Agrin And Perlecan Mediate Tumorigenic Processes In Oral Squamous Cell Carcinoma.

Oral squamous cell carcinoma is the most common type of cancer in the oral cavity, representing more than 90% of all oral cancers. The characterization of altered molecules in oral cancer is essential to understand molecular mechanisms underlying tumor progression as well as to contribute to cancer biomarker and therapeutic target discovery. Proteoglycans are key molecular effectors of cell surface and pericellular microenvironments, performing multiple functions in cancer. Two of the major basement membrane proteoglycans, agrin and perlecan, were investigated in this study regarding their role in oral cancer. Using real time quantitative PCR (qRT-PCR), we showed that agrin and perlecan are highly expressed in oral squamous cell carcinoma. Interestingly, cell lines originated from distinct sites showed different expression of agrin and perlecan. Enzymatically targeting chondroitin sulfate modification by chondroitinase, oral squamous carcinoma cell line had a reduced ability to adhere to extracellular matrix proteins and increased sensibility to cisplatin. Additionally, knockdown of agrin and perlecan promoted a decrease on cell migration and adhesion, and on resistance of cells to cisplatin. Our study showed, for the first time, a negative regulation on oral cancer-associated events by either targeting chondroitin sulfate content or agrin and perlecan levels.

Régulation transcriptionnelle du gène HSPG2 codant pour Perlecan et son implication dans l’ostéoarthrite

De récents travaux ont mis en évidence une production accrue de Perlecan au stade terminal de l’arthrose ou ostéoarthrite (OA). L’équipe du Dr Moreau a mis en évidence qu’il y a une perte d’expression du facteur de transcription Pitx1 dans l’arthrose et que ce dernier pourrait agir comme un régulateur négatif du gène HSPG2 codant pour le Perlecan. Afin d’étudier la régulation transcriptionnelle de ce gène, des fragments du promoteur proximal ont été clonés en amont du gène rapporteur luciférase et testés en transfections transitoires. Des co-transfections avec des quantités variables de pSI-mPitx1 et avec des constructions comportant des fragments de différentes régions du promoteur mHSPG2 (jusqu’à 3926 pbs en amont de l’ATG) ont démontrées une activité transcriptionnelle et une stimulation de cette activité en présence de Pitx1, avec des résultats variables selon les types cellulaires. Parallèlement, des expériences en qPCR effectuées sur des ostéoblastes dérivés de souris transgéniques surexprimant Pitx1 ont aussi démontré qu’une surexpression de Pitx1 corrèle avec une augmentation de l’expression de p53, une cible connue de Pitx1, et de Perlecan. Le lien qui existe entre Pitx1 et Perlecan est encore très méconnu et la cascade régulatrice impliquant ces deux acteurs n’est pas encore établie. Une meilleure connaissance des mécanismes qui régulent la transcription normale et pathologique du gène HSPG2 permettrait sans aucun doute une avancée dans la compréhension du développement et du rôle possible de Perlecan dans la progression de l’ostéoarthrite.

A mouse model of Schwartz-Jampel syndrome reveals myelinating Schwann cell dysfunction with persistent axonal depolarization in vitro and distal peripheral nerve hyperexcitability when perlecan is lacking

Congenital peripheral nerve hyperexcitability (PNH) is usually associated with impaired function of voltage-gated K(+) channels (VGKCs) in neuromyotonia and demyelination in peripheral neuropathies. Schwartz-Jampel syndrome (SJS) is a form of PNH that is due to hypomorphic mutations of perlecan, the major proteoglycan of basement membranes. Schwann cell basement membrane and its cell receptors are critical for the myelination and organization of the nodes of Ranvier. We therefore studied a mouse model of SJS to determine whether a role for perlecan in these functions could account for PNH when perlecan is lacking. We revealed a role for perlecan in the longitudinal elongation and organization of myelinating Schwann cells because perlecan-deficient mice had shorter internodes, more numerous Schmidt-Lanterman incisures, and increased amounts of internodal fast VGKCs. Perlecan-deficient mice did not display demyelination events along the nerve trunk but developed dysmyelination of the preterminal segment associated with denervation processes at the neuromuscular junction. Investigating the excitability properties of the peripheral nerve suggested a persistent axonal depolarization during nerve firing in vitro, most likely due to defective K(+) homeostasis, and excluded the nerve trunk as the original site for PNH. Altogether, our data shed light on perlecan function by revealing critical roles in Schwann cell physiology and suggest that PNH in SJS originates distally from synergistic actions of peripheral nerve and neuromuscular junction changes.

