790 resultados para signalisation cellulaire
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Le sommeil est un besoin vital et le bon fonctionnement de lorganisme dpend de la quantit et de la qualit du sommeil. Le sommeil est rgul par deux processus : un processus circadien qui dpend de lactivit des noyaux suprachiasmatiques de lhypothalamus et qui rgule le moment durant lequel nous allons dormir, et un processus homostatique qui dpend de lactivit neuronale et se reflte dans lintensit du sommeil. En effet, le sommeil dpend de lveil qui le prcde et plus lveil dure longtemps, plus le sommeil est profond tel que mesur par des marqueurs lectroencphalographiques (EEG). Des tudes ont montr que le bon fonctionnement de ces deux processus rgulateurs du sommeil dpend de la plasticit synaptique. Ainsi, les lments synaptiques rgulant la communication et la force synaptique sont dimportants candidats pour agir sur la physiologie de la rgulation du sommeil. Les molcules dadhsion cellulaire sont des acteurs cls dans les mcanismes de plasticit synaptique. Elles rgulent lactivit et la maturation des synapses. Des tudes ont montr que leur absence engendre des consquences similaires au manque de sommeil. Le but de ce projet de thse est dexplorer leffet de labsence de deux familles de molcule dadhsion cellulaire, les neuroligines et la famille des rcepteur Eph et leur ligand les phrines dans les processus rgulateurs du sommeil. Notre hypothse est que labsence dun des membres de ces deux familles de molcule affecte les mcanismes impliqus dans le processus homostatique de rgulation du sommeil. Afin de rpondre notre hypothse, nous avons tudi dune part lactivit EEG chez des souris mutantes nexprimant pas Neuroligine1 (Nlgn1) ou le rcepteur EphA4 en condition normale et aprs une privation de sommeil. Dautre part, nous avons mesur les changements molculaires ayant lieu dans ces deux modles aprs privation de sommeil. Au niveau de lactivit EEG, nos rsultats montrent que labsence de Nlgn1 augmente la densit des ondes lentes en condition normale et augment lamplitude et la pente des ondes lentes aprs privation de sommeil. Nlgn1 est ncessaire au fonctionnement normal de la synchronie corticale, notamment aprs une privation de sommeil, lui attribuant ainsi un rle cl dans lhomostasie du sommeil. Concernant le rcepteur EphA4, son absence affecte la dure du sommeil paradoxal ainsi que lactivit sigma qui dpendent du processus circadien. Nos rsultats suggrent donc que ce rcepteur est un lment important dans la rgulation circadienne du sommeil. Les changements transcriptionnels en rponse la privation de sommeil des souris nexprimant pas Nlgn1 et EphA4 ne sont pas diffrents des souris sauvages. Toutefois, nous avons montr que la privation de sommeil affectait la distribution des marques pigntiques sur le gnome, tels que la mthylation et lhydroxymthylation, et que lexpression des molcules rgulant ces changements est modifie chez les souris mutantes pour le rcepteur EphA4. Nos observations mettent en vidence que les molcules dadhsion cellulaire, Nlgn1 et le rcepteur EphA4, possdent un rle important dans les processus homostatique et circadien du sommeil et contribuent de manire diffrente la rgulation du sommeil.
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Les changements climatiques prennent une importance grandissante dans ltude des phnomnes spatiaux grande chelle. Plusieurs experts affirment que les changements climatiques seront un des principaux moteurs de changement cologique dans les prochaines dcennies et que leurs consquences seront invitables. Ces changements se manifesteront sur le milieu physique par la fonte des calottes glaciaires, le dgel du perglisol, linstabilit des versants montagneux en zone de perglisol, laugmentation de lintensit, de la svrit et de la frquence des vnements climatiques extrmes tels les feux de fort. Les changements climatiques se manifesteront aussi sur le milieu biologique, tel la modification de la dure de la saison vgtative, laugmentation des espces exotiques invasives et les changements dans la distribution en espces vivantes. Deux aspects sont couverts par cette tude : 1) les changements dans la rpartition spatiale de 39 espces doiseaux et 2) les modifications dans les patrons spatiaux des feux, en fort borale qubcoise, tous deux dans lhorizon climatique de 2100. Une approche de modlisation statistique dmontre que la rpartition spatiale des oiseaux de la fort borale est fortement lie des variables bioclimatiques (R2adj = 0.53). Ces rsultats permettent deffectuer des modlisations bioclimatiques pour le gros-bec errant et la msange tte noire quivoient une augmentation de la limite nordique de distribution de lespce suivant lintensit du rchauffement climatique. Finalement, une modlisation spatialement explicite par automate cellulaire permet de dmontrer comment les changements climatiques induiront une augmentation dans la frquence de feux de fort et dans la superficie brle en fort borale du Qubec.
