Implication des canaux sodiques dépendants du voltage dans l'invasivité de cellules cancéreuses mammaires et régulation par l'acide docosahexaenoique, Involvement of voltage-gated sodium channels in breast cancer cells invasiveness and regulation by docosahexaenoic acid

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Sous la direction de Jean-Yves Le Guennec, Pierre Besson
Thèse soutenue le 03 septembre 2010: Tours
L'expression de canaux sodiques dépendants du voltage (NaV) est associée au caractère invasif de certains cancers épithéliaux. Nous avons montré que dans les cellules de cancer du sein MDA-MB-231, l'expression anormale de NaV1.5 était responsable d'un courant sodique soutenu au potentiel de membrane des cellules. Ces canaux ne régulent pas la prolifération cellulaire, mais augmentent l'invasion de la matrice extra-cellulaire. L'activité de NaV1.5 entraîne une acidification périmembranaire favorable à l'activité protéolytique des cathepsines à cystéine B et S, qui jouent un rôle prédominant dans l'invasivité. La co-localisation du NaV et des régulateurs du pH dans des microdomaines membranaires pourrait favoriser cet effet. L'acide docosahexaènoïque (DHA, 22:6n-3), un acide gras polyinsaturé de la série n-3(AGPI n-3), est connu pour son effet protecteur dans le cancer du sein, mais aussi pour moduler l'activité des canaux ioniques. Nous avons étudié son rôle sur l'invasivité et sur l'activité du NaV. Notre étude suggère que l'apport de DHA réduit l'invasivité des cellules MDA-MB-231 en diminuant l'activité duNaV1.5. Ceci pourrait constituer un nouveau mécanisme des effets protecteurs des AGPI n-3.
-Cathepsines à cystéine
Voltage-gated sodium channels (NaV) are expressed in highly metastatic cancer cells derived fromepithelial tissues. In the highly invasive breast cancer cell line MDA-MB-231, we showed that the abnormal expression of NaV1.5 was responsible for a sustained inward sodium current at the steady-state membrane voltage. These channels do not regulate cell multiplication but promote the invasion of the extracellular matrix. We found that NaV1.5 activity leads to a perimembrane acidification favourable for the pH-dependent proteolytic activity of cysteine cathepsins B and S, which play a predominant role incell invasiveness. Colocalisation of NaV and pH regulators in membrane raft domains could promote this effect. Since n-3 polyunsaturated fatty acid (n-3 PUFA) docosahexaenoic acid (DHA, 22:6n-3) has been reported to reduce the aggressiveness of some breast cancers, and to be a modulator of ion channels, we chose to study its role on cell invasiveness and NaV activity. Our work suggests that a chronic intake of DHA reduces MDA-MB-231 cells invasiveness by decreasing NaV activity. This could be a new mechanism for the metastasis preventing effect of n-3 PUFA.
Source: http://www.theses.fr/2010TOUR4022/document
Publié le : samedi 29 octobre 2011
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UNIVERSITÉ FRANÇOIS - RABELAIS
DE TOURS
ÉCOLE DOCTORALE "Santé, Sciences, Technologies"
UNITE INSERM U921 "NUTRITION CROISSANCE ET CANCER"
THÈSE
présentée par :
Ludovic GILLET
soutenue le : 3 septembre 2010
pour obtenir le grade de : Docteur de l’université François - Rabelais
Discipline/ Spécialité : Sciences de la Vie et de la Santé
IMPLICATION DES CANAUX SODIQUES
DÉPENDANTS DU VOLTAGE DANS
L'INVASIVITÉ DE CELLULES CANCÉREUSES
MAMMAIRES ET RÉGULATION PAR L'ACIDE
DOCOSAHEXAÈNOÏQUE
THÈSE dirigée par M. LE GUENNEC Jean-Yves, Professeur des Universités, Université Montpellier 2
et co-encadrée par M. BESSON Pierre, Maître de Conférences, Université de Tours
RAPPORTEURS :
Mme LAGADIC-GOSSMANN Dominique Directeur de Recherche CNRS, Rennes
M. SORIANI Olivier Maître de Conférences, HDR, Université de Nice
JURY :
M. BESSON Pierre Maître de Conférences, Université de Tours
M. BOUGNOUX PhilippeProfesseur des Universités, Université de Tours
M. KELLENBERGER Stephan Maître d'Enseignement et de Recherche, Université de Lausanne
Mme. LAGADIC-GOSSMANN Dominique Directeur de Recherche CNRS, Rennes
M. LE GUENNEC Jean-Yves Montpellier 2
M. ROGER Sébastienours
M. SORIANI Olivier Maître de Conférences, Université de Nice
M. VAN COPPENOLLE Fabien Professeur des Universités, Université Lyon 1
12Ce travail de thèse a été réalisé dans le laboratoire "Nutrition, Croissance et Cancer",
Unité INSERM U921, Université François-Rabelais de Tours,
Dirigé par le Pr. Philippe Bougnoux.