A study of the biology of perlecan

Extracellular matrix (ECM) is a component of a variety of organisms that provides both structural support and influence upon the cells it surrounds. The importance of the ECM is becoming more apparent as matrix defects are linked to human disease. In this study, the large, extracellular matrix heparan sulfate proteoglycan, perlecan (Pln) is examined in two systems. First, the role of Pln in the interaction between a blastocyst and uterine epithelial cells is investigated. In mice, blastocyst attachment and implantation occurs at approximately d 4.5 post coitus. In addition, a delayed implantation model has been used to distinguish between the response of the blastocyst to that of hatching and of becoming attachment competent. ^ The second series of experiments described in this study focuses on the process of chondrogenesis in mice. Pln, commonly expressed with other basement membrane (BM) proteins, was found to be expressed in cartilaginous tissue without other BM proteins. This unusual expression pattern led to further study and the development of an in vitro chondrogenesis assay using the mouse embryonic fibroblast cell line, C3H/10T1/2. When cultured on Pln in vitro, these cells form aggregates and express the cartilage proteins, collagen type II and aggrecan. In examining the participation of the heparan sulfate (HS) chains in this process, the proteoglycan was enzymatically digested to remove the HS chains before the initiation of 10T1/2 cell culture. After digestion, the ability of Pln to stimulate aggregate formation was greatly diminished. Thus, the HS chains participate in the cell induction process. To determine which domain of Pln might be responsible for this activity, recombinant fragments of Pin were used in the cell culture assay. Of all recombinant protein fragments tested, only the domain including the HS chains, domain 1, was able to initiate the morphological change exhibited by the 10T1/2 cells. Similar to native Pln, when HS chains were removed from domain I, chondrogenic activity was abolished. A variant of domain I carrying both HS and chondroitin sulfate (CS) chains retained activity when only HS chains were removed. When both HS and CS chains were removed, then activity was lost. ^ The ability to rapidly stimulate differentiation of 10T1/2 cells in vitro may lead to better control of chondrogenesis in vitro and in vivo, providing better understanding and manipulation of the chondrogenic process. This greater understanding may have benefits for study of cartilage and bone diseases and subsequent treatment options. (Abstract shortened by UMI.)^

Complex Patterns of Alternative Splicing Mediate the Spatial and Temporal Distribution of Perlecan/UNC-52 in Caenorhabditis elegans

The unc-52 gene encodes the nematode homologue of mammalian perlecan, the major heparan sulfate proteoglycan of the extracellular matrix. This is a large complex protein with regions similar to low-density lipoprotein receptors, laminin, and neural cell adhesion molecules (NCAMs). In this study, we extend our earlier work and demonstrate that a number of complex isoforms of this protein are expressed through alternative splicing. We identified three major classes of perlecan isoforms: a short form lacking the NCAM region and the C-terminal agrin-like region; a medium form containing the NCAM region, but still lacking the agrin-like region; and a newly identified long form that contains all five domains present in mammalian perlecan.  Using region-specific antibodies and unc-52 mutants, we reveal a complex spatial and temporal expression pattern for these UNC-52 isoforms. As well, using a series of mutations affecting different regions and thus different isoforms of UNC-52, we demonstrate that the medium NCAM-containing isoforms are sufficient for myofilament lattice assembly in developing nematode body-wall muscle. Neither short isoforms nor isoforms containing the C-terminal agrin-like region are essential for sarcomere assembly or muscle cell attachment, and their role in development remains unclear.

Identification of biologic markers of the premature rupture of fetal membranes: proteomic approach.