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Chez les plantes fleurs, lovaire est lorgane reproducteur femelle et il interagit de faon importante avec les gamtes mles durant la croissance, le guidage, la rception et la rupture du tube pollinique ainsi que la fusion des gamtes. Le processus dbute lorsque de nombreux gnes de lovule sont activs longue distance lors de la rception du pollen sur le stigmate. Afin dexplorer les signaux provenant de lovule ayant un impact important sur les interactions pollenpistil, particulirement les molcules scrtes impliques dans la signalisation espcespcifique, lexpression gnique des ovules sous forme dARNm ainsi et la scrtion protique ont t tudies chez Solanum chacoense, une espce diplode de pomme de terre sauvage. S. chacoense a subi beaucoup dhybridation interspcifique avec dautres espces sympathiques de solanaces, facilitant ainsi grandement ltude des interactions pollenovule de faon espcespcifique ainsi que leur volution. Dans ce projet, des ovules provenant de trois conditions diffrentes ont t compars: des ovules matures de type sauvage, des ovules lgrement immatures, rcolts deux jours avant lanthse et des ovules provenant du mutant frk1 pour lesquels le sac embryonnaire est absent. Un squenage dARN haut dbit a dabord t effectu sur les ovules de type sauvage de S. chacoense afin de gnrer un assemblage de rfrence comprenant 33852 squences codantes. Dautres squenages ont t effectus sur les trois conditions dovules et sur les feuilles afin de faire une analyse dexpression diffrentielle des gnes. En comparaison avec les ovules de type sauvage, 818 gnes sont rprims dans les ovules du mutant frk1. Un sous-groupe de 284 gnes, taient galement sous-exprims dans les ovules lgrement immatures, suggrant un rle spcifique dans les stades tardifs de la maturation du sac embryonnaire (stade de dveloppent FG6 FG7) ainsi que du guidage du tube pollinique, puisque ni les ovules du mutant frk1 ni ceux lgrement immatures ne sont capables dattirer les tubes polliniques lors dessais de croissance semi in vivo. De plus, 21% de ces gnes sont des peptides riches en cystines (CRPs). En utilisant un transcriptome assembl de novo provenant de deux proches parents de S. chacoense, S. gandarillasii et S. tarijense, une analyse dorthologie a t effectue sur ces CRPs, rvlant une grande variabilit et une volution rapide chez les solanaces. De nouveaux motifs de cystine uniques cette famille ont galement t dcouverts. En comparant avec des tudes similaires chez Arabidopsis, le sac embryonnaire de S. chacoense montre un transcriptome fortement divergent, particulirement en en ce qui a trait la catgorisation fonctionnelle des gnes et de la similarit entre les gnes orthologues. De plus,mme si la glycosylation nest pas requise lors du guidage mycropylaire du tube pollinique chez Arabidopsis, Torenia ou le mas, des extraits dovules glycosyls de S. chacoense sont capables daugmenter la capacit de guidage de 18%. Cette tude est donc la premire montrer une corrlation entre glycosylation et le guidage du tube pollinique par lovule. En complment lapproche transcriptomique, une approche protomique portant sur les protine scrtes par lovule (le secrtome) a t utilise afin didentifier des protines impliques dans linteraction entre ovule et tube pollinique. Des exsudats dovules matures (capables dattirer le tube pollinique) et dovules immatures (incapables dattirer le tube pollinique) ont t rcolts en utilisant une nouvelle mthode dextraction par gravit permettant de rduire efficacement les contaminants cytosoliques moins de 1% de lchantillon. Un total de 305 protines scrtes par les ovules (OSPs) ont t identifies par spectromtrie de masse, parmi lesquelles 58% taient spcifiques aux ovules lorsque compares avec des donnes de protines scrtes par des tissus vgtatifs. De plus, la scrtion de 128 OSPs est augmente dans les ovules matures par rapport aux ovules immatures. Ces 128 protines sont donc considres en tant que candidates potentiellement impliques dans la maturation tardive de lovule et dans le guidage du tube pollinique. Cette tude a galement montr que la maturation du sac embryonnaire du stade FG6 au stade FG7 influence le niveau de scrtion de 44% du scrtome total de lovule. De faon surprenante, la grande majorit (83%) de ces protines nest pas rgule au niveau de lARN, soulignant ainsi limportance de cette approche dans ltude du guidage du tube pollinique comme complment essentiel aux tudes transcriptomiques. Parmi tous les signaux scrts par lovule et relis au guidage, obtenus partir des approches transcriptomiques et protomiques dcrites ci-haut, nous avons spcifiquement valu limplication des CRPs dans le guidage du tube pollinique par lovule chez S. chacoense, vu limplication de ce type de protine dans les interactions pollen-pistil et le guidage du tube pollinique chez dautres espces. Au total, 28 CRPs taient prsentes dans les ovules capables dattirer le tube pollinique tout en tant absentes dans les ovules incapables de lattirer, et ce, soit au niveau de lARNm et/ou au niveau du scrtome. De celles-ci, 17 CRPs ont t exprimes dans un systme bactrien et purifies en quantit suffisante pour tester le guidage. Alors que des exsudats dovules ont t utiliss avec succs pour attirer par chimiotactisme le tube pollinique, les candidats exprims dans les bactries nont quant eux pas t capables dattirer les tubes polliniques. Comme lutilisation de systmes dexpression htrologue eucaryote peut permettre un meilleur repliement et une plus grande activit des protines, les candidats restants seront de nouveau exprims, cette fois dans un systme de levure ainsi que dans un systme vgtal pour produire les peptides scrts. Ceux-ci seront ensuite utiliss lors dessais fonctionnels pour valuer leur capacit guider les tubes polliniques et ainsi isoler les attractants chimiques responsable du guidage du tube pollinique chez les solanaces comme S. chacoense.
