Rôle du monoxyde d'azote dans la reconnaissance cellulaire : étude d'un modèle endothélial lié au mélanome, Role of nitric oxide in the modulation of cell recognition : study of a melanoma-related endothelial model

Aude Carreau

Description

Sous la direction de Catherine Grillon
Thèse soutenue le 12 octobre 2010: Orléans
Le mélanome est le cancer de la peau le plus rare, mais celui qui cause le plus de mortalité. L’étapecritique de sa progression est l’angiogenèse, processus détourné par la tumeur pour s’oxygéner et senourrir. Les cellules tumorales peuvent alors former des métastases dans les ganglions lymphatiques,notamment. D’autre part, la tumeur inhibe les réponses immunitaires de l’hôte à son encontre. Tousces mécanismes font intervenir le monoxyde d’azote (NO ). Le but de ce projet a été d’approfondir lerôle du NO dans l’angiogenèse et le recrutement leucocytaire, mécanismes basés sur lareconnaissance cellulaire de l’endothélium.Nous avons montré que le NO est nécessaire à l’angiogenèse, mais que des doses plus fortes sontanti-angiogéniques. Cet effet inhibiteur peut s’expliquer par la diminution des interactions cellules-cellules,et l’inhibition de l’expression de PECAM-1/CD31, principalement.D’autre part, nous avons établi que l’adhésion des leucocytes est inhibée par le NO ce qui a été reliéà la modulation de l’expression des molécules capables de fixer des chimiokines : lesglycosaminoglycannes et les récepteurs de chimiokines, ainsi qu’à la sous-expression des moléculesd’adhésion CD34, ICAM-2/CD102 et VCAM-1/CD106.En conclusion, le NO est capable de réguler des mécanismes cellulaires majeurs de la progressiontumorale, par modulation de l’expression des molécules de surface de l’endothélium. Tout au long dece travail, nous avons observé que les différences de réponse sont dépendantes des doses de NO etdu type cellulaire, ce qui démontre le rôle pivot du NO dans la progression du cancer.
-Reconnaissance cellulaire
Melanoma is the rarest skin cancer, but one that causes the most of deaths. The critical step of itsprogression is angiogenesis, a physiological tumor-activated process which allows the delivery ofoxygen and nutrients. Tumor cells may then metastasize to the lymph nodes, in particular. Moreover,the tumor inhibits the host immune responses toward itself. All these mechanisms are regulated bynitric oxide (NO ). The aim of the project was to deepen the role of NO in angiogenesis andleukocyte recruitment, two mechanisms based on endothelial cell recognition.We have shown here that NO is necessary for angiogenesis, but that high concentrations are antiangiogenic.This inhibitory effect of NO can be attributed to the decrease of cell-cell interactions andthe inhibition of the PECAM-1/CD31 expression, mainly.Besides, we have demonstrated that leukocyte adhesion on endothelium is inhibited by NO . This canbe explained by the modulation of the expression of molecules able to bind to chemokines:glycosaminoglycans and chemokine receptors, as well as by the down-regulation of the adhesionmolecules CD34 and ICAM-2/CD102 VCAM-1/CD106.In conclusion, NO is able to regulate the main cellular mechanisms of tumor progression bymodulating the expression of surface molecules on endothelial cells. Throughout this work, we haveobserved that these modulations depend on NO concentrations and on the cell type, demonstratingthe pivotal role of NO in cancer progression.
-Cellular recognition
Source: http://www.theses.fr/2010ORLE2028/document

Informations

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• Langue: English
• Poids de l'ouvrage: 13 Mo

Extrait

UNIVERSITÉ D’ORLÉANS



ÉCOLE DOCTORALE SCIENCES ET TECHNOLOGIES

CENTRE DE BIOPHYSIQUE MOLECULAIRE
THÈSE présentée par
Aude SÉLO-CARREAU
soutenue le 12 octobre 2010
pour obtenir le grade de Docteur de l’université d’Orléans
Discipline : Biologie cellulaire et moléculaire
ROLE DU MONOXYDE D’AZOTE DANS LA MODULATION DE LA RECONNAISSANCE
CELLULAIRE: ETUDE D’UN MODELE ENDOTHELIAL LIE AU MELANOME.

THÈSE dirigée par :
Catherine GRILLON Chargée de recherche CNRS, CBM

RAPPORTEURS :
Monique DAVID-DUFILHO Chargée de recherche, UPMC
Jorge DOMENECH Professeur de l’université de Tours

MEMBRES DU JURY :
Chantal PICHON Professeur de l’université d’Orléans, Présidente du jury
Monique DAVID-DUFILHO Chargée de recherche, UPMC
Jorge DOMENECH Professeur de l’université de Tours
Catherine GRILLON Chargée de recherche CNRS, CBM
Claudine KIEDA Directeur de recherche CNRS, CBM
Pascale PAUL Chargée de recherche INSERM, Université de Marseille



tel-00585128, version 1 - 11 Apr 2011e prends ma plus belle plume pour écrire ces quelques mots. Je tiens cependant
à m’excuser si les mots sont maladroits, les sentiments sont pour moi souvent J
difficiles à retranscrire : je ne suis pas et ne serai jamais une grande
écrivaine. Alors sans plus de cérémonie,

je tiens à remercier

Monsieur le Professeur Jean-Claude Beloeil de m’avoir accueillie au sein du Centre de
Biophysique Moléculaire pour y effectuer ma thèse.

Madame le Docteur Catherine Grillon, directrice de cette thèse, qui m’a permis de la
réaliser dans les meilleures conditions. Au jour le jour, vous avez été là, pour m’écouter,
m’orienter, me remotiver, me supporter et corriger mes erreurs … même tout le long de
votre maladie. Vous avez fait plus que votre travail et pour cela je vous en remercie
profondément.

