfonctionnement immunitaire, la fibrose et la vasculopathie sont les trois principales caractristiques de cette maladie. Une rcente tude a rvl un nouveau lien entre l'auto-immunit et la fibrose, par la prsence d'auto-anticorps stimulant le rcepteur du facteur de croissance driv des plaquettes (PDGFR) des fibroblastes. Ces auto-anticorps sont capables de stimuler les espces ractives de l'oxygne et dactiver la kinase rgule par un signal extracellulaire (ERK1/2). Lhypothse que nous formulons est que les cellules musculaires lisses vasculaires (VSMCs) exprimant conjointement les PDGFR, rpondront elles aussi aux autoanticorps anti-PDGF-R. Le travail prsent ici vise valider la prsence d'auto-anticorps PDGFR dans les srums de patients ScS, et caractriser ensuite la rponse de VSMCs exposes de l'immunoglobuline G (IgG) de ces srums, en mesurant lactivation des cascades de signalisation spcifiques, ainsi que l'induction des gnes impliqus dans la rponse fibrotique. Nos rsultats dmontrent la prsence d'une fraction IgG stimulant une rponse phnotypique dans les cultures de VSMCs. Notamment, dimportantes rgulations positive et ngative des gnes pro-fibrotiques tgfb1 et tgfb2 respectivement, ont t observes dans les VSMCs exposes des fractions de ScS-IgG. Les fractions de IgG positives pour l'activation de ERK taient prsentes dans la plupart, mais pas dans tous les chantillons de SSc (68%, 19/28), et moins prsentes dans les contrles 27% (11/3). Bien que, les fractions de SSc-IgG ont pu considrablement immunoprcipiter le PDGFR, l'utilisation d'un inhibiteur spcifique des rcepteurs au PDGF (AG1296), n'a pas inhib l'activation de ERK mdie par les fractions de SSc-IgG. Globalement, nos rsultats indiquent la prsence d'autoanticorps stimulants avec activit pro-fibrotique dans les srums des patients ScS. Des travaux sont en cours pour identifier l'entit molculaire responsable de la rponse dIgG observe dans les cultures de VSMCs.
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Thse numrise par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Universit de Montral
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Fonctions du facteur de transcription SCL dans les cellules souches et les progniteurs hmatopotiques
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Introduction: Durant la pathogense dostoarthrose (OA), les cytokines pro-inflammatoires IL-1 (Interleukin-1 beta) et TNF- (Tumor necrosis factor alpha) stimulent la dgradation des agrcanes par laggrcanase-1 ou ADAMTS-4 (a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motif). Ces cytokines peuvent stimuler plusieurs voies de signalisation conduisant ainsi laugmentation de lexpression des ADAMTS dans les chondrocytes humains. Les TIMPs (tissue inhibitor of metalloproteinases) prsentent des inhibiteurs endognes de lADAMTS. Nous avons dmontr que la Rapamycine (un immunosuppresseur et un inhibiteur du mamalian target of Rapamycin (mTOR)) peut avoir des effets bnfiques dans cette pathologie. Notre tude examine leffet de la Rapamycine sur lexpression de lADAMTS-4 induit par les cytokines, son implication dans certaines voies de signalisation, et son effet sur lexpression du TIMP-3. Mthodes: Des chondrocytes normaux sont traits avec la Rapamycine seule ou stimuls aussi avec lIL-1 et le TNF-. Les effets de la Rapamycine sur lexpression de lADAMTS-4 et du TIMP-3 ont t tudis par lanalyse RT-PCR et lactivit enzymatique a t tudie par la technique dELISA. Les effets de la Rapamycine sur certaines voies de signalisation ont t tudis par le Western blot. Rsultats: Nous avons trouv que la Rapamycine inhibe lexpression de lARNm de lADAMTS-4 induit par les cytokines pro-inflammatoires dans les chondrocytes humains. Lactivit enzymatique de lADAMTS-4 induit par lIL-1 a t lgrement diminue par la Rapamycine. En plus, cette dernire a montr de diffrents effets sur plusieurs voies de signalisation stimules par lIL-1 et le TNF- telles que les voies des MAPKs (Mitogen activated protein kinase), de lAKT, et de la p70 S6 kinase. La Rapamycine a inhib partiellement lactivation de la phosphorylation de lERK1/2 MAPK (extracellular signal-regulated protein kinase MAPK) en prsence du TNF- seulement. En outre, la Rapamycine a inhib la phosphorylation des protines p38 MAPK, JNK (c-Jun N-terminal kinase), et AKT active par lIL-1 seulement. En plus, la phosphorylation de la protine p70 S6K stimule par lIL-1 et le TNF- a t inhibe par la Rapamycine. Dautre part, nous avons dmontr que le niveau du TIMP-3 a t augment en prsence de la Rapamycine. Conclusion: Ces rsultats suggrent que la Rapamycine peut bloquer laction de lADAMTS-4 via linhibition de lactivation des MAPKs, de lAKT, et de la p70 S6K. La Rapamycine pourrait ainsi tre considre pour la prvention de la perte du cartilage chez les patients ostoarthritiques.