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Langiogense et laugmentation de la permabilit vasculaire sont des lments cls pour la croissance et la progression tumorale. Par consquent, de nombreux efforts sont dploys comprendre les mcanismes molculaires impliqus dans la formation et le remodelage des vaisseaux sanguins de manire identifier de nouvelles cibles thrapeutiques potentielles. De cette optique, les travaux de cette thse se sont concentrs sur la protine tyrosine phosphatase DEP-1, initialement identifie comme un rgulateur ngatif de la prolifration et de la phosphorylation du VEGFR2 lorsque fortement exprime dans les cellules endothliales. Toutefois, en utilisant une approche dARNi, il a t dmontr que via sa capacit dphosphoryler la tyrosine inhibitrice de Src (Y529), DEP-1 tait galement un rgulateur positif de lactivation de Src dans les cellules endothliales stimules au VEGF. Puisque Src joue un rle central dans la promotion de langiogense et la permabilit vasculaire, nous avons en plus dmontr que DEP-1 tait un promoteur de ces fonctions in vitro et que la tyrosine phosphorylation de sa queue C-terminale, permettant linteraction et lactivation de Src, tait requise. Les travaux de recherche prsents dans cette thse dmontrent dans un premier temps partir dune souris Dep1 KO, dont le dveloppement ne prsente aucun phnotype apparent, que la perte de lexpression de DEP-1 se traduit en une inhibition de lactivation de Src et de lun de ses substrats, la VE-Cadherine, en rponse au VEGF chez la souris adulte. Nos rsultats dmontrent donc, pour la premire fois, le rle primordial de DEP-1 dans linduction de la permabilit vasculaire et de la formation de capillaires in vivo. Consquemment, la croissance tumorale et la formation de mtastases aux poumons sont rduites due une inhibition de leur vascularisation ce qui se traduit par une diminution de la prolifration et une augmentation de lapoptose des cellules cancreuses. De faon intressante, lexpression leve de DEP-1 dans les vaisseaux sanguins tumoraux de patientes atteintes du cancer du sein corrle avec une vascularisation accrue de la tumeur. En plus du rle de DEP-1 dans la rponse angiognqiue lge adulte, nos travaux ont galement dmontr le rle important de DEP-1 lors de la vascularisation de la rtine, un modle in vivo dangiogense dveloppementale. Dans ce contexte, DEP-1 inhibe la prolifration des cellules endothliales et limite leur bourgeonnement et la complexification du rseau vasculaire rtinien en permettant lexpression adquate du Dll4, un rgulateur crucial de lorganisation de la vascularisation dveloppementale. Cette expression du Dll4 dcoulerait de la stabilisation de la -catnine par linactivation de la GSK3, un rgulateur important de la dgradation de la -catnine, en rponse au VEGF selon la voie de signalisation VEGFR2-Src-PI3K-Akt-GSK3. Ainsi, ces travaux identifient DEP-1 comme un rgulateur important de lorganisation vasculaire rtinienne. Les rles positifs de DEP-1 dans les cellules endothliales dcoulent principalement de sa capacit lier et activer la kinase Src. En plus de contribuer la rponse angiognique, Src est galement un oncogne bien caractris notamment pour sa contribution au programme invasif des cellules cancreuses mammaires. Les travaux de cette thse illustrent que DEP-1 est prfrentiellement exprime dans les cellules cancreuses mammaires invasives et quil rgule lactivation de Src, de voies de signalisation invasives et, par le fait mme, de linvasivit de ces cellules in vitro et in vivo. De faon intressante, ces observations corrlent avec des donnes cliniques o lexpression modre de DEP-1 est associe un mauvais pronostic de survie et de rechute. Ces rsultats dmontrent donc, pour la premire fois, le rle positif de DEP-1 dans lactivation de Src au niveau des cellules endothliales et des cellules cancreuses mammaires ce qui permet la rgulation du bourgeonnement endothlial, de la permabilit vasculaire, de langiogense normale et pathologique en plus de linvasion tumorale.
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L'arthrose est une maladie multifactorielle complexe. Parmi les facteurs impliqus dans sa pathognie, les certains prostaglandines exercent un rle inflammatoire et dautres un rle protecteur. La prostaglandine D2 (PGD2) est bien connue comme une PG anti-inflammatoire, qui est rgule par lenzyme Lipocalin prostaglandine D-synthase. Avec linflammation de l'arthrose, les chondrocytes essaient de protger le cartilage en activant certaines voies de rcupration dont l'induction du gne L-PGDS. Dans cette tude, nous tudions la voie de signalisation implique dans la rgulation de l'expression du (L-PGDS) sur les chondrocytes traits avec diffrents mdiateurs inflammatoires. Le but de projet: Nous souhaitons tudier la rgulation de la L-PGDS dans le but de concevoir des approches thrapeutiques qui peuvent activer la voie intrinsque anti-inflammatoire. Mthode et conclusions: In vivo, l'arthrose a t suivie en fonction de lge chez la souris ou chirurgicalement suivant une intervention au niveau des genoux de souris. Nous avons confirm les niveaux dexpression de L-PGDS histologiquement et par immunohistochimie. In vitro, dans les chondrocytes humains qui ont t traits avec diffrents mdiateurs de l'inflammation, nous avons observ une augmentation de lexpression de la L-PGDS dose et temps dpendante. Nous avons montr, in vivo et in vitro que linflammation induit une scrtion chondrocytaire de la L-PGDS dans le milieu extracellulaire. Enfin, nous avons observ la production de diffrentes isoformes de la L-PGDS en rponse l'inflammation.
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L'athrosclrose est une maladie inflammatoire chronique caractrise par l'accumulation de cholestrol dans la paroi artrielle et associe une rponse immunitaire anormale dans laquelle les macrophages jouent un rle important. Rcemment, il a t dmontr que les vaisseaux lymphatiques jouent un rle primordial dans le transport inverse du cholestrol (Martel et al. JCI 2013). Lobjectif global de mon stage de matrise a t de mieux caractriser la dysfonction lymphatique associe lathrosclrose, en tudiant de plus prs lorigine physiologique et temporelle de ce mauvais fonctionnement. Notre approche a t dtudier, depuis linitiation de lathrosclrose jusqu la progression dune lsion athrosclrotique tardive, la physiologie des deux constituants principaux qui forment les vaisseaux lymphatiques : les capillaires et collecteurs lymphatiques. En utilisant comme modle principal des souris Ldlr-/-; hApoB100+/+, nous avons pu dmontrer que la dysfonction lymphatique est prsente avant mme lapparition de lathrosclrose, et que cette dysfonction est principalement associe avec un dfaut au niveau des vaisseaux collecteurs, limitant ainsi le transport de la lymphe des tissus priphriques vers le sang. De plus, nous avons dmontr pour la premire fois lexpression du rcepteur au LDL par les cellules endothliales lymphatiques. Nos travaux subsquents dmontrent que ce dfaut de propulsion de la lymphe pourrait tre attribuable labsence du rcepteur au LDL, et que la dysfonction lymphatique observe prcocement dans lathrosclrose peut tre limite par des injections systmiques de VEGF (vascular endothelial growth factor) C. Ces rsultats suggrent que la caractrisation fonctionnelle de la capacit de pompage des vaisseaux collecteurs serait une condition pralable la comprhension de l'interaction entre la fonction du systme lymphatique et la progression de l'athrosclrose. Ultimement, nos travaux nous ont amen considrer de nouvelles cibles thrapeutiques potentielles dans la prvention et le traitement de lathrosclrose.
