Expression fonctionnelle du Symporteur Sodium Iodure dans le cancer primitif du foie

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Niveau: Supérieur, Master, Bac+5

  • mémoire


MINISTERE DE LA JEUNESSE, DE L'EDUCATION NATIONALE ET DE LA RECHERCHE ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES Sciences de la Vie et de la Terre MEMOIRE présenté par Yannick VALOGNE pour l'obtention du diplôme de l'Ecole Pratique des Hautes Etudes Expression fonctionnelle du Symporteur Sodium Iodure dans le cancer primitif du foie Soutenu le 4 décembre 2007 devant le jury : Pr Bernard Lacour Président Dr Sylvie Demignot Rapporteur Dr Jamila Faivre Tuteur Scientifique Dr Martine Pinçon-Raymond Examinateur Dr Thierry Tordjmann Examinateur Laboratoire EPHE : Inserm U505, Pharmacologie cellulaire et moléculaire Laboratoire d'accueil : Inserm U785, Pathogenèse et traitement de l'hépatite fulminante et du cancer du foie Directeur : Professeur Jean Chambaz Directeur : Professeur Didier Samuel RESUME : Le symporteur sodium-iodure (Natrium Iodide Symporter, NIS) confère à la glande thyroïde la propriété d'accumuler l'iodure plasmatique, participant ainsi à la voie de biosynthèse des hormones thyroïdiennes. Cette propriété de transport est mise à profit pour le diagnostic de maladies thyroïdiennes par imagerie nucléaire et leur traitement par radiothérapie à l'iode 131. Au cours des dernières années, un certain nombre de travaux ont permis d'élargir le profil d'expression de NIS à une variété de tissus non thyroïdiens, normaux ou cancéreux, ouvrant une perspective de radiothérapie pour ces derniers.

  • pôle basolatéral des cellules thyroïdiennes

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  • expression des produits du gène nis dans le cancer primitif du foie humain