In obstetrics, premature rupture of the membranes (PROM) is a frequent observation which is responsible for many premature deliveries. PROM is also associated with an increased risk of fetal and maternal infections. Early diagnosis is mandatory in order to decrease such complications. Despite that current biological tests allowing the diagnosis of PROM are both sensitive and specific, contamination of the samples by maternal blood can induce false positive results. Therefore, in order to identify new potential markers of PROM (present only in amniotic blood, and absent in maternal blood), proteomic studies were undertaken on samples collected from six women at terms (pairs of maternal plasma and amniotic fluid) as well as on four samples of amniotic fluid collected from other women at the 17(th) week of gestation. All samples (N = 16) were analyzed by two-dimensional (2-D) high-resolution electrophoresis, followed by sensitive silver staining. The gel images were studied using bioinformatic tools. Analyses were focused on regions corresponding to pI between 4.5 and 7 and to molecular masses between 20 and 50 kDa. In this area, 646 +/- 113 spots were detected, and 27 spots appeared to be present on the gels of amniotic fluid, but were absent on those of maternal plasma. Nine out of these 27 spots were also observed on the gels of the four samples of amniotic fluids collected at the 17(th) week of pregnancy. Five of these 9 spots were unambiguously detected on preparative 2-D gels stained by Coomassie blue, and were identified by mass spectrometry analyses. Three spots corresponded to fragments of plasma proteins, and 2 appeared to be fragments of proteins not known to be present in plasma. These 2 proteins were agrin (SWISS-PROT: O00468) and perlecan (SWISS-PROT: P98160). Our results show that proteomics is a valuable approach to identify new potential biological markers for future PROM diagnosis.

Dyssegmental dysplasia, Silverman-Handmaker type: prenatal ultrasound findings and molecular analysis.

OBJECTIVES: The objective of this study is to describe the prenatal sonographic features and the results of DNA analysis on three fetuses with dyssegmental dysplasia, Silverman-Handmaker type (DD-SH). METHODS: A retrospective review of three fetuses with confirmed DD-SH was conducted. The fetal ultrasound findings, the radiological characteristics, and the results of the mutation analysis of the heparan sulphate perlecan gene 2 (HSPG2) were reviewed. RESULTS: There were three cases in two families with DD-SH diagnosed prenatally. The main prenatal ultrasound and the radiological features of DD-SH were severe limb shortening and vertebral segmentation and fusion defects (anisospondyly). The DNA analysis of the HSPG2 gene showed that the two affected fetuses in a nonconsanguineous family had a compound heterozygote for the c.646G > T transversion in exon 7 and a c.5788C > T transition in exon 46. The fetus born to the consanguineous couple had a homozygous mutation c.1356-27_1507 + 59del. CONCLUSION: DD-SH can be diagnosed prenatally using fetal ultrasound as early as 13 weeks. Xrays and DNA analysis of the HSPG2 gene are important for the confirmation of the diagnosis and for the preimplantation and prenatal diagnosis in pregnancies at risk. © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.

Lethal skeletal dysplasia in mice and humans lacking the golgin GMAP-210.

BACKGROUND: Establishing the genetic basis of phenotypes such as skeletal dysplasia in model organisms can provide insights into biologic processes and their role in human disease. METHODS: We screened mutagenized mice and observed a neonatal lethal skeletal dysplasia with an autosomal recessive pattern of inheritance. Through genetic mapping and positional cloning, we identified the causative mutation. RESULTS: Affected mice had a nonsense mutation in the thyroid hormone receptor interactor 11 gene (Trip11), which encodes the Golgi microtubule-associated protein 210 (GMAP-210); the affected mice lacked this protein. Golgi architecture was disturbed in multiple tissues, including cartilage. Skeletal development was severely impaired, with chondrocytes showing swelling and stress in the endoplasmic reticulum, abnormal cellular differentiation, and increased cell death. Golgi-mediated glycosylation events were altered in fibroblasts and chondrocytes lacking GMAP-210, and these chondrocytes had intracellular accumulation of perlecan, an extracellular matrix protein, but not of type II collagen or aggrecan, two other extracellular matrix proteins. The similarities between the skeletal and cellular phenotypes in these mice and those in patients with achondrogenesis type 1A, a neonatal lethal form of skeletal dysplasia in humans, suggested that achondrogenesis type 1A may be caused by GMAP-210 deficiency. Sequence analysis revealed loss-of-function mutations in the 10 unrelated patients with achondrogenesis type 1A whom we studied. CONCLUSIONS: GMAP-210 is required for the efficient glycosylation and cellular transport of multiple proteins. The identification of a mutation affecting GMAP-210 in mice, and then in humans, as the cause of a lethal skeletal dysplasia underscores the value of screening for abnormal phenotypes in model organisms and identifying the causative mutations.