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Un drglement du cycle cellulaire peut causer le cancer. Lors de la cytocinse un anneau contractile dactine et de myosine se forme, se contracte, et donne un anneau du midbody qui mne labscision. Le processus de cytocinse est sous le contrle de protines telles que la GTPase Rho qui active la cytocinse et les cyclines-Cdks qui l'inhibent. La Drosophile possde 3 cyclines mitotiques CycA/ CycB/ CycB3 qui sont successivement dgrades en fin de mitose et permettent l'initiation de la cytocinse. La dernire tape dabscission est un phnomne qui reste encore peu connu. Les protines Vps4 et CHMP4C lies ANCHR vont, sous la dpendance de la kinase Aurora B, promouvoir labscision mais, suite quelques tudes rcentes, il semble y avoir une implication de la cycline B. Ici, le but tait de tester limplication de cette cycline dans les processus de cytocinse et dabscision, elle a t mene par microscopie haute rsolution en temps rel avec des cellules S2 de lorganisme Drosophila melanogaster par le suivi de protines recombinantes fluorescentes. Ltude a t divise en deux axes : gain et perte de fonction par lintermdiaire respectivement de la protine Cycline B recombinante stable, non dgradable (CycBstable-GFP) et linhibition par lutilisation dARN double brin (ARNdb) sur lendogne. La CycBstable-GFP a perturb la cytocinse en induisant plusieurs anneaux contractiles et midbodies. En revanche la rduction de lexpression de CycB n'a pas eu deffet observable, et elle ne semble pas avoir daction sur labscission malgr le recrutement de CycB-GFP au midbody tardif. En revanche la protine Cdk1 semble avoir un rle dans l'abscision puisque sa rduction dexpression a induit un dlai. Elle a donc une implication potentielle sur la cytocinse.
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Introduction Les lsions induites par les rayons UV peuvent causer des blocages dans la rplication de l'ADN. Ces dommages sont limins par le processus molculaire trs conserv de rparation par excision de nuclotides (NER). Nous avons prcdemment dmontr que la protine ATR, une kinase majeure implique dans le stress rplicatif, est requise pour une NER efficace, et ce exclusivement durant la phase S. Des rsultats subsquents ont suggr que ce prrequis ntait pas li la rponse induite par ATR, mais plutt dune consquence globale cause par la prsence de stress rplicatif. En ce sens, nous mettons lemphase quaprs irradiation UV, le complexe RPA joue un rle crucial dans l'activation des mcanismes de NER ainsi que dans le redmarrage des fourches de rplication bloques. Hypothses: En gnral, les mutations qui confrent une augmentation du stress rplicatif engendrent une squestration excessive du facteur RPA aux fourches de rplication bloques ce qui rduit son accessibilit pour le NER. Mthodes et rsultats: Le modle de la levure a t choisi pour vrifier cette hypothse. Nous avons dvelopp un essai de NER spcifique chacune des phases du cycle cellulaire pour dmontrer que les cellules dficientes en Mec1, lhomologue dATR, sont dfectives dans la rparation par excision de nuclotides spcifiquement en phase S. De plus, plusieurs autres mutants de levure, caractriss par un niveau de dommages spontans lev, ont aussi exhib un dfaut similaire. Ces mutants ont dmontr une frquence et une intensit de formation de foyers de RPA plus leve. Finalement, une diminution partielle de RPA dans les levures a induit un dfaut significatif dans le NER spcifiquement durant la phase S. Conclusion: Nos rsultats supportent la notion que la squestration de RPA aux fourches de rplication endommages durant la phase S prvient son utilisation pour la rparation par excision de nuclotides ce qui inhibe fortement l'efficacit de rparation. Cette tude chez la levure facilite llucidation du phnomne analogue chez lhumain et, ultimement, comprend des implications majeures dans la comprhension du mcanisme de dveloppement des cancers UV-dpendants.