Cette thèse a été financée par le Conseil Régional de la Région Centre pendant les trois
premières années. La quatrième année de thèse a été effectuée dans le cadre d'un contrat
d'attaché temporaire d'enseignement et de recherche à temps partiel (A.T.E.R Doctorants).
Thèse dirigée par le Pr. Jean-Yves Le Guennec
et co-encadrée par le Dr. Pierre Besson.
34Remerciements
Après ces quatre merveilleuses années passées au laboratoire (voire ces dix très belles
années passées à l’université), je ne suis pas certain que de simples mots suffiront à vous dire
merci comme vous le méritez…
Je tiens à remercier tout d'abord le Pr. Philippe BOUGNOUX. Merci de m’avoir
accueilli dans votre laboratoire et d’avoir accepté de faire partie de mon jury de thèse. Merci
également pour toutes vos réflexions, analyses ainsi que pour les conseils que vous avez pu
me prodiguer, que cela concerne la thèse ou bien l’après thèse…
Je voudrais remercier tout particulièrement Jean-Yves LE GUENNEC et Pierre
BESSON pour leur excellent encadrement, mais aussi pour tout ce qu’ils m’ont apporté
pendant ces quatre années de thèse.
Jean-Yves, avant même d’être mon directeur de thèse, tu as été mon professeur
d’électrophysiologie, dès la licence. La qualité de tes cours ainsi que le professeur sortant un
peu de l’ordinaire que tu étais m’ont beaucoup aidé dans le choix de la voie que je suis
aujourd’hui. Merci d’être toujours à l’écoute des étudiants et de nous guider lorsque nous en
avons besoin. Il est vrai qu’en licence je n’aurais jamais imaginé faire une thèse avec toi ; je te
remercie de m’avoir donné cette chance. Merci pour tous tes conseils que ce soit avant ou
pendant la thèse. Je me répète mais merci encore pour ton encadrement, merci pour ta
confiance et surtout merci de m’avoir aidé à développer mon esprit critique. Merci également
pour tous les bons moments passés avec toi pendant ces quelques (trop courtes) années de
thèses. Merci de m’avoir permis de participer à de nombreux congrès scientifiques, et par la
même occasion de découvrir les restaurants Tex-mex du monde entier (en particulier celui de
Genève…). Je te remercie également de m’avoir donné l’envie de renouer avec le monde des
arts martiaux pendant ma thèse, et de m’avoir fait découvrir par ailleurs de nouveaux horizons
musicaux (aaaah Higelin…). Enfin, même si tu as dû t’éloigner pendant ma dernière année de
thèse, au final tu n’étais jamais très loin…
Pierre, merci à toi d’avoir été toujours présent pour répondre, quelle que soit l’heure
de la journée ou de la soirée, aux moindres questions que je me posais. Merci de nous faire
partager au quotidien tes innombrables connaissances et d’avoir à chaque fois la solution à
nos problèmes. Ce fût une réelle chance et un très grand plaisir que de t’avoir comme
encadrant de thèse. Tu es je pense la personne la plus cultivée que je connaisse, mais
également la plus modeste… Merci de m’avoir transmis une certaine rigueur scientifique,
mais aussi tous tes petits trucs et astuces utiles au quotidien… Je te remercie également pour
tous les bons moments passés en ta compagnie que ce soit au labo, en congrès ou au cours des
différentes soirées…
5Je tiens également à remercier infiniment Sébastien ROGER. Si Jean-Yves et Pierre
peuvent être considérés comme nos "Papas scientifiques", toi tu fus le "Grand frère", et un
modèle pour notre génération de thésards. Je ne te remercierai jamais assez pour tous tes
conseils, pour ta bonne humeur, ainsi que pour m’avoir associé à tes travaux et projets de
recherche. Je n’oublierai pas ces trois années passées à tes côtés dans le bureau 3 qui n’ont été
que pur bonheur (quoique je ne sois pas sûr que "pur" soit le mot qui convienne le mieux…),
et marquées par de grands éclats… de rires. Seb, merci pour tout. Je te souhaite pour la suite
une longue et belle carrière d’enseignant chercheur que tu mérites, mais aussi tout le bonheur
possible avec ta petite famille.
Je voudrais exprimer mes plus sincères remerciements aux membres de mon jury.
