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La télangiectasie hémorragique héréditaire (HHT) est une maladie autosomique dominante. La majorité des patients atteints de HHT (80-85%) présentent une mutation du gène ENG codant pour l’endogline (HHT1), ou du gène ACVRL1 codant pour ALK1 (HHT2). Ces récepteurs de la superfamille du TGF-β sont principalement exprimés par les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins. Les personnes atteintes de HHT présentent des épistaxis, des télangiectasies et des malformations artério-veineuses. L’impact de ces mutations dans la régulation du processus angiogénique est encore très controversé. Récemment, le BMP9, un membre de la superfamille du TGF-β, a été identifié comme le ligand principal d’ALK1. De nombreux chercheurs tentent de comprendre le rôle de ce facteur dans l’angiogenèse afin d’élucider les mécanismes moléculaires impliqués dans HHT. 
Une étude, réalisée au sein de notre laboratoire, a montré que le niveau de miR-205 était réduit dans le plasma des patients atteints de HHT par rapport aux personnes saines (Tabruyn, et al., 2013). Pour la première fois, cette équipe a établi un lien entre le miR-205 et HHT. Au cours de ce travail, nous avons approfondi l’implication de ce miARN dans la pathologie HHT. Nos résultats montrent que le niveau de miR-205 est plus bas dans les HUVEC de patients atteints de HHT2 par rapport aux cellules saines. De même, nous constatons que le niveau des gènes SMAD-1, SMAD-4 et ID-1 est plus élevé dans ces cellules de patients HHT2. Grâce à des cellules HUVEC transfectées avec une molécule inhibant le miR-205 (LNA 205), nous avons montré que ce miARN influence l’expression de ces gènes. En effet, les gènes SMAD-1/4 sont des cibles inhibées par le miR-205. Les protéines SMAD-1/4 induisent l’expression du gène ID-1 codant pour un inhibiteur de facteur de transcription impliqué dans la croissance et la différentiation cellulaires. Le gène ID-1 est connu pour avoir un effet pro-angiogène dans les cellules endothéliales. Par la suite, nous avons observé que l’expression de miR-205 est régulée par la voie ALK1/BMP9. Finalement, nous avons mis en évidence que le BMP9 inhibe l’angiogenèse induite par le VEGF in vitro. D’autre part, l’inhibition du miR-205 augmente la migration des HUVEC in vitro. Grâce à ces résultats, nous proposons un modèle décrivant l’implication du BMP9 et du miR-205 dans la pathologie HHT.

Sciences du vivant > Biochimie, biophysique & biologie moléculaire

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L’objectif ultime de ce mémoire de fin d’études est de déterminer le rôle de la dynamique
mitochondriale et plus particulièrement de la protéine OPA1, protéine responsable de la fusion
mitochondriale, dans le cancer du sein. La protéine OPA1 a été placée comme étant un régulateur crucial de l’angiogenèse et par conséquent de la croissance tumorale[1]. De plus et de façon intéressante, nous avons observé qu’OPA1 est surexprimé dans plusieurs cancers solides et cancers du sang. Il a également été observé, qu’en cas de pathologie ADOA (mutation dominante négative d’OPA1 entrainant la cécité) le niveau d’expression des microARN 148a, 148b et 152 est régulé à la hausse dans le sang des patients atteints de cette maladie. Or le niveau d’expression de ces microARN est diminué en cas de cancer du sein (tissus). Notre hypothèse de départ est donc qu’en inhibant OPA1, la fission mitochondriale au sein des cellules cancéreuses est favorisée, et les niveaux d’expression des microARN 148a, 148b et 152,
sont augmentés de façon directe ou indirect, restaurant leur phénotype normal aux cellules.
Ainsi, nous avons mené nos expériences en utilisant des cellules cancéreuses issues de cancer de sein triple négatif MDA MB231 sauvages et délétées d’OPA1 par transfection ou par transformation. Suite au travail réalisé dans le cadre de ce mémoire, nous avons établi que la délétion d’OPA1 entraîne une fragmentation du réseau mitochondrial des cellules cancéreuses, ainsi qu’une diminution de la migration et de la prolifération cancéreuses directement par augmentation des niveaux d’expression des microARN 148a, 148b et 152 en diminuant la sécrétion de ceux-ci au sein de vésicules extracellulaires ainsi que le transfert de ces vésicules. Nos travaux ont donc montré qu’OPA1 est une cible intéressante afin d’affecter efficacement la croissance des cellules cancéreuses, mais aussi de diminuer, voire bloquer, leur dissémination qui aboutit à la formation de métastases.

réseau mitochondrial, cancer, OPA1 --- Sciences du vivant > Biochimie, biophysique & biologie moléculaire

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Au cours de ce travail, nous nous sommes intéressés au rôle de vésicules dérivées des mitochondries dans la maturation des endosomes.
Au sein du laboratoire, il a été observé que des protéines de la membrane externe mitochondriale (MEM) étaient recrutées au niveau des endosomes précoces dans des cellules endothéliales en réponse à un traitement au VEGF, un facteur de croissance impliqué de manière majoritaire dans la régulation de l’angiogenèse. Les contacts entre la mitochondrie et des organelles telles que les endosomes, les lysosomes ou la membrane plasmique étant reconnus, nous nous sommes intéressés aux contacts établis entre les endosomes et les mitochondries. Nous avons observé que des contacts pouvaient s’établir via la production de structures semblant dériver des mitochondries (porteuses du marqueur TOM20 typique de la MEM) suite au traitement au VEGF.
La caractérisation du contenu protéique de ces structures suite au développement d’un protocole de purification nous a permis d’identifier différents cargos, dont certains se retrouvaient également au niveau des endosomes précoces après un traitement au VEGF. Nous avons essayé de comprendre le rôle de ces vésicules TOM20+ en ciblant des acteurs nécessaires pour leur biogenèse ou leur trafic intracellulaire (les protéines VPS34 ou Syntaxine 17). Leur diminution d’expression nous a permis d’observer une altération du recrutement endosomal des protéines de la MEM dans ces conditions. Par ailleurs, nous avons pu déterminer que ces protéines VPS34 et Syntaxine 17 sont des inhibiteurs de l’angiogenèse in vitro.
Finalement, nous avons démontré que ces vésicules TOM20+ permettent le recrutement de la protéine RAB5 dans le compartiment endosomal, ce qui permet la maturation des endosomes précoces en endosomes tardifs.

mitochondrie, dynamique mitochondriale, endosomes --- Sciences du vivant > Biochimie, biophysique & biologie moléculaire