Phenotypic and molecular characterization of a novel case of dyssegmental dysplasia, Silverman-Handmaker type.

Dyssegmental dysplasia, Silverman-Handmaker type (DDSH; #MIM 224410) is an autosomal recessive form of lethal dwarfism characterized by a defect in segmentation and fusion of vertebral bodies components ("anisospondyly") and by severe limb shortening. It is caused by mutations in the perlecan gene (HSPG2), but so far, only three molecularly confirmed cases have been reported. We report a novel case of DDSH in a fetus that presented at 15 weeks gestation with encephalocele, severe micromelic dwarfism and narrow thorax. After termination of pregnancy, radiographs showed short ribs, short and bent long bones and anisospondyly of two vertebral bodies. The fetus was homozygous for a previously undescribed null mutation in HSPG2.

Quantitative evaluation of experimental choroidal neovascularization by confocal scanning laser ophthalmoscopy: fluorescein angiogram parallels heparan sulfate proteoglycan expression

The objective of the present study was to develop a quantitative method to evaluate laser-induced choroidal neovascularization (CNV) in a rat model using Heidelberg Retina Angiograph 2 (HRA2) imaging. The expression of two heparan sulfate proteoglycans (HSPG) related to inflammation and angiogenesis was also investigated. CNV lesions were induced with argon laser in 21 heterozygous Zucker rats and after three weeks a fluorescein angiogram and autofluorescence exams were performed using HRA2. The area and greatest linear dimension were measured by two observers not aware of the protocol. Bland-Altman plots showed agreement between the observers, suggesting that the technique was reproducible. After fluorescein angiogram, HSPG (perlecan and syndecan-4) were analyzed by real-time RT-PCR and immunohistochemistry. There was a significant increase in the expression of perlecan and syndecan-4 (P < 0.0001) in retinas bearing CNV lesions compared to control retinas. The expression of these two HSPG increased with increasing CNV area. Immunohistochemistry demonstrated that the rat retina damaged with laser shots presented increased expression of perlecan and syndecan-4. Moreover, we observed that the overexpression occurred in the outer layer of the retina, which is related to choroidal damage. It was possible to develop a standardized quantitative method to evaluate CNV in a rat model using HRA2. In addition, we presented data indicating that the expression of HSPG parallels the area of CNV lesion. The understanding of these events offers opportunities for studies of new therapeutic interventions targeting these HSPG.

Noncrystalline uric acid inhibits proteoglycan and glycosaminoglycan synthesis in distal tubular epithelial cells (MDCK)

Hyperuricemia is associated with renal stones, not only consisting of uric acid (UrAc) but also of calcium oxalate (CaOx). Glycosaminoglycans (GAGs) are well-known inhibitors of growth and aggregation of CaOx crystals. We analyzed the effect of noncrystalline UrAc on GAG synthesis in tubular distal cells. MDCK (Madin-Darby canine kidney) cells were exposed to noncrystalline UrAc (80 µg/mL) for 24 h. GAGs were labeled metabolically and characterized by agarose gel electrophoresis. The expression of proteoglycans and cyclooxygenase 2 (COX-2) was assessed by real-time PCR. Necrosis, apoptosis and prostaglandin E2 (PGE2) were determined by acridine orange, HOESCHT 33346, and ELISA, respectively. CaOx crystal endocytosis was evaluated by flow cytometry. Noncrystalline UrAc significantly decreased the synthesis and secretion of heparan sulfate into the culture medium (UrAc: 2127 ± 377; control: 4447 ± 730 cpm) and decreased the expression of perlecan core protein (UrAc: 0.61 ± 0.13; control: 1.07 ± 0.16 arbitrary units), but not versican. Noncrystalline UrAc did not induce necrosis or apoptosis, but significantly increased COX-2 and PGE2 production. The effects of noncrystalline UrAc on GAG synthesis could not be attributed to inflammatory actions because lipopolysaccharide, as the positive control, did not have the same effect. CaOx was significantly endocytosed by MDCK cells, but this endocytosis was inhibited by exposure to noncrystalline UrAc (control: 674.6 ± 4.6, CaOx: 724.2 ± 4.2, and UrAc + CaOx: 688.6 ± 5.4 geometric mean), perhaps allowing interaction with CaOx crystals. Our results indicate that UrAc decreases GAG synthesis in MDCK cells and this effect could be related to the formation of UrAc and CaOx stones.

