Etude des propriétés angiogéniques du système Wnt/Frizzled : implication du récepteur Frizzled 4 dans la morphogénèse artérielle, Study of Wnt/Frizzled angiogenic properties : implication of Frizzled 4 receptor in arterial morphogenesis

Betty Descamps

Description

Sous la direction de Cécile Duplaa
Thèse soutenue le 15 décembre 2009: Bordeaux 2
De plus en plus d’études impliquent la signalisation Wnt/Frizzled (Wnt/Fzd) dans la formation des vaisseaux. La première partie de ce manuscrit démontre d’ailleurs que la signalisation Wnt, via son régulateur sFRP1 et un de ses ligands, Wnt4, potentialise les effets angiogéniques des cellules souches mésenchymateuses lors de l’angiogénèse. Le récepteur Frizzled4 (Fzd4), lui, est impliqué dans le développement vasculaire de la rétine puisque la délétion du gène fzd4 révèle une malformation du réseau vasculaire rétinien secondaire et tertiaire. Le but de ce travail a été d’étudier l’implication de Fzd4 dans la régulation de la morphogenèse vasculaire chez l’adulte. Il s’avère que Fzd4 présente un profil d’expression plutôt artériel, et que la délétion de ce gène empêche la formation d’un réseau artériel normal des organes périphériques. Des études in vitro réalisées sur des cellules vasculaires primaires ont mis en évidence plusieurs altérations de leurs propriétés angiogéniques. Cette étude a donc démontré un rôle central de Fzd4 dans la croissance vasculaire. Fzd4 régule les propriétés des cellules vasculaires mises en jeu dans l’angiogenèse, et régule la morphogenèse des ramifications vasculaires in vivo. Pour identifier et comprendre les mécanismes moléculaires induits par le récepteur Fzd4, une étude sur la protéine centrale du système Wnt/Fzd, l’isoforme Dishevelled (Dvl), et sur ses partenaires intracellulaires, a été initiée. Les premiers résultats suggèrent que les isoformes 1 et 3 de Dvl participent via Fzd4 à l’activation de la voie canonique nécessaire à la prolifération cellulaire. De plus, certains partenaires intracellulaires de Dvl3 ont pu être sélectionnés par une méthode de double hybride réalisée chez la levure.
-Frizzled4
-Réseau artériel
-Ramifications vasculaires
-Cellules vasculaires
-Propriétés angiogéniques
Growing evidences link Wnt/Frizzled (Wnt/Fzd) pathway to proper vascular formation. The first part of this manuscript shows besides that Wnt pathway, via its regulator sFRP1 and one of its ligands, Wnt4, potentiates mesenchymal stem cells angiogenic properties during angiogenesis. An other Frizzled receptor (Fzd), Fzd4, has been shown to be implicated in retinal vascular formation because inactivation of the fzd4 gene revealed a malformation of the secondary and tertiary retinal vascular network. Here, we investigated the involvement of Fzd4 in adult vascular morphogenesis regulation. Fzd4 present an arterial vascular pattern, and the deletion of fzd4 impairs a normal arterial network formation in peripheral organs. In vitro studies on primary vascular cells show several alterations on their angiogenic properties. This study reveals a central role of Fzd4 in vascular growth. Fzd4 regulate angiogenic vascular cell properties and vascular branching morphogenesis in vivo. To further understand molecular mechanisms induced by Fzd4, we started to study the Wnt/Fzd central protein, Dishevelled (Dvl), and its intracellular partners. First results suggest that Dvl 1 and 3 isoforms would participate with Fzd4 to activate Wnt canonical pathway implicated in cell proliferation. Moreover, some Dvl3 partners could be selected by a yeast two-hybrid method.
-Frizzled4
-Arterial network
-Vascular branching
-Vascular cells
-Angiogenic properties
Source: http://www.theses.fr/2009BOR21670/document

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 72
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 14 Mo

Extrait

Université Victor Segalen Bordeaux 2
Année 2009 Thèse n°1670
THESE
Pour le
DOCTORAT DE L’UNIVERSITE BORDEAUX 2
Mention : Sciences Biologiques et Médicales
Option : Biologie-Santé
Présentée et soutenue publiquement
Le 15 décembre 2009
Par Betty DESCAMPS
Née le 22 Janvier 1983 à Roncq
ETUDE DES PROPRIETES ANGIOGENIQUES DU SYSTEME
WNT/FRIZZLED
-------------------!
IMPLICATION DU RECEPTEUR FRIZZLED 4 DANS LA
MORPHOGENESE ARTERIELLE
Membres du Jury
Mr Andreas BIKFALVI Directeur de recherche Président
Mr Hervé PRATS Directeur de recherche Rapporteur
Mr Daniel HENRION Directeur de recherche Rapporteur
Mme Mireille MONTCOUQUIOL Chargée de recherche Membre
Mr Frédéric JAISSER Directeur de recherche Membre
Mme Cécile DUPLAA Directeur de recherche Directeur de thèse

