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Publié le 01 décembre 2007
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MINISTERE DE LA JEUNESSE, DE L’EDUCATION NATIONALE ET DE LA RECHERCHE ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES Sciences de la Vie et de la Terre MEMOIRE présenté par  Yannick VALOGNE  pour l’obtention du diplôme de l’Ecole Pratique des Hautes Etudes
Ex ession fonctionnelle du Symporteur Sodium prIodure dans le cancer primitif du foie
        Soutenu le 4 décembre 2007 devant le jury : Pr Bernard Lacour Président Dr Sylvie Demignot Rapporteur Dr Jamila Faivre Tuteur Scientifique Dr Martine Pinçon-Raymond Examinateur Dr Thierry Tordjmann Examinateur   Laboratoire EPHE :  Inserm U505, Pharmacologie cellulaire et moléculaire  Laboratoire d’accueil : Inserm U785, Pathogenèse et traitement de l’hépatite fulminante et du cancer du foie Directeur : Professeur Jean Chambaz jean.chambaz-u505@bhdc.jussieu.fr  Directeur : Professeur Didier Samuel didier.samuel@pbr.aphp.fr  RESUME : Le symporteur sodium-iodure (Natrium Iodide Symporter, NIS) confère à la glande thyroïde la propriété d’accumuler l’iodure plasmatique, participant ainsi à la voie de biosynthèse des hormones thyroïdiennes. Cette propriété de transport est mise à profit pour le diagnostic de maladies thyroïdiennes par imagerie nucléaire et leur traitement par radiothérapie à l’iode 131. Au cours des dernières années, un certain nombre de travaux ont permis d’élargir le profil d’expression de NIS à une variété de tissus non thyroïdiens, normaux ou cancéreux, ouvrant une perspective de radiothérapie pour ces derniers. Nous nous sommes intéressés à l’expression des produits du gène NIS dans le cancer primitif du foie humain (carcinome hépatocellulaire, CHC, et cholangiocarcinome intrahépatique, CC) et dans un modèle expérimental de CHC chimio-induit chez le rat Wistar intoxiqué au diéthylnitrosamine (DEN). Les niveaux d’expression de l’ARN messager (ARNm) NIS ont été
Table des matières
quantifiés par RT-PCR en temps réel dans les tumeurs et les zones adjacentes non tumorales des patients. Les techniques d’immunodétection sur membrane et d’immunohistochimie ont été mises en œuvre pour révéler et localiser la protéine NIS. La dynamique de captation de l’iode a été étudiée chez le rat DEN par imagerie nucléaire. Nous avons mis en évidence l’expression de NIS (ARNm et protéine) dans l’ensemble des 20 CC étudiés avec un net différentiel d’expression en faveur de la tumeur par rapport à la zone adjacente non tumorale. La protéine NIS était localisée à la membrane plasmique et/ou accumulée dans le cytoplasme des cholangiocytes tumoraux des CC. Nous n’avons pas observé d’expression dans les hépatocytes tumoraux de 24 CHC sur 26 analysés. La RT-PCR a également révélé un variant d’épissage de l’ARNm hNIS délété de l’exon 14, codant une protéine dépourvue d’extrémité C-terminale intracytoplasmique. NIS est également exprimé dans le foie dans le modèle du rat DEN où il est localisé à la membrane plasmique des hépatocytes. La captation de l’iodure est effective dans ce modèle expérimental et rend compte de l’efficacité de la radiothérapie à l’iode 131. Alors que de nombreux nodules centimétriques se sont développés dans le foie de rats DEN non irradiés, les foies des rats irradiés sont microscopiquement exempts de nodules tumoraux ou présentent quelques nodules micrométriques. L’ensemble de ces résultats ouvre un large champ de recherche devant conduire, nous l’espérons, à la compréhension de la fonction de NIS dans les cellules biliaires tumorales et élucider son éventuelle implication dans la carcinogenèse hépatique. L’enjeu majeur en termes d’application clinique est le traitement du CC humain par radiothérapie métabolique.  MOTS CLES : cancer primitif du foie, radiothérapie, symporteur sodium iodure, imagerie moléculaire, épissage alternatif.    Abréviations 4 Préambule 6 Introduction 6 I.     Les systèmes de transport membranaire 6 I.1. Les différents types de transport 6 I.2. Classification des transporteurs 8 I.3. Les symporteurs sodium-solutés 9 II.       Le symporteur sodium iodure 10 II.1. Son substrat : l’iodure 11 II.2. Métabolisme de l’iode et des hormones thyroïdiennes 12 II.3. Rôle du symporteur sodium iodure dans l’activité thyroïdienne de synthèse hormonale 14 II.4. Caractérisation moléculaire 15 II.5. Caractérisation structurale et fonctionnelle de NIS 15 II.6. Inhibiteurs de NIS 18 II.7. Régulation transcriptionnelle de NIS 19 II.8. Modulateur de l’expression et de la fonction de NIS (Figure 5) 20 II.9. Distribution tissulaire de NIS 22 III.      Carcinome Hépatocellulaire 27 III.1. Epidémiologie 27 III.2. Pathogenèse moléculaire 28 III.3. Carcinogenèse liée aux hépatites virales B et C 29 III.4. Oncogenèse indépendante des hépatites 30 III.5. Dia 30
III.6. Traitement 31 IV.      rciniocalangChoemo 32 IV.1. Rappels anatomique, histologique et phénotypique de l’arbre biliaire normal 32 IV.2. Cholangiocarcinome intra-hépatique 33    
   
Abréviations
   99mTc :Technétium 99 métastable ACE :Antigène carcinoembryonnaire ADN :Acide déoxyribonucléotide ADNc :Acide déoxyribonucléotide complémentaire AIT :Apical iodide transporter AMPc :Adénosine monophosphate cyclique ARNm :Acide ribonucléique messager ATP :Adénosine triphosphate BET:Bromure d’éthidium BSA:Bovin serum albumin CC :C emaolnoihcoirganc CHC :Carcinome hépatocellulaire DEN :D eamintrosylniiéth DIT :doiiyhtoD sirone dNTPs :Désoxynucléotides triphosphates GSTp :Glutathione S-transferase GUS :  β-Glucuronidase HBS:HEPES-buffered saline HES:Hématoxyline éosine safran HRP:Horseradish peroxydase iNOS:inductible nitric oxide synthase ITD: Iodide transport defect MIT:e odoionoMnisoryht NIS:Natrium iodide symporter NPT:Natrium proline transporter NUC:NIS upstream cyclic AMP-response element NUE :NIS upstream enhancer PAGE :Polyacrylamide gel electrophoresis