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La voie de signalisation des phosphoinositides joue un rle cl dans la rgulation du tonus vasculaire. Plusieurs tudes rapportent une production endogne de langiotensin II (Ang II) et de lendothline-1 (ET-1) par les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLVs) de rats spontanment hypertendus (spontaneously hypertensive rats : SHR). De plus, lAng II exogne induit son effet prohypertrophique sur les CMLVs selon un mcanisme dpendant de la protine Gq et de la PKC. Cependant, le rle de laxe Gq/PLC/PKC dans lhypertrophie des CMLVs provenant dun modle animal de lhypertension artrielle nest pas encore tudi. Lobjectif principal de cette thse est dexaminer le rle de laxe Gq/PLC1 dans les mcanismes molculaires de lhypertrophie des CMLVs provenant dun modle animal dhypertension artrielle essentielle (spontaneously hypertensive rats : SHR). Nos premiers rsultats indiquent que contrairement aux CMLVs de SHR gs de 12 semaines (absence dhypertrophie cardiaque), les CMLVs de SHR gs de 16 semaines (prsence dhypertrophie cardiaque) prsentent une surexpression protique endogne de Gq et de PLC1 par rapport aux CMLVs de rats WKY apparis pour lge. Linhibition du taux dexpression protique de Gq et de PLC1 par des siRNAs spcifiques diminue significativement le taux de synthse protique lev dans les CMLVs de SHR. De plus, la surexpression endogne des Gq et PLC1, lhyperphosphorylation de la molcule ERK1/2 et le taux de synthse protique lev dans les CMLVs de SHR de 16 semaines ont t attnus significativement par des antagonistes des rcepteurs AT1 (losartan) et ETA (BQ123), mais pas par lantagoniste du rcepteur ETB (BQ788). Linhibition pharmacologique des MAPKs par PD98059 diminue significativement la surexpression endogne de Gq/PLC1 et le taux de synthse protique lev dans les CMLVs de SHR. Dun ct, linhibition du stress oxydatif (par DPI, inhibiteur de la NAD(P)H oxidase, et NAC , molcule anti-oxydante), de la molcule c-Src (PP2) et des rcepteurs de facteurs de croissance (AG1024 (inhibiteur de lIGF1-R), AG1478 (inhibiteur de lEGFR) et AG1295 (inhibiteur du PDGFR)) a permis dattnuer significativement la surexpression endogne leve de Gq/PLC1 et lhypertrophie des CMLVs de SHR. Dun autre ct, DPI, NAC et PP2 attnuent significativement lhyperphosphorylation de la molcule c-Src, des RTKs (rcepteurs activit tyrosine kinase) et de la molcule ERK1/2. Dans une autre tude, nous avons aussi dmontr que la PKC montre une hyperphosphorylation en Tyr311 dans les CMLVs de SHR compares aux CMLVs de WKY. La rottlerin, utilise comme inhibiteur spcifique de la PKC, inhibe significativement cette hyperphosphorylation en Tyr311 dpendamment de la concentration. Linhibition de lactivit de la PKC par la rottlerin a t aussi associe une attnuation significative de la surexpression protique endogne de Gq/PLC1 et lhypertrophie des CMLVs de SHR. De plus, linhibition pharmacologique de lactivit de la PKC, en amont du stress oxydatif, a permis dinhiber significativement lactivit de la NADPH, le taux de production leve de lion superoxyde ainsi que lhyperphosphorylation de la molcule ERK1/2, de la molcule c-Src et des RTKs. notre surprise, nous avons aussi remarqu une surexpression protique de lEGFR et de lIGF-1R dans les CMLVs de SHR lge de 16 semaines. Linhibition pharmacologique de lactivit de la PKC, de la molcule c-Src et du stress oxydatif a permis dinhiber significativement la surexpression protique endogne de ces RTKs. De plus, linhibition de lexpression protique de lEGFR et de la molcule c-Src par des siRNA spcifiques attnue significativement le taux dexpression protique lev de Gq et de PLC1 ainsi que le taux de synthse protique lev dans les CMLVs de SHR. Des siRNAs spcifiques la PKC ont permis dattnuer significativement le taux de synthse protique lev dans les CMLVs de SHR et confirment le rle important de la PKC dans les mcanismes molculaires de lhypertrophie des CMLVs selon une voie dpendante du stress oxydatif. En conclusion, ces rsultats suggrent un rle important de lactivation endogne de laxe Gq-PLC-PKC dans le processus dhypertrophie vasculaire selon un mcanisme impliquant une activation endogne des rcepteurs AT1/ETa, de la molcule c-Src, du stress oxidatif, des RTKs et des MAPKs.
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Problmatique: Lhypertension artrielle essentielle, facteur de risque majeur dans le dveloppement des maladies cardiovasculaires, est un trait multignique complexe dont les connaissances sur le dterminisme gntique ncessitent dtre approfondies. De nombreux loci trait quantitatif (QTLs); soit des gnes responsables de faire varier la pression artrielle (PA), ont t identifis chez lhumain et le modle animal. Cependant, le mystre plane encore sur la faon dont ces gnes fonctionnent ensemble pour rguler la PA. Hypothse et objectif: Plutt quune addition de QTLs ayant chacun une action infinitsimale sur la PA, une interaction pistatique entre les gnes serait responsable du phnotype hypertendu. Ainsi, ltude de cette pistasie entre les gnes impliqus, directement ou indirectement, dans lhomostasie de la PA nous permettrait dexplorer de nouvelles voies de rgulation molculaire en cause dans cette maladie. Mthodes: Via la ralisation de souches congniques de rats, o un segment chromosomique provenant dune souche receveuse hypertendue (Dahl Salt Sensitive, SS/Jr) est remplac par son homologue provenant dune souche donneuse normotendue (Lewis, LEW), des QTLs peuvent tre mis en vidence. Dans ce contexte, la combinaison de QTLs via la cration de doubles ou multiples congniques constitue la premire dmonstration fonctionnelle des interactions intergniques. Rsultats: Vingt-sept combinaisons au total nous ont mens lapprciation dune modularisation des QTLs. Ces derniers ont t catgoriss selon deux principaux modules pistatiques (EMs) o les QTLs appartenant un mme EM sont pistatiques entre eux et participent une mme voie rgulatrice. Les EMs/cascades agissent alors en parallle pour rguler la PA. Grce lexistence de QTLs ayant des effets opposs sur la PA, nous avons pu tablir lordre hirarchique entre trois paires de QTLs. Cependant, lorsque cette suite rgulatrice ne peut tre dtermine, dautres approches sont ncessaires. Nos travaux nous ont men lidentification dun QTL situ sur le chromosome 16 du rat (C16QTL), appartenant au EM1 et qui rvlerait une nouvelle voie de lhomostasie de la PA. Le gne retinoblastoma-associated protein 140 (Rap140)/family with sequence similarity 208 member A (Fam208a), prsentant une mutation non synonyme entre SS/Jr et LEW est le gne candidat le plus plausible pour reprsenter C16QTL. Celui-ci code pour un facteur de transcription et semblerait influencer lexpression de Solute carrier family 7 (cationic amino acid transporter, y+ system) member 12 (Slc7a12), spcifiquement et significativement sous exprim dans les reins de la souche congnique portant C16QTL par rapport la souche SS/Jr. Rap140/Fam208a agirait comme un inhibiteur de la transcription de Slc7a12 menant une diminution de la pression chez Lewis. Conclusions: Larchitecture complexe de la rgulation de la PA se dvoile mettant en scne de nouveaux acteurs, pour la plupart inconnus pour leur implication dans la PA. Ltude de la nouvelle voie de signalisation Rap140/Fam208a - Slc7a12 nous permettra dapprofondir nos connaissances quant lhomostasie de la pression artrielle et de lhypertension chez SS/Jr. long terme, de nouveaux traitements anti-hypertenseurs, ciblant plus dune voie de rgulation la fois, pourraient voir le jour.
