Etude des réponses transcriptionnelles et "non génomiques" de molécules à activité estrogénique

par Nancy Geffroy

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé. Biologie moléculaire et biochimie

Sous la direction de Philippe Lefebvre.

Soutenue en 2005

à Lille 2 .


  • Résumé

    Les estrogènes sont connues pour leur propriété mitogène. Celle-ci traduit la régulation transcriptionnelle de gènes impliqués dans l'entrée des cellules en phase S du cycle cellulaire et est relayée par les récepteurs nucléaires de ces hormones, nommées Erα (estrogen receptor) et Erβ. La réponse proliférative estrogène-dépendante ne met pas en jeu uniquement cette régulation transcriptionnelle mais implique aussi l'activation rapide des voies PI3K (phosphatidylinositol 3-kinase) et MAPK (mitogen activated protein kinase)/Erk. Ces réponses rapides sont appeles réponses " non génomiques " et la participation des ERs dans ces effets est évoquée. L'activation de ces kinases peut conduire par phosphorylation à l'augmentation du potentiel de trans-activation des ERs, à l'activation d'autres facteurs de transcription liés à la prolifération cellulaire, ou à l'inactivation de facteurs pro-apoptotiques. Nous nous sommes intéressés d'une part à la participation des ERs conventionnels dans ces réponses " non génomiques " et d'autre part, au rôle de ces réponses rapides dans la propriété mitogène des estrogènes. Nous avons caractérisé une nouvelle molécule à activité estrogénique, dérivée du distilbène et appelée SD555. Cette molécule induit une cinétique d'activation des kinases Akt/PKB et Erk1/2 différente de l'agoniste de référence des ERs, le 17β-estradiol (17β-E2), et stimule la prolifération cellulaire de façon comparable à celui-ci. L'activation des kinases Akt/PKB et Erk1/2 a été détectée sur de courtes périodes et après plusieurs heures de traitement. Nos résultats ne permettent pas d'établir une corrélation stricte entre l'activation rapide d'une kinase et une réponse proliférative estrogène-dépendante. Le seul dénominateur commun aux molécules douées de propriétés mitogènes est l'activationde Erk1/2 après plusieurs heures de traitement. L'inhibition des kinases MEK1&2, activateurs connus des kinases Erk1/2, ne modifie ni la réponse proliférative ni l'activité Erk1/2 induites par le 17β-E2 ou par le SD555. Ces résultats suggèrent la mise en jeu par les estrogènes d'une voie alternative de transduction distincte de la voie Ras/Raf/MEK/MAPK dans l'activation de Erk1/2. La participation de ERα dans l'activation de Erk1/2 a été mise en évidence par la méthose de " small interference RNA ". Erα s'avère être nécessaire, mais non suffisant à la mesure d'une telle activité ni à l'induction de la prolifération. D'autres intervenants cellulaires semblent donc indispensables pour reproduire un " phénotype natif ERα (+) ".


  • Résumé

    The mitogenic activity of estrogens is attributed primarily to the regulation of the expression of target genes, which is classicaly referred to as the genomic mechanism. This pathway involves two members of the nuclear receptor family called estrogen receptor (ER)α and Erβ, acting as ligand-activated transcription factors. However, in addition to this mechanism, many rapid effects of estrogen with an onset in seconds have been documented. The time course of these events suggests that they do not require previous gene expression, but may be due to the activation of membrane-associated signaling pathways. Estrogens are known to trigger rapid stimulation of PI3K (phosphatidylinositol 3-kinase) and MAPK (mitogen activated protein kinase)/Erk signaling cascades, and several studies suggest the involvement of the nuclear ER in these rapid responses. Activation of these pathways, which is generally considered to be restricted to transmembrane receptors of peptide hormones and growth factors, leads to inhibition of several pro-apoptotic agents and activation of transciption factors involved in cell cycle progression. The relative contribution of these two responses (transcriptional response versus " non genomic " responses) to proliferation is not known. In the present study, we have characterized a novel compound with estrogenic activity, a stilbene derivate referred to as SD555. THis ligand, just like 17β-estradiol (17β-E2) the natural agonist of Ers, is mitogenic. SD555 possesses Akt/PKB and Erk1/2 activating properties distinct from that of 17β-E2. Early and delayed waves of activation of these kinases were detected after treatment with estrogens. Our data do not support the idea that rapid activation of these kinases plays a role in the mitogenic action of estrogens. Only molecules able to promote a strong ans delayed activation of Erk1/2 induced cellular proliferation. Our experiments show that pharmacological inactivation of MEK1&2, the known upstream activators of Erk1/2, does not prevent the mitogenic actions nor Erk1/2 activation after estrogenic treatment. These results suggest that another signaling cascade rather than the well described Ras/Raf/MEK/Erk pathway is implicated in the estrogenic response. The use of small interfering RNA targeting ERα has a clear inhibitory effect on the estrogenic activation of Erk1/2, and stable overexpression of Erα in originally ER-negative cells does not restore rapid kinase activation. These results show that Erα is necessary, but not sufficient for Akt/PKB and Erk1/2 kinase activation. Other cellular partners appear to be necessary to reconstitute the native Erα (+) phenotype.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (171 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 154-171

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  • Bibliothèque : Université du droit et de la santé. Service Commun de la Documentation. BU Santé - Learning center.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50.379-2005-1-C
  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire de santé (Paris). Pôle pharmacie, biologie et cosmétologie.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : MFTH 7413
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