Madame le Docteur Claudine Kieda qui m’a acceptée dans son équipe de recherche.
Merci pour votre foultitude d’idées et de conseils, qui m’ont bien souvent permis
d’avancer. Votre optimiste débordant a contrebalancé mon grand pessimisme.

Monsieur le Professeur Jorge Domenech et madame le Docteur Monique Dufilho, qui
m’ont fait l’honneur de juger et de rapporter ce travail de thèse. Je les remercie pour le
temps qu’ils ont consacré à ce travail.

Monsieur le Docteur Willy Gosgnach, mon maître de stage de Master 2, ou Doc’. Tu es
devenu peu à peu mon mentor. Tu m’as donné l’envie de continuer dans la recherche et
·le NO et tu m’as même aidée quand j’en ai eu besoin lors de cette thèse. J'ai enfin réussi
à inventer quelque chose qui marche … enfin presque !, donc Merci.

Michèle, Alan, Aurore et maintenant Fabienne : les gardiens de nos précieuses
cellules. Vous avez été aussi précieux pour moi et mon travail que les cellules, car vous
avez toujours été disponibles pour m’aider.
David, le maître de la cytométrie, qui m’a appris à me servir de tous les appareils du
laboratoire. Merci de n’avoir que soupiré et jamais rouspété, à chaque fois que je t’ai
appelé en catastrophe parce que j’avais un problème.

Le personnel de l’équipe de P05 des maladies cardiovasculaires de l’Institut de
Recherche Servier pour m’avoir permis de réaliser plusieurs manips importantes en
ayant accès à votre matériel et votre expérience. Merci au Docteur Marie-Pierre
Bourguignon, au Docteur Nicole Villeneuve, à Nathalie Carpentier et Cyril Briant.

2

tel-00585128, version 1 - 11 Apr 2011Toutes les personnes du laboratoire avec qui j’ai travaillé, manipé, discuté, bu un thé,
rigolé… et toujours dans la bonne humeur. Je pense plus particulièrement à Emilie,
Stéphane, Aneta, Guillaume, Sabrina, Nathalie, Bouchra et à tous les stagiaires.

De façon plus personnelle, mes parents qui m’ont toujours encouragée dans mes
projets. Promis on se verra un peu plus maintenant.
Mes sœurs qui m’ont ouvert la voie. Votre petite sœur deviendra grande, un jour, et
j’espère que vous serez aussi fière d’elle qu’elle l’est de vous.
Ma Lana et Maïlys, juste par leurs sourires et câlins me font voir la vie rose.
Mes amis, les meilleurs, avec qui je passe toujours de très bons moments et qui m’ont
fait sortir lors des coups de blues.

Enfin, je dédie ce travail à mon Homme, Guillaume. Malgré tout ce que je te fais
subir, tu es toujours là à côté de moi, à m’encourager et à me montrer que j’en suis
capable. Merci de m’avoir, des fois, posée devant l’ordi pour que je travaille. J’espère que
ces 4 années difficiles ne sont que le vinaigre des 40 prochaines années mielleuses. Si j’en
suis là, c’est grâce à toi…

3

tel-00585128, version 1 - 11 Apr 2011PLAN
ABRÉVIATIONS .................................................................................... 9
INTRODUCTION ................................................................................. 13
GENERALITES ..................................................................................... 16
1. LE MODELE DU MELANOME ............................................................................... 16
2. L’ANGIOGENESE TUMORALE .............................................................................. 18
a. Découverte de l’angiogenèse et généralités .................................................................. 18
i. Présentation ........................................................................................................................... 18
ii. Historique .............................................................................................................................. 18
b. Les étapes de l’angiogenèse tumorale au niveau cellulaire ............................................ 19
i. L’état quiescent des cellules endothéliales ............................................................................ 19
ii. Dormance des tumeurs ......................................................................................................... 20
iii. Définitions relatives à l’hypoxie et la normoxie ................................................................... 21
iv. Activation de l’angiogenèse .................................................................................................. 21
v. Migration des cellules endothéliales vers la tumeur ............................................................. 22
vi. Formation des vaisseaux et stabilisation .............................................................................. 23
vii. Les acteurs cellulaires « secondaires » ................................................................................ 25
c. Les étapes de l’angiogenèse tumorale au niveau moléculaire ........................................ 25
i. Induction d’une hypoxie intratumorale ................................................................................. 26
ii. Le facteur inductible par l’hypoxie (hypoxia inducible factor, HIF1) ..................................... 27
iii. Le facteur de croissance de l’endothélium vasculaire (Vascular Endothelial Growth Factor,
VEGF) ......................................................................................................................................... 27
•
iv. Le monoxyde d’azote (Nitric Oxide, NO ) ............................................................................. 28
v. Les angiopoïétines (ANGPT)................................................................................................... 29
vi. Le facteur de croissance des fibroblastes (Fibroblast growth factor, FGF) .......................... 29
vii. Les métalloprotéinases de la matrice (Matrix metalloproteases, MMP) ............................ 29
viii. Les inhibiteurs endogènes de l’angiogenèse ...................................................................... 30
d. Les molécules d’adhésion impliquées dans l’angiogenèse .............................................. 30
i. PECAM-1/CD31 ....................................................................................................................... 31
ii. ICAM-1/CD54 ......................................................................................................................... 31
iii. VE-cadhérine/CD144 ............................................................................................................. 32
iv. Intégrines .............................................................................................................................. 32
3. LA REPONSE IMMUNITAIRE ............................................................................... 35
a. Présentation ..............................