La fibrose en deux parties : de la paillasse à la souris

L’apoptose des cellules endothéliales (CE) représente un évènement initial dans le développement de plusieurs pathologies fibrotiques telles que le rejet chronique d’allogreffe et la sclérose systémique. Nous avons démontré que les médiateurs issus des CE apoptotiques entraîne la différenciation myofibroblastique et la résistance à l’apoptose, deux mécanismes centraux à la fibrogénèse. L’activation de PI3K (phospatidylinositol-3 kinase) caractérise ces deux mécanismes. Un fragment C-terminal du perlécan (LG3) produit par les CE apoptotiques inhibe l’apoptose des fibroblastes. Les objectifs de ce travail étaient de : 1. définir les récepteurs et la signalisation impliqués dans la réponse anti-apoptotique et 2. caractériser les médiateurs fibrogéniques responsables de la différenciation myofibroblastique. En ce qui a trait à la réponse anti-apoptotique, l’inhibition des intégrines 21 ou des kinases de la famille Src (SFK) chez les fibroblastes prévient la résistance à l’apoptose et la phosphorylation d’Akt normalement induites par le milieu conditionné par des CE apoptotiques (SSC) ou le LG3. Ces résultats suggèrent que le LG3 produit par les CE apoptotiques initie un état de résistance à l’apoptose chez les fibroblastes par des voies α2β1integrines/SFK/PI3K dépendantes. Le LG3 n’induit cependant pas la différenciation myofibroblastique. Nous avons donc caractérisé le milieu SSC de façon à identifier les médiateurs responsables de la différenciation myofibroblastique. Les milieux conditionnés par des CE apoptotiques et non-apoptotiques (respectivement SSC et SSC-ZVAD) ont été analysés comparativement par chromatographie liquide bi-dimensionnelle, immunobuvardage et spectrométrie de masse. Le connective tissue growth factor (CTGF) est le seul facteur fibrogénique connu augmenté dans le milieu SSC. L’inhibition de la caspase-3 chez les CE prévient la relâche de CTGF. Au niveau du fibroblaste, l’inhibition de SFK ou de Pyk2 (proline-rich tyrosine kinase-2) prévient la différenciation myofibroblastique induite par le SSC ou le CTGF in vitro. L’anticorps neutralisant contre le TGF- (Transforming growth factor beta) n’est pas en mesure de bloquer la différenciation myofibroblastique induite par le SSC ou le CTGF. Des injections quotidiennes sous-cutanées de SSC chez la souris C3H pour 3 semaines entraîne une augmentation de l’épaisseur de la peau et des niveaux protéiques d’SMA, de vimentine et de collagène I. Cette réponse fibrogénique est réduite chez les souris qui ont reçu le SSC-ZVAD ou le SSC immunodéplété de son CTGF. Ces résultats apportent de nouvelles issues mécanistiques au niveau de la réponse fibrogénique activée par la mort des CE. L’activation des caspases chez les CE apoptotiques entraîne la production de LG3 et de CTGF qui, à leur tour, activent des voies de signalisation pro-fibrotiques SFK/PI3K dépendantes chez les fibroblastes, et ce indépendamment du TGF-.