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Les prostaglandines modulent dimportants rles physiologiques. Elles sont aussi impliques dans le dveloppement dune varit de conditions pathologiques telles linflammation, la douleur et le cancer. La prostaglandine PGF2 et son rcepteur (rcepteur FP) se trouvent impliqu dans la modulation de nombreuses pathologies tels lors de laccouchement prterme et le cancer colorectal. Rcemment, nous avons fait partie dun groupe de recherche ayant dvelopp des modulateurs allostriques du rcepteur FP. Dans une premire tude, laction du PGF2 sur le dclenchement des contractions myomtriales a t value, car peu dinformation est connue sur la signalisation de cette prostaglandine lors de laccouchement. Ainsi, nous avons utilis un peptidomimtique de la deuxime boucle extracellulaire, dnomme PDC113.824. Nos rsultats ont dmontr que le PDC113.824 permettait de retarder la mise bas chez des souris gestantes, mais agissait de manire diffrente sur les multiples voies de signalisation de la PGF2. Ainsi, le PDC113.824 inhibait la voie RhoA-ROCK, dpendante de lactivation de la protine G12 par le. Les protines RhoA-ROCK sont des acteurs cls dans le remodelage du cytosquelette dactine et des contractions myomtriales lors de laccouchement. De plus, le PDC113.824 en prsence de PGF2 agit comme un modulateur positif sur la voie dpendante de lactivation de la protine Gq. Le PDC113.824 serait donc un modulateur allostrique non comptitif possdant des actions la fois de modulateurs positifs et ngatifs sur la signalisation du rcepteur FP Dans une seconde tude, des analogues du PDC113.824 ont t conus et analyss dans un second modle pathologique, le cancer colorectal. Ce cancer possde de hauts niveaux de rcepteur FP. Nous avons donc tudi le rle du rcepteur FP dans le dveloppement et la progression du cancer colorectal et leffet de modulateurs allostriques. Il est gnralement accept que dans le cancer colorectal, la prostaglandine PGE2 permet la croissance et linvasion tumorale, ainsi que langiogense. Toutefois, peu dinformations sont connues sur le rle du PGF2 dans le cancer colorectal. Cest dans ce contexte que nous avons dcid dexaminer la contribution de ce rcepteur dans la progression du cancer colorectal et cherch dterminer si la modulation des fonctions du rcepteur FP a un impact sur la croissance de tumeurs colorectales. Nos recherches ont rvl que lactivation du rcepteur FP permet la migration et la prolifration de plusieurs lignes cellulaires humaines et murines dadnocarcinomes colorectaux. Dans ce contexte, nos expriences ont dmontr que la migration des cellules cancreuses tait dpendante de lactivation de la voie Rho. Nos rsultats dmontrent quen effet, lactivation de RhoA, une petite GTPase cl de la voie G12, est inhibe de faon slective par nos composs. De plus, nos molcules allostriques sont galement efficaces pour inhiber la voie de signalisation de la -catnine, une protine implique dans la gense du cancer colorectal. In vivo, le traitement de souris avec un des ces modulateurs a permis une inhibition effective de la croissance tumorale. Dans lensemble, nos rsultats suggrent donc que les modulateurs allostriques des rcepteurs FP pourraient constituer une nouvelle classe de mdicaments utiliss pour le traitement du cancer colorectal.