Merci à Mme. Dominique LAGADIC-GOSSMANN et M. Olivier SORIANI qui m’ont fait
l’honneur d’être les rapporteurs de ce travail, malgré leurs nombreuses charges. Merci
également à Messieurs Fabien VAN COPPENOLLE et Stephan KELLENBERGER d’avoir
accepté de juger ce travail en tant qu’examinateurs.
J’adresse mes plus grands remerciements à tous les membres du laboratoire Nutrition,
Croissance et Cancer. Merci à vous pour votre accueil, vos conseils, et tous les bons moments
passés en votre compagnie. Merci à vous tous pour l’excellente ambiance de travail qui règne
au sein de ce laboratoire et qui fait que chaque matin, quand parfois même il est difficile de se
lever, on est heureux de venir au N2C.
Merci à notre super secrétaire Catherine LEROY dite "Cathy Cat". Merci pour ta
gentillesse mais aussi pour tes super blagues internet, tes PowerPoint écolos, tes pétitions
pour protéger et sauver le monde…
Merci à nos techniciennes de choc, présentes et passées : merci à Isabelle "Zaza"
"T*t*ns d'acier" DOMINGO, Violetta GUERIN, Catherine GIRARDIN et Emeline MARAIS.
Je remercie également Michelle PINAULT, notre ingénieur d’étude, pour son aide et ses
conseils pour la biochimie des lipides.
Merci beaucoup à Christophe VANDIER pour tous ses conseils, que ce soit au niveau
de la recherche ou de l’enseignement. Merci d’avoir été en quelque sorte mon tuteur pour
cette année d’enseignement en tant qu’ATER. Merci à toi pour les nombreuses discussions
scientifiques que l’on a pu avoir ensemble au laboratoire et les théories plus ou moins
loufoques que l’on a pu élaborer au cours des différents congrès (et surtout la théorie du rhum
arrangé… qui arrange tout…). Merci pour ton optimisme, pour tous les bons moments passés
en ta compagnie et aussi pour tes super blagues… (si tu écrivais un recueil avec tu risquerais
de mettre en faillite la marque Carambar…).
6Je tiens également à remercier Jacques GORE, grand spécialiste du pH, et du mi
bémol… et avec qui nos chemins n’ont cessé de se croiser depuis que je suis tout petit. Merci
pour tes conseils et pour toutes les discussions scientifiques, musicales, et parfois
philosophiques (surtout à Noël…), que l’on a pu avoir ensemble.
Je souhaite également remercier Stéphan CHEVALIER. Merci de nous faire profiter
de ton expérience, mais aussi de tes grandes théories (avec une petite pensée pour tes moutons
et pour ton arroseur automatique tsss tsss tsss tsss tss…). Merci pour tous tes conseils. Je te
souhaite bon courage pour la tâche de porteur de projet du laboratoire qui t’a été confiée.
Et bien sûr, un grand MERCI à tous les étudiants et amis qui contribuent ou ont
contribué à faire vivre ce laboratoire.
Merci d’abord aux anciens thésards: Aurélia, Marie, Sophie V, Aude et Tran. Merci à
Marie et Aurélia pour votre accueil chaleureux et pour m’avoir guidé dans mes premiers mois
de thèse. Merci à Marie d’avoir accouru pour nous consoler au moment où nous étions si
tristes de voir Jean-Yves quitter le bureau 3 (et des léchouilles à Ben au passage…). Merci à
Tran (eh mon ami !) pour tous les bons moments partagés et tous tes petits plats… Merci à
Aude, ô toi qui fus ma co-thésarde. Si je pars en Angleterre j’espère que tu viendras me voir
histoire de te changer un peu du soleil montpelliérain (en tout cas moi c’est promis je viendrai
te voir).
Merci à mes compagnons de thèse : Alban, Romain, Mimsy, Sophie K, Fabio, Nawale
(compagnon du dimanche après-midi), David Ninja-cobi, et aux petits derniers : Ramez (dit
"Ramsès"), Joan (dit "Champion") et Lucie ("la petite").
Merci à Alban, un "grand chercheur", compagnon depuis le début de ma thèse. Merci
pour toutes les discussions que nous avons pu avoir ensemble, les éclats de rire (c’est vrai
qu’à l’époque de Tran c’était quand même la fine équipe…), les moments d’émotions, les
soirées de congrès à refaire le monde (mon ami, l’avenir est devant nous, il faut en profiter
pour faire de grandes choses!), et tout le reste... N’oublions pas de remercier nos sponsors du
midi et de certains soirs : Martine et Mario du p’tit Bota, nos restos chinois et japonais, et
enfin un certain grand restaurant américain.
Merci à Romain pour tous les bons moments passés en ta compagnie, aussi bien au
labo que dans les congrès et dans nos diverses soirées (tu fais une thèse sur quoi déjà… et y’a
des gens que ça intéresse ???). Mes hommages à Mme Félix.