Epithelial-Mesenchymal-Transition : a proposed mechanism in the development of Bronchiolitis Obliterans

La transplantation pulmonaire pour les patients avec une maladie pulmonaire en phase terminale est leur seul espoir de survie. Malheureusement, certains greffés du poumon rencontrent des difficultés après la transplantation du poumon, dont l'un est le rejet chronique du greffon pulmonaire également connu histologiquement comme la bronchiolite oblitérante et cliniquement comme syndrome de bronchiolite oblitérante. L'étiologie exacte de la BO reste mal comprise. Certaines hypothèses suggèrent l'implication des cellules épithéliales dans le processus de remodelage des voies respiratoires, conduisant à l'obstruction des voies aériennes. Un des mécanismes proposés est un processus de transition, connue sous le nom de transition épithéliale-mésenchymateuse (TEM). Lors de ce processus, les cellules perdent leurs propriétés épithéliales, acquièrent un phénotype mésenchymateux et deviennent plus mobiles et envahissantes. Cette transformation leur permet de participer activement au processus de remodelage bronchique dans la bronchiolite oblitérante. L’induction de la TEM peut être due à certains facteurs tels que l'inflammation et l'apoptose. Le principal objectif de ce travail de maîtrise est de détecter in vivo la présence de la TEM dans des biopsies transbronchiques obtenues chez des greffés et de l’associer à leurs conditions cliniques. Le deuxième objectif est d'induire la TEM in vitro dans les cellules épithéliales des petites voies aériennes à l'aide de milieux conditionnés apoptotiques et non apoptotiques produits par les cellules endothéliales microvasculaires humaines du poumon. D’autre part, nous avons évalué si des médiateurs connus pour participer au processus de TEM tels que le facteur de croissance du tissu conjonctif (CTGF)et le facteur de croissance transformant bêta (TGF-beta) ainsi que le perlecan sont présents dans les milieux conditionnés utilisés.

Le fragment LG3 du perlécan : un nouveau régulateur de remodelage vasculaire en transplantation

L’apoptose endothéliale initie le processus menant au remodelage vasculaire et au développement de la néointima dans la vasculopathie du greffon. La formation de néointima résulte de l’accumulation de leucocytes, de matrice extracellulaire et de cellules positives pour l’actine musculaire lisse alpha (αSMA+) dans l’intima des artères, artérioles et capillaires du greffon. Les cellules αSMA+ dans la néointima sont des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) dérivées du donneur ainsi que des cellules souches dérivées du receveur, dont des cellules souches mésenchymateuses (CSM). L’acquisition d’un phénotype anti-apoptotique chez ces cellules est déterminante pour le développement de la néointima. Le laboratoire de Dre Hébert a démontré que les cellules endothéliales (CE) apoptotiques libèrent des médiateurs induisant une résistance à l’apoptose chez les CMLV et les fibroblastes. Notamment, les CE apoptotiques relâchent la cathepsine L qui clive le perlécan et ainsi libère un fragment C-terminal correspondant au troisième motif laminine G du domaine V du perlécan (LG3). Le LG3 est anti-apoptotique pour les fibroblastes. Nous avons donc émis l’hypothèse que le LG3 est un des médiateurs clés libéré par les CE apoptotiques favorisant le développement de la néointima via l’induction d’un phénotype anti-apoptotique chez les cellules néointimales αSMA+. Nous avons démontré que les médiateurs libérés par les CE apoptotiques induisent un phénotype anti-apoptotique chez les CSM dépendant de l’activation de la voie ERK1/2. De plus, le LG3 active la voie ERK1/2 via son interaction avec les intégrines beta 1 et induit une réponse anti-apoptotique chez ces cellules. Cependant l’activation de ERK1/2 par le LG3 est plus faible en comparaison de son activation par le milieu conditionné par des CE apoptotiques. Nos résultats suggèrent que les CE apoptotiques libèrent aussi de l’EGF qui agit de façon paracrine sur les CSM en coopération avec le LG3 pour induire un phénotype anti-apoptotique chez les CSM. Nous avons poursuivi l’étude de l’effet du LG3 in vivo sur le remodelage vasculaire en transplantation. Nous avons pour cela développé un modèle murin de rejet vasculaire qui consiste en une transplantation aortique entre des souris alloincompatibles. Nous avons ensuite injecté du LG3 chez les souris receveuses en post-transplantation. Nous avons observé dans ce modèle que des niveaux augmentés de LG3 sérique augmentent la formation de néointima, favorisent l’accumulation de cellules néointimales αSMA+ et diminuent le nombre de cellules CD31+ au niveau du greffon aortique. Parallèlement nous avons vérifié que le LG3 induit aussi un phénotype anti-apoptotique chez les CMLV et nous avons démontré un nouvel effet du LG3, soit une activité pro-migratoire, qui dépend de l’activation de la voie ERK1/2 chez les CMLV. Nous avons complété cette étude par l’analyse des niveaux de LG3 sérique dans une cohorte de patients receveurs d’allogreffe rénale. Nous avons observé chez ces patients, une association entre des niveaux élevés de LG3 sérique et un rejet vasculaire. Le LG3 contribue à la formation de néointima par son activité pro-migratoire et pro-survie chez les cellules néointimales et aussi de par son activité angiostatique. Nos résultats suggèrent que le LG3 est un nouveau médiateur important dans le remodelage vasculaire en transplantation