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Le cancer de la prostate (CP) est le cancer le plus frquemment diagnostiqu en Amrique du Nord et est au troisime rang en termes de ltalit chez les hommes. Suite aux traitements de premire ligne, 20 30% des patients diagnostiqus avec un cancer localis auront une rcidive biochimique de la maladie. La dpltion andrognique mne frquemment au dveloppement du stade de rsistance la castration (RC). Ce dernier est associ avec une augmentation de la morbidit (mtastases osseuses) et de la mortalit avec une survie moyenne infrieure deux ans. Lvolution du CP est trs htrogne dans la population et il nexiste actuellement aucun biomarqueur pronostique permettant didentifier les patients risque de rcurrence biochimique, de mtastases osseuses et de dveloppement dune rsistance la castration. De nombreuses tudes ont dmontr que les cytokines inflammatoires IL-6 et IL-8 jouent un rle dans la pathognse du CP, notamment dans le dveloppement de la rsistance la castration. Par ailleurs, les niveaux sriques levs de ces cytokines ont t associs un mauvais pronostic. Prcdemment, notre laboratoire a dmontr in vitro que la protine IKK entrane une augmentation de la scrtion de ces cytokines dans les cellules du CP et quelle est exprime davantage dans les tissus de cancers plus avancs. Le premier objectif du prsent mmoire fut dvaluer dans des tissus humains la corrlation dIKK, IL-6 et IL-8 avec des paramtres cliniques. Nos rsultats soulignent le potentiel dIKK comme biomarqueur tissulaire pronostique de rcurrence biochimique et de mtastases osseuses. Nous navons trouv aucune association entre IL-6/IL-8 et les paramtres cliniques inclus dans ltude. Le second objectif de ce projet fut dvaluer la coexpression de ces trois molcules dans lpithlium du CP. Nos rsultats confirment les observations in vitro en mettant en vidence une forte association entre lexpression dIKK, IL-6 et IL-8. Le troisime objectif fut dvaluer la relation entre les niveaux sriques et tissulaires dIL-6 et dIL-8. Aucune relation significative na t tablie, suggrant que les cytokines sriques ne sont pas uniquement dorigine prostatique. En conclusion, mon projet de matrise aura permis de prciser le potentiel dIKK comme biomarqueur tissulaire pronostique et de valider pour la premire fois dans des tissus humains sa co-expression avec les cytokines IL-6 et IL-8, dont le rle dans la pathognse de la maladie est bien tabli. Une tude plus exhaustive des voies de signalisation dIKK reste dintrt pour lucider notamment les mcanismes par lesquels IKK stimule la production de cytokines et par quels moyens cette protine pourrait tre implique dans le dveloppement dun tat rsistant la castration.
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La vaccination est largement utilise pour la gnration de lymphocytes T spcifiques contre les tumeurs. Malheureusement, cette stratgie n'est pas adapte aux personnes ges car leur thymus rgresse avec l'ge conduisant ainsi une baisse dans la production de cellules T et l'accumulation de cellules immunitaires ges ayant des dfauts lis leurs stimulations. Comme il a t dmontr auparavant que LIL-21 est capable dinduire des fonctions thymiques, nous avons mis lhypothse que linjection dIL-21 des souris ges stimulera la thymopose. Nos rsultats montrent que ladministration de lIL-21 augmente le nombre absolu de thymocytes chez les souris ges et augmente la migration de ces cellules vers la priphrie ou ils contribuent la diversit du TCR. De plus les cellules T en priphrie expriment un niveau plus lev de miR181-a, et par consquent moins de phosphatase comme SHP2, DUSP5/6 qui inhibent le TCR. En vaccinant des souris ges avec le peptide Trp2, les souris traites avec lIL-21 montrent un retard dans la croissance des cellules B16 tumorales. Cette tude montre que lIL-21 pourrait tre utilis comme stratgie pour le rtablissement du systeme immunitaire chez les personnes ges.
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Dans le systme nerveux central, la dopamine joue un rle crucial dans de nombreuses fonctions physiologiques telles que : lapprentissage, le mouvement volontaire, la motivation, la cognition et la production hormonale. Il a t aussi dmontr que le systme de signalisation dopaminergique est altr dans plusieurs maladies neurologiques et psychiatriques comme la maladie de Parkinson et la schizophrnie. Des tudes, effectues dans le laboratoire du Dr.Daniel Lvesque (laboratoire daccueil), ont montr que les rcepteurs nuclaires Nur77 (NR4A1, NGFI-B) et RXR (retinoid X receptors ) sont impliqus dans la rgulation des effets de la dopamine dans le systme nerveux central. De plus, ces donnes suggrent que le complexe Nur77 et RXR joueraient un rle crucial dans leffet des mdicaments antipsychotiques et antiparkinsoniens. Toutefois, trs peu de mdicaments ciblant Nur77 ont t identifis ce jour et les mdicaments agissant sur RXR restent mal caractriss. En outre, les analyses actuellement disponibles ne peuvent pas rsumer la complexit des activits des NRs et gnrent des mesures indirectes des activits des drogues. Afin de mieux comprendre comment est rgule linteraction Nur77/RXR dans ces processus, mon projet a t de mettre au point un essai BRET (Bioluminescence Resonance Energy Transfer) et PCA-BRET (Protein Complementation Assay-BRET) bas sur le recrutement d'un motif mimant un co-activateur fusionn avec la YFP. Nos diffrents essais ont t valids par courbes dose-rponse en utilisant diffrents composs RXR . Les EC50 (concentration efficace mdiane, qui permet de mesurer l'efficacit d'un compos) obtenues taient trs semblables aux valeurs prcdemment rapportes dans la littrature. Nous avons aussi pu identifier un compos le SR11237 (BMS649) qui semble possder une slectivit pour le complexe Nur77/RXR par rapport aux complexes Nurr1/RXR et RXR /RXR. Nos rsultats indiquent que ces essais de BRET peuvent tre utiliss pour valuer la slectivit de nouveaux composs pour les complexes Nur77/RXR, Nurr1/RXR et RXR /RXR. Un autre aspect de mon projet de doctorat a t de mettre en vidence par BRET limportance de la SUMOylation dans la rgulation de l'activit de Nur77 dans sa forme monomrique, homodimrique et htrodimrique. Nous avons ainsi