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La diffrentiation entre le soi et le non-soi est un processus biologique essentiel la vie. Les peptides endognes prsents par les complexes majeurs dhistocompatibilit de classe I (CMH I) reprsentent le fondement du soi pour les lymphocytes T CD8+. On donne le nom dimmunopeptidome lensemble des peptides prsents la surface cellulaire par les molcules du CMH I. Nos connaissances concernant lorigine, la composition et la plasticit de limmunopeptidome restent trs limites. Dans le cadre de cette thse, nous avons dvelopp une nouvelle approche par spectromtrie de masse permettant de dfinir avec prcision : la nature et labondance relative de lensemble des peptides composant limmunopeptidome. Nous avons trouv que limmunopeptidome, et par consquent la nature du soi immun, est surreprsent en peptides provenant de transcrits fortement abondants en plus de dissimuler une signature tissu-spcifique. Nous avons par la suite dmontr que limmunopeptidome est plastique et modul par lactivit mtabolique de la cellule. Nous avons en effet constat que les modifications du mtabolisme cellulaire par linhibition de mTOR (de langlais mammalian Target Of Rapamycin) provoquent des changements dynamiques dans la composition de limmunopeptidome. Nous fournissons galement la premire preuve dans ltude des systmes que limmunopeptidome communique la surface cellulaire lactivit de certains rseaux biochimiques ainsi que de multiples vnements mtaboliques rguls plusieurs niveaux lintrieur de la cellule. Nos dcouvertes ouvrent de nouveaux horizons dans les domaines de la biologie des systmes et de limmunologie. En effet, notre travail de recherche suggre que la composition de limmunopeptidome est module dans lespace et le temps. Il est par consquent trs important de poursuivre le dveloppement de mthodes quantitatives au niveau des systmes qui nous permettront de modliser la plasticit de limmunopeptidome. La simulation et la prdiction des variations dans limmunopeptidome en rponse diffrents facteurs cellulaires intrinsques et extrinsques seraient hautement pertinentes pour la conception de traitements immunothrapeutiques.
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La toxine stable la chaleur de type b (STb) est une des toxines produites par les souches Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) implique dans le dveloppement de la diarrhe. Une tude antrieure par Goncalves et al. (2009) a dmontr que les cellules ayant internalis la toxine STb dmontraient une morphologie qui rappelle lapoptose. Le changement du potentiel membranaire observ par Goncalves et al. (2009) nous a incit vrifier la capacit de la toxine STb induire lapoptose des cellules HRT-18 et IEC-18 par la voie intrinsque. Les cellules HRT-18 et IEC-18 ont t traites avec de la toxine purifie pour une dure de 24 heures puis ells ont t rcoltes et examines pour des caratristiques de lapoptose. Lactivation des caspases-9 et -3, mais pas de la caspase-8, a t observe dans les deux lignes cellulaires laide des substrats fluorescents spcifiques pour chaque caspase. LADN extrait des cellules HRT-18 et IEC-18 a rvl une fragmentation lorsque migr sur gel dagarose. La condensation et la fragmentation des noyaux ont t observes en microscopie fluorescence suite une coloration de lADN au Hoechst 33342. Les indices apoptotiques des cellules HRT-18 et IEC-18 traites avec des quantits croissantes de STb montrent une dose-rponse pour les deux lignes. Lactivation de la caspase-9 est une indication que la voie intrinsque de lapoptose est active dans les cellules HRT-18 et IEC-18. Labsence de lactivation de la caspase-8 dmontre que la voie extrinsque nest pas implique dans la mort cellulaire mdie par STb.
