Caractérisation de HTDE et de son potentiel oncogénique in vitro et in vivo

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Caractérisation de HTDE et de son potentiel oncogénique in vitro et in vivo

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Caractérisation du rôle signalétique de la protéine de polarité CRB3 dans le cancer

Les épithéliums recouvrent l’ensemble des surfaces et des cavités internes du corps humain. Le fonctionnement des cellules épithéliales repose sur la répartition des constituants cellulaires au sein de compartiments distincts : un compartiment apical, un compartiment latéral, et un compartiment basal : c’est ce que l’on appelle la polarité apico-basale. Plus de 80 % des cancers proviennent d’un dérèglement des cellules épithéliales. De plus, la polarité épithéliale est perdue lors des stades avancés du cancer, suggérant qu’elle contribue activement à la progression tumorale. C’est pourquoi il apparaît crucial de mieux comprendre les mécanismes qui régulent la polarité épithéliale. La polarité est assurée par un ensemble de protéines réparties au sein des différents compartiments et agissant sous forme de modules très dynamiques. Un de ces modules est articulé autour de la protéine CRB3, qui agit comme un déterminant apical essentiel des cellules épithéliales. L’expression de CRB3 est perdue dans de nombreuses lignées cellulaires cancéreuses en culture, suggérant que CRB3 pourrait détenir des fonctions inhibitrices de certains processus liés à l’avancement tumoral. Cependant, l’impact fonctionnel de la perte de CRB3 dans ces lignées cancéreuses reste encore peu connu, tout comme les mécanismes signalétiques agissant en aval de CRB3. Les travaux présentés dans cette thèse mettent en lumière de nouvelles évidences concernant le rôle fonctionnel de la perte de CRB3 dans différentes lignées cellulaires cancéreuses. Plus précisément, nous montrons que CRB3 détient un rôle signalétique important lui conférant une fonction à la fois dans la morphogenèse épithéliale, mais également dans le maintien de l’intégrité épithéliale. Dans un premier temps, nous montrons que la ré-expression de CRB3 dans des cellules cancéreuses d’origine épithéliale permet le rétablissement d’une morphologie de type épithéliale, en lien avec l’organisation d’un réseau circonférentiel d’acto-myosine. Nous identifions également le sentier signalétique activé en aval de CRB3 et menant à l’activation de la petite GTPase RhoA, nécessaire au remodelage de la morphologie et du réseau d’acto-myosine des cellules cancéreuses. Ce sentier semble notamment jouer un rôle important en aval de CRB3 pour limiter la migration cellulaire. Ensuite, nous montrons que CRB3 contrôle différents sentiers signalétiques, et notamment la voie ERK MAP Kinase, une voie de signalisation fortement dérégulée dans le cancer. Bien que le rôle fonctionnel de cette régulation soit encore inconnu, elle pourrait contribuer à limiter la progression tumorale en aval de CRB3. Enfin, nous montrons que la perte d’expression de Crb3 chez la souris induit une mortalité périnatale associée à des défauts de morphogenèse épithéliale, indiquant que Crb3 est requise pour la viabilité des souris et le développement des structures épithéliales. L’ensemble de ces travaux contribue à une meilleure compréhension des mécanismes liant la perte de la polarité épithéliale à l’avancement du processus tumoral, et vise à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour lutter contre le développement de.cancers.

Factors associated with an increased risk of vertebral fracture in monoclonal gammopathies of undetermined significance

International audience

La régulation de la transcription dans les cellules cancéreuses

La chromatine eucaryote, contenant l’ADN et de nombreuses protéines de liaison, subit une compaction dynamique et fonctionnelle à de multiples échelles, nécessaire pour la régulation de nombreux processus biologiques comme l’expression génique. Afin de définir et maintenir les fonctions cellulaires, les protéines de la régulation transcriptionnelle et de la régulation de la structure chromatinienne agissent de concert pour orchestrer les programmes d’expression génique des cellules. Les facteurs de transcription opèrent de manière combinée et hiérarchique au niveau de nombreux éléments régulateurs, dont le fonctionnement est complexe et intégré, capables de générer de larges boucles topologiques pour réguler spécifiquement un promoteur cible à un moment précis. Le co-activateur transcriptionnel Mediator sert de centre d’interprétation, en connectant physiquement les régulateurs de la transcription à la machinerie transcriptionnelle, pour générer une réponse calibrée. Le complexe de maintenance de la structure des chromosomes, Cohesin, est impliqué dans la formation et la stabilisation des connexions génomiques à l’échelle de nombreuses structures chromatiniennes tri-dimensionnelles dont la caractérisation fonctionnelle commence à être explorée. Ensemble, les facteurs de transcription, Mediator et Cohesin contrôlent l’expression des programmes responsables du maintien de l’identité cellulaire. Les cellules cancéreuses présentent de nombreuses dérégulations au niveau transcriptionnel, et donc un programme d’expression aberrant. Nous avons démontré que les mécanismes de régulation qui contrôlent les cellules cancéreuses sont conservés, et proposons une stratégie qui permette de révéler les facteurs clefs dans la progression tumorale. Nous avons appliqué cette stratégie à la problématique de la résistance endocrinienne dans la progression du cancer du sein hormono-dépendant. Les résultats obtenus suggèrent que le complexe transcriptionnel AP-1 pourrait être impliqué dans l’acquisition et/ou le maintien de la résistance, en réponse aux pressions de sélection induites par les traitements hormonaux. Nous proposons une adaptation progressive et agressive des cellules cancéreuses par re-hiérarchisation des facteurs clefs qui contrôlent sa croissance.