Université Victor Segalen Bordeaux 2
Année 2009 Thèse n°1670
THESE
Pour le
DOCTORAT DE L’UNIVERSITE BORDEAUX 2
Mention : Sciences Biologiques et Médicales
Option : Biologie-Santé
Présentée et soutenue publiquement
Le 15 décembre 2009
Par Betty DESCAMPS
Née le 22 Janvier 1983 à Roncq
ETUDE DES PROPRIETES ANGIOGENIQUES DU SYSTEME
WNT/FRIZZLED
-------------------
IMPLICATION DU RECEPTEUR FRIZZLED 4 DANS LA
MORPHOGENESE ARTERIELLE
Membres du Jury
Mr Andreas BIKFALVI Directeur de recherche Président
Mr Hervé PRATS Directeur de recherche Rapporteur
Mr Daniel HENRION Directeur de recherche Rapporteur
Mme Mireille MONTCOUQUIOL Chargée de recherche Membre
Mr Frédéric JAISSER Directeur de recherche Membre
Mme Cécile DUPLAA Directeur de recherche Directeur de thèse
1A tous les membres du jury,
Je vous remercie d’avoir accepté de juger ce travail
2TABLEDESMATIERES
3TABLE DES MATIERES ......................................................................................................... 3
ABBREVIATIONS.................................................................................................................... 9
AVANT PROPOS.................................................................................................................... 13
INTRODUCTION 16
Chapitre I : Le système Wnt/Frizzled ..................................................................................... 17
I. Wnt, Frizzled et Dishevelled............................................................................................ 17
A. Mise en place................................................................................................................ 17
B. Les ligands Wnt............................................................................................................ 19
1. Gènes........................................................................................................................ 19
2. Structure des protéines ............................................................................................. 24
3. Fonctions .................................................................................................................. 24
C. Les récepteurs Frizzled................................................................................................. 25
1. Gènes 25
2. Structure des protéines 29
3. Localisation .............................................................................................................. 30
4. Mécanisme d’activation ........................................................................................... 30
D. Lipoprotein Receptor-related Proteins 5/6 (LRP5/6) ................................................... 31
E. Dishevelled: Plaque tournante du système Wnt/Fzd.................................................... 32
1. Structure de Dishevelled .......................................................................................... 32
2. Localisation de Dishevelled ..................................................................................... 34
3. Implication de Dvl dans les voies de signalisation .................................................. 35
II. La voie canonique Wnt/Fzd ............................................................................................. 36
A. !"#$%&'(")"#*"#*+,-.*./0%1#23452)01"56789:#;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;#9<
1. Adenomatous Polyposis Coli (APC)........................................................................ 38
2. Axine ........................................................................................................................ 38
3. Glycogen Synthase Kinase 3! (GSK3!).................................................................. 39
B. La protéine centrale de la voie canonique : la !-caténine ............................................ 41
1. Structure et localisation............................................................................................ 41
2. Régulation dans la voie Wnt canonique................................................................... 41
3. Régulation transcriptionnelle : rôle des facteurs LEF/TCF ..................................... 42
III. Les voies dites non canoniques Wnt/Frizzled .............................................................. 43
A. La voie de polarité planaire cellulaire (PCP) ............................................................... 44
1. L’activation des petites GTPases Rho et Rac dans la voie PCP .............................. 45
2. Mécanismes d’activation de Dvl dans la voie PCP.................................................. 46
a) Les multiples éléments de la voie PCP ................................................................ 46
b) Mécanismes moléculaires et cellulaires de la voie PCP ...................................... 48
c) Localisation subcellulaire des éléments de la voie PCP 48
2+B. La voie non canonique Wnt/Ca ................................................................................. 50
IV. Modulateurs extracellulaires ........................................................................................ 51
A. Antagonistes de Wnt .................................................................................................... 52
41. Secreted Frizzled Related Proteins (sFRP) .............................................................. 52
a) Structure et fonction des sFRP ............................................................................. 52
b) Mécanisme de régulation du système Wnt/Fzd.................................................... 54
2. Wnt inhibitory protein, Dickkopf et WISE/SOST ................................................... 54
B. Agonistes de Wnt ......................................................................................................... 55
V. Implication de Frizzled 4 et Dishevelled 3 dans l’activation des voies de signalisation . 55
A. Frizzled4....................................................................................................................... 55
B. Dishevelled3................................................................................................................. 56
C. Données connues sur le partenariat entre Frizzled4 et Dishevelled3........................... 57
Chapitre II Morphogenèse de l’arbre vasculaire................................................................... 58
I. Présentation générale........................................................................................................ 58
II. Organisation générale du système vasculaire 59
A. Les vaisseaux de gros calibre ....................................................................................... 59
B. Les vaisseaux de moyen et petit calibre ....................................................................... 61
C. Mécanismes cellulaires de la morphogenèse vasculaire .............................................. 63
1. La vasculogenèse...................................................................................................... 63
2. L’angiogenèse .......................................................................................................... 64
a) Vasodilatation, perméabilité vasculaire et dégradation de la MEC ..................... 64
b) Prolifération et migration des CE......................................................................... 65
c) Structuration des vaisseaux .................................................................................. 66
(1) Régulation des cellules apicales ou « tip cells »............................................ 67
(2) Régulation des « stalk cells » 68
d) Formation des tubes endothéliaux........................................................................ 68
e) Différenciation artério-veineuse........................................................................... 69
f) Remodelage vasculaire......................................................................................... 70