Lucie, nous t’avons connue toute timide quand tu es arrivée au laboratoire, mais en
réalité tu as du "potentiel". Nous comptons sur toi pour prendre la relève. N’oublie pas de
t’occuper comme il se doit du mur des thésards (d’ailleurs je crois qu’on y’a toujours pas
accroché la photo d’une certaine Subaru…).
A nos anciens petits M2 qui démarrent déjà leur thèse : Justine, Lucie "Boulette",
Virginie et Bilel, je vous souhaite à tous bon courage pour la grande aventure qui vous attend.
7Merci également à Aurélie (même si je dois partir quelques temps en post doc à
l’étranger je suis sûr que l’on finira quand même par se retrouver dans un festival, ou au
moins autour d’une bière à la guinguette…), à Jean-François, à Karine et à Caro (et merci
encore de ne pas m’avoir laissé dormir sous les ponts à Lyon…), à Aurore, Stéphane S, Marie
Lise, Charly C, François L et François M et à tous les autres membres du N2C (aurais-je
oublié quelqu’un… ?).
Je tiens également à remercier toutes les personnes avec lesquelles j’ai eu la chance de
collaborer pendant ces années de thèse. Merci à Virginie JOULIN (IGR, Villejuif) et à
Christine COLLIN (INSERM U966, Tours) pour leurs cours particuliers de biologie
moléculaire. Merci à Gilles LALMANACH et Fabien LECAILLE (INSERM U618, Tours),
grands spécialistes des cathepsines à cystéine. Merci également à Sarah CALAGHAN de
l’Université de Leeds (UK) pour m’avoir initié au monde des microdomaines membranaires
ainsi qu’au « full English breakfast ». Merci aussi pour tout le reste. J’espère sincèrement
pouvoir travailler à nouveau avec toi… Je remercie également les doctorants, post-docs et
techniciens avec lesquels j’ai passé de très bons moments en juillet 2009 au laboratoire
d’Annmarie Surprenant à l’Université de Manchester. Merci tout particulièrement à Vince,
Liam, Si, Gloria et Austen.
Je souhaite remercier tout particulièrement Denise POISSON, Dominique BABUTY
et Jérôme THIREAU pour leur encadrement en stage de Master 1 et Master 2. Merci à vous
pour m’avoir initié au monde de la recherche. Merci pour votre esprit d’équipe, votre
gentillesse et pour toutes vos autres qualités qui m’ont en fin de compte motivé pour
poursuivre en thèse, à une époque où j’avais encore quelques doutes au sujet de mon
orientation.
Merci à tous les amis que j’ai pu rencontrer à l’université et qui m’ont soutenu pendant
ces années de thèse et notamment aux bestiaux et aux babouins : Magaloch’ (merci pour tes
mails d’encouragement pendant la rédaction mais aussi pour le décompte des jours restants
avant l’échéance…), Brice, Téva, Francis, Tania, Anne-So, Ham’ et Emilie, Hélène, Anne-
Flore, Catherine, Loïc et tous les autres. Merci à Wilfried. Merci également à mes amis de la
fanfare médecine de Tours, la Vaginale, ainsi qu’aux anciens et nouveaux membres du bureau
de l’Association des DOCtorants de Tours. Bravo à tous pour votre travail et votre
engagement.
Merci aussi à Jérôme T, Diana, Jérôme B, Ben, Laura et ses collègues (les filles du
troisième…), pour tous les bons moments passés avec vous en master et/ou en thèse.
Je tiens aussi à remercier Florent Pelletier et les élèves du club "Arts Martiaux de
Touraine". Même si je n’ai pas été très assidu aux cours cette année, les heures passées au
8dojo durant ces trois dernières années m’ont beaucoup apporté tant sur le plan physique que
moral. Je n’ai qu’un seul regret, c’est d’avoir attendu tant d’années avant de vous retrouver.
Merci également à Vincent mon pote de toujours. Merci pour ton soutien et tes
encouragements durant cette thèse et pour les quelques soirées parisiennes (avec Jean-Mat,
Perrine & Cie), footing du dimanche matin et traditionnelle bière du dimanche soir de ces
dernières années.
Merci enfin à ma famille. Merci à mes parents et à mon frère Yoann qui ont toujours
été présents quand il le fallait. Merci pour votre soutien, merci de m’avoir toujours encouragé
à suivre cette voie. Merci pour votre amour. Ma dernière pensée ira à ma grand-mère qui
aurait été je pense très heureuse aujourd’hui ; elle qui souhaitait tellement que son petit fils
soit "docteur"…
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