Effets des polyphénols du thé vert et de la radiothérapie sur la progression et la résistance tumorale dans un modèle in vivo de glioblastome

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Effets des polyphénols du thé vert et de la radiothérapie sur la progression et la résistance tumorale dans un modèle in vivo de glioblastome

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La cornée humaine, un modèle évitant la transformation tumorale induite par les rayons ultraviolets : étude comparant la fréquence d’induction de dommages à l’ADN, leur l’efficacité de réparation ainsi que la sensibilité à la mort cellulaire induite par les rayons ultraviolets entre la cornée et l’épiderme

Bien qu’ils soient exposés tous deux aux rayons ultraviolets (UVR) solaires, cette exposition génotoxique n’entraîne pas les mêmes conséquences dans l’oeil et la peau. Le rôle des rayons UV dans l’induction et la progression des cancers cutanés est bien démontré. Ces rayons génotoxiques sont absorbés par l’ADN. Ils y induisent ainsi des changements conformationnels pouvant mener à la formation de différents dommages. On retrouve de façon prédominante la liaison de pyrimidines adjacentes en dimères cyclobutyliques de pyrimidines (CPD). Ceux-ci causent les mutations signatures responsables des cancers de la peau induits par les UVR. Cependant, aucune évidence ne démontre l’existence de cancer induit par les UVR dans la cornée. Nous avons donc tenté de découvrir les mécanismes permettant à la cornée d’éviter la transformation tumorale induite par les UVR. L’irradiation d’yeux de lapins aux rayons UVB a permis de prouver la capacité de ces rayons à induire la formation de CPD, et ce, de la cornée jusqu’au cristallin. Par la suite, l’irradiation d’yeux humains aux trois types de rayons UV (UVA, B et C) a permis d’y établir leur patron d’induction de CPD. Nous avons ainsi démontré que l’épithélium cornéen est particulièrement sensible à l’induction de CPD, tous types de rayons UV confondus. Enfin, la comparaison de la quantité de dommages présents dans des échantillons de peaux et de cornées irradiées à la même dose d’UVB a permis de démontrer que l’épithélium cornéen est 3.4 fois plus sensible à l’induction de CPD que l’épiderme. Nous avons par la suite étudié les mécanismes de réponse à ce stress. L’analyse de la viabilité cellulaire à la suite d’irradiations à différentes doses d’UVB a révélé que les cellules de la cornée et de la peau ont la même sensibilité à la mort cellulaire induite par les UVR. Nous avons alors analysé la vitesse de réparation des dommages induits par les UVR. Nos résultats démontrent que les CPD sont réparés 4 fois plus rapidement dans les cellules de la cornée que de la peau. L’analyse des protéines de reconnaissance des dommages a révélé que les cellules de la cornée possèdent plus de protéines DDB2 que les cellules de la peau, et ce, surtout liées à la chromatine. Nous avons alors tenté d’identifier la cause de cette accumulation. Nos analyses révèlent que la cornée possède une moins grande quantité d’ARNm DDB2, mais que la demi-vie de la protéine y est plus longue. Enfin, nos résultats suggèrent que l’accumulation de DDB2 dans les cellules de la cornée est entre autres due à une demi-vie plus longue de la protéine. Cette forte présence de DDB2 dans les cellules de la cornée permettrait un meilleur balayage de l’ADN, faciliterait de ce fait la détection de CPD ainsi que leur réparation et contribuerait donc à la capacité de la cornée à éviter la transformation tumorale induite par les UVR.