Exploration du rôle du fragment LG3 sur les cellules souches mésenchymateuses dans le contexte du rejet vasculaire

La vasculopathie du greffon est une pathologie caractérisée par un rétrécissement progressif et oblitérant des vaisseaux sanguins menant à une ischémie et une perte de fonction du greffon. Le rétrécissement vasculaire est dû à une accumulation de matrice extracellulaire (MEC) et de cellules mononuclées positives pour l’actine musculaire lisse alpha (alphaSMA) dont les cellules souches mésenchymateuses, le tout formant une néointima oblitérante. Cette pathologie est la cause principale de la perte des greffons rénaux et cardiaques à long terme. Le rejet vasculaire aigu est un prédicteur de la vasculopathie du greffon. L’équipe du Dr Hébert a démontré que l’apoptose endothéliale, qui joue un rôle important dans le développement du rejet vasculaire, initie la libération de LG3, un fragment du protéoglycan perlécan. Les taux sanguins et urinaires de LG3 sont augmentés chez les receveurs d’allogreffe rénale avec rejet vasculaire et vasculopathie du greffon. Les résultats obtenus en laboratoire durant ma maîtrise ont permis de mieux caractériser l’impact du LG3 sur un type cellulaire important participant à la formation de néointima : les cellules souches mésenchymateuses. Mes travaux ont démontré que le LG3 induit à la fois la migration horizontale des MSC et la transmigration des MSC. Cette migration est dépendante de la voie de signalisation d’ERK1/2, précédemment identifiée comme voie centrale dans la formation de néointima. De plus, nos résultats démontrent que la kinase Src est activée en amont de l’activation de la voie MAPK. La migration horizontale et la transmigration induites par le LG3 sont aussi dépendantes des intégrines alpha2beta1, ainsi que l’activation de la voie MAPK. Dans un modèle de transplantation murin, nous avons également démontré que l’injection sérique de LG3 recombinant favorise l’accumulation de cellules positives pour alphaSMA dans la néointima. En outre, lorsque le receveur est déficient pour l’intégrine alpha2, mais que le greffon est sauvage, la formation de néointima induite par l’injection de LG3 est diminuée dans le greffon suggérant que les cellules du receveur jouent un rôle important dans la formation de la néointima. Enfin, nous avons démontré que l’injection de LG3 augmente aussi le nombre de cellules positives pour la forme phosphorylée d’ERK1/2 (p-ERK1/2) dans la néointima du greffon et que cette accumulation est dépendante de la présence des intégrines 2 1 chez les cellules du receveur.Lorsque le receveur est sauvage, il y a une augmentation du nombre de cellules positives pour p-ERK1/2. L’investigation de ces mécanismes dans le remodelage vasculaire expose de nouvelles opportunités pour inhiber la réponse cellulaire qui mène au remodelage inadapté lors d’un dommage vasculaire chronique et ainsi prolonger la survie du greffon.