identifi que Nur77 recrute principalement SUMO2 sur sa lysine 577. Il est intressant de not que le recrutement de la SUMO2 Nur77 est potentialis en prsence de la SUMO E3 Ligase PIAS. Aussi, la perte de la SUMOylation sur la lysine 577 entrane l'incapacit de Nur77 de recruter divers motifs de co-activation mais pas pour ses formes homo- et htrodimrique. Cependant, la prsence de PIAS ne potentialise pas le recrutement du co-activateur, suggrant que cette SUMO E3 Ligase est seulement impliqu dans le processus de recrutement de la SUMO mais pas dans celui du co-activateur. Nous avons ainsi dtermin une nouvelle modification post-traductionnelle sur Nur77 rgulant spcifiquement son activit monomrique Ces projets pourraient donc apporter de nouvelles donnes cruciales pour lamlioration du traitement de la maladie de Parkinson ou de la schizophrnie, ainsi que d'obtenir une meilleure comprhension sur les mcanismes permettant la rgulation de la fonction de Nur77
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Quelque 30 % de la population neuronale du cortex mammalien est compose dune population trs htrogne dinterneurones GABAergiques. Ces interneurones diffrent quant leur morphologie, leur expression gnique, leurs proprits lectrophysiologiques et leurs cibles subcellulaires, formant une riche diversit. Aprs leur naissance dans les minences ganglioniques, ces cellules migrent vers les diffrentes couches corticales. Les interneurones GABAergiques corticaux exprimant la parvalbumin (PV), lesquels constituent le sous-type majeur des interneurones GABAergiques, ciblent spcifiquement le soma et les dendrites proximales des neurones principaux et des neurones PV+. Ces interneurones sont nomms cellules panier (Basket Cells BCs) en raison de la complexit morphologique de leur axone. La maturation de la connectivit distincte des BCs PV+, caractrise par une augmentation de la complexit de laxone et de la densit synaptique, se droule graduellement chez la souris juvnile. Des travaux prcdents ont commenc lucider les mcanismes contrlant ce processus de maturation, identifiant des facteurs gntiques, lactivit neuronale ainsi que lexprience sensorielle. Cette augmentation marquante de la complexit axonale et de la synaptognse durant cette phase de maturation suggre la ncessit dune synthse de protines leve. La voie de signalisation de la cible mcanistique de la rapamycine (Mechanistic Target Of Rapamycin -mTOR) a t implique dans le contrle de plusieurs aspects neurodveloppementaux en rgulant la synthse de protines. Des mutations des rgulateurs Tsc1 et Tsc2 du complexe mTOR1 causent la sclrose tubreuse (TSC) chez lhumain. La majorit des patients TSC dveloppent des problmes neurologiques incluant des crises pileptiques, des retards mentaux et lautisme. Dtudes rcentes ont investigu le rle de la drgulation de la voie de signalisation de mTOR dans les neurones corticaux excitateurs. Toutefois, son rle dans le dveloppement des interneurones GABAergiques corticaux et la contribution spcifique de ces interneurones GABAergiques altrs dans les manifestations de la maladie demeurent largement inconnus. Ici, nous avons investigu si et comment lablation du gne Tsc1 perturbe le dveloppement de la connectivit GABAergique, autant in vitro que in vivo. Pour investiguer le rle de lactivation de mTORC1 dans le dveloppement dune BC unique, nous avons dlt le gne Tsc1 en transfectant CRE-GFP dirig par un promoteur spcifique aux BCs dans des cultures organotypiques provenant de souris Tsc1lox. Le knockdown in vitro de Tsc1 a caus une augmentation prcoce de la densit des boutons et des embranchements terminaux forms par les BCs mutantes, augmentation renverse par le traitement la rapamycine. Ces donnes suggrent que lhyperactivation de la voie de signalisation de mTOR affecte le rythme de la maturation des synapses des BCs. Pour investiguer le rle de mTORC1 dans les interneurones GABAergiques in vivo, nous avons crois les souris Tsc1lox avec les souris Nkx2.1-Cre et PV-Cre. P18, les souris Tg(Nkx2.1-Cre);Tsc1flox/flox ont montr une hyperactivation de mTORC1 et une hypertrophie somatique des BCs de mme quune augmentation de lexpression de PV dans la rgion prisomatique des neurones pyramidaux. Au contraire, P45 nous avons dcouvert une rduction de la densit des punctas prisomatiques PV-gephyrin (un marqueur post-synaptique GABAergique). Ltude de la morphologie des BCs en cultures organotypiques provenant du knock-out conditionnel Nkx2.1-Cre a confirm laugmentation initiale du rythme de maturation, lequel seffondre ensuite aux tapes dveloppementales tardives. De plus, les souris Tg(Nkx2.1Cre);Tsc1flox/flox montrent des dficits dans la mmoire de travail et le comportement social et ce dune faon dose-dpendante. En somme, ces rsultats suggrent que lactivation contrle de mTOR rgule le droulement de la maturation et la maintenance des synapses des BCs. Des dysfonctions de la neurotransmission GABAergique ont t impliques dans des maladies telles que lpilepsie et chez certains patients, elles sont associes avec des mutations du rcepteur GABAA. De quelle faon ces mutations affectent le processus de maturation des BCs demeuret toutefois inconnu. Pour adresser cette question, nous avons utilis la stratgie Cre-lox pour dlter le gne GABRA1, codant pour la sous-unit alpha-1 du rcepteur GABAA dans une unique BC en culture organotypique. La perte de GABRA1 rduit ltendue du champ dinnervation des BCs, suggrant que des variations dans les entres inhibitrices en raison de labsence de la sous-unit GABAAR 1 peuvent affecter le dveloppement des BCs. La surexpression des sous-units GABAAR 1 contenant des mutations identifies chez des patients pileptiques ont montr des effets similaires en termes dtendue du champ dinnervation des BCs. Pour approfondir, nous avons investigu les effets de ces mutations identifies chez lhumain dans le dveloppement des pines des neurones pyramidaux, lesquelles sont lendroit privilgi pour la formation des synapses excitatrices. Somme toute, ces donnes montrent pour la premire fois que diffrentes mutations de GABRA1 associes des syndromes pileptiques peuvent affecter les pines dendritiques et la formation des boutons GABAergiques dune faon mutation-spcifique.