Étude du rôle de l'adaptateur Nck2 dans la progression métastatique du mélanome humain

La dissémination métastatique est associée à de faibles chances de survie dans les cas de mélanomes humains, comme pour d’autres cancers. Le développement de métastases est un processus qui se fait en plusieurs étapes et nécessite la réorganisation du cytosquelette d’actine pour permettre la migration et l’invasion cellulaire. La protéine Nck2 est un adaptateur protéique principalement impliqué dans la réorganisation du cytosquelette. Une étude préliminaire réalisée dans notre laboratoire avait révélé que les niveaux de la protéine Nck2 et de son ARNm sont augmentés dans les lignées de mélanome métastatiques en comparaison aux lignées primaires. Le but de la présente recherche était donc d’étudier le rôle de l’adaptateur Nck2 dans la progression métastatique. Les résultats obtenus confirment que l’expression de Nck2 augmente de façon marquée au cours de la progression métastatique du mélanome humain. Cette étude révèle en plus que l’expression de hauts niveaux de Nck2 dans les cellules de mélanome primaire stimule la prolifération cellulaire et la migration, n’affecte pas l’invasion d’une matrice de collagène de type I, mais semble affaiblir les contacts cellule-cellule et l’adhésion au substrat. Une étude préliminaire effectuée in vivo révèle que ces phénomènes se traduisent par une légère augmentation de la tumorigenèse et de la croissance tumorale. Dans l’ensemble, les résultats obtenus suggèrent que Nck2 pourrait effectivement jouer un rôle dans la progression métastatique du mélanome en favorisant la prolifération des cellules tumorales et en facilitant leur détachement de la tumeur primaire, les rendant plus aptes à se disperser dans l’organisme et à établir des colonies métastatiques. Au niveau moléculaire, nous proposons que Nck2 est recruté dans les invadopodes pour favoriser la formation de complexes protéiques qui stimulent l’invasion. La mobilisation de Nck2 dans ces structures membranaires diminuerait sa disponibilité pour l’établissent d’autres complexes protéiques, entre autres dans les complexes d’adhésion focaux (FAs) et dans les jonctions adhérentes, diminuant ainsi les contacts des cellules cancéreuses avec la matrice extracellulaire et les cellules avoisinantes.

Non-alcoholic fatty liver disease : can ultrasound assist in early diagnosis of prediabetes and delay progression to type2 diabetes mellitus

Non Alcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD) is a condition that is frequently seen but seldom investigated. Until recently, NAFLD was considered benign, self-limiting and unworthy of further investigation. This opinion is based on retrospective studies with relatively small numbers and scant follow-up of histology data. (1) The prevalence for adults, in the USA is, 30%, and NAFLD is recognized as a common and increasing form of liver disease in the paediatric population (1). Australian data, from New South Wales, suggests the prevalence of NAFLD in “healthy” 15 year olds as being 10%.(2) Non-alcoholic fatty liver disease is a condition where fat progressively invades the liver parenchyma. The degree of infiltration ranges from simple steatosis (fat only) to steatohepatitis (fat and inflammation) steatohepatitis plus fibrosis (fat, inflammation and fibrosis) to cirrhosis (replacement of liver texture by scarred, fibrotic and non functioning tissue).Non-alcoholic fatty liver is diagnosed by exclusion rather than inclusion. None of the currently available diagnostic techniques -liver biopsy, liver function tests (LFT) or Imaging; ultrasound, Computerised tomography (CT) or Magnetic Resonance Imaging (MRI) are specific for non-alcoholic fatty liver. An association exists between NAFLD, Non Alcoholic Steatosis Hepatitis (NASH) and irreversible liver damage, cirrhosis and hepatoma. However, a more pervasive aspect of NAFLD is the association with Metabolic Syndrome. This Syndrome is categorised by increased insulin resistance (IR) and NAFLD is thought to be the hepatic representation. Those with NAFLD have an increased risk of death (3) and it is an independent predictor of atherosclerosis and cardiovascular disease (1). Liver biopsy is considered the gold standard for diagnosis, (4), and grading and staging, of non-alcoholic fatty liver disease. Fatty-liver is diagnosed when there is macrovesicular steatosis with displacement of the nucleus to the edge of the cell and at least 5% of the hepatocytes are seen to contain fat (4).Steatosis represents fat accumulation in liver tissue without inflammation. However, it is only called non-alcoholic fatty liver disease when alcohol - >20gms-30gms per day (5), has been excluded from the diet. Both non-alcoholic and alcoholic fatty liver are identical on histology. (4).LFT’s are indicative, not diagnostic. They indicate that a condition may be present but they are unable to diagnosis what the condition is. When a patient presents with raised fasting blood glucose, low HDL (high density lipoprotein), and elevated fasting triacylglycerols they are likely to have NAFLD. (6) Of the imaging techniques MRI is the least variable and the most reproducible. With CT scanning liver fat content can be semi quantitatively estimated. With increasing hepatic steatosis, liver attenuation values decrease by 1.6 Hounsfield units for every milligram of triglyceride deposited per gram of liver tissue (7). Ultrasound permits early detection of fatty liver, often in the preclinical stages before symptoms are present and serum alterations occur. Earlier, accurate reporting of this condition will allow appropriate intervention resulting in better patient health outcomes. References 1. Chalasami N. Does fat alone cause significant liver disease: It remains unclear whether simple steatosis is truly benign. American Gastroenterological Association Perspectives, February/March 2008 www.gastro.org/wmspage.cfm?parm1=5097 Viewed 20th October, 2008 2. Booth, M. George, J.Denney-Wilson, E: The population prevalence of adverse concentrations with adiposity of liver tests among Australian adolescents. Journal of Paediatrics and Child Health.2008 November 3. Catalano, D, Trovato, GM, Martines, GF, Randazzo, M, Tonzuso, A. Bright liver, body composition and insulin resistance changes with nutritional intervention: a follow-up study .Liver Int.2008; February 1280-9 4. Choudhury, J, Sanysl, A. Clinical aspects of Fatty Liver Disease. Semin in Liver Dis. 2004:24 (4):349-62 5. Dionysus Study Group. Drinking factors as cofactors of risk for alcohol induced liver change. Gut. 1997; 41 845-50 6. Preiss, D, Sattar, N. Non-alcoholic fatty liver disease: an overview of prevalence, diagnosis, pathogenesis and treatment considerations. Clin Sci.2008; 115 141-50 7. American Gastroenterological Association. Technical review on nonalcoholic fatty liver disease. Gastroenterology.2002; 123: 1705-25

Bifocal lens control of myopia progression in children

This research investigated underlying issues that were critical to the success of the bifocal trial and comprised of three studies. The first study evaluated if Chinese-Canadian children were suitable subjects for the bifocal trial. The high prevalence of myopia in Chinese children suggests that genetic input plays a role in myopia development, but the rapid increase in prevalence over the last few decades indicates environmental factors are also important. Since this bifocal trial was conducted in Canada, this work aimed to determine whether Chinese children who had migrated to Canada would still have high myopia prevalence and a high rate of myopia progression. The second study determined the optimal bifocal lens power for myopia treatment and the effect of incorporating base-in prism into the bifocal. In the majority of published myopia control studies, the power of the prescribed near addition was usually predetermined in the belief that the near addition would always help to improve the near focus. In fact, the effect of near addition on the accommodative error might be quite different even for individuals in which the same magnitude of accommodation lag had been measured. Therefore, this work was necessary to guide the selection of bifocal and prism powers most suitable for the subsequent bifocal trial. The third study, the ultimate goal of this research, was to conduct a longitudinal clinical trial to determine if bifocals and prismatic bifocals could control myopia progression in children.

Androgen levels increase by intratumoral de novo steroidogenesis during progression of castration-resistant prostate cancer

Although systemic androgen deprivation prolongs life in advanced prostate cancer, remissions are temporary because patients almost uniformly progress to a state of a castration-resistant prostate cancer (CRPC) as indicated by recurring PSA. This complex process of progression does not seem to be stochastic as the timing and phenotype are highly predictable, including the observation that most androgen-regulated genes are reactivated despite castrate levels of serum androgens. Recent evidence indicates that intraprostatic levels of androgens remain moderately high following systemic androgen deprivation therapy, whereas the androgen receptor (AR) remains functional, and silencing the AR expression following castration suppresses tumor growth and blocks the expression of genes known to be regulated by androgens. From these observations, we hypothesized that CRPC progression is not independent of androgen-driven activity and that androgens may be synthesized de novo in CRPC tumors leading to AR activation. Using the LNCaP xenograft model, we showed that tumor androgens increase during CRPC progression in correlation to PSA up-regulation. We show here that all enzymes necessary for androgen synthesis are expressed in prostate cancer tumors and some seem to be up-regulated during CRPC progression. Using an ex vivo radiotracing assays coupled to high-performance liquid chromatography-radiometric/mass spectrometry detection, we show that tumor explants isolated from CRPC progression are capable of de novo conversion of [(14)C]acetic acid to dihydrotestosterone and uptake of [(3)H]progesterone allows detection of the production of six other steroids upstream of dihydrotestosterone. This evidence suggests that de novo androgen synthesis may be a driving mechanism leading to CRPC progression following castration.