Interactions fonctionnelles des voies de contrôle de l'apoptose et de la différenciation cellulaire lors du renouvellement physiologique de l'épiderme humain

par Susan Tamiji

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de Renata Polakowska.

Soutenue en 2006

à Lille 2 .


  • Résumé

    L'épiderme est constitué de plusieurs couches cellulaires, correspondant chacune à des stades de maturation différentes. La souche basale est composée de kératinocytes indifférenciés, qui s'engageront dans le processus de différenciation terminale, après un nombre limité de divisions cellulaires. Les kératinocytes ayant atteint le stade de différenciation terminale sont des cellules mortes, anuclées, d'importance fonctionnelle essentielle par leur rôle de barrière. La formation des cornéocytes s'accompagne de la destruction des organelles cytoplasmiques, de la dégradation de l'ADN et de la formation de l'enveloppe cornée. De façon intéressante, certains événements cellulaires et moléculaires qui se produisent lors de la mort induite par la différenciation, ressemblent aux événements rencontrés lors de la mort cellulaire par apoptose comme l'activation des transglutaminases, la condensation chromatinienne, la fragmentation nucléaire de certaines caspases. Ainsi, sur la base de ces ressemblances, il a été proposé que la différenciation terminale des kératinocytes de l'épiderme pouvait représenter une forme spécialisée de mort cellulaire, intégrée dans le programme de différenciation et adaptée pour remplir une nouvelle fonction. Dans cette étude, nous avons montré que la différenciation des kératinocytes était corrélée avec une baisse du potentiel de membrane mitochondrial, suivi par la production de radicaux libres oxygénés et de la libération cytosolique de facteurs mitochondriaux pro apoptotiques. Nous pouvons ainsi supposer que les mêmes stimuli, peuvent induire soit l'apoptose soit la différenciation cellulaire en fonction de la compétence de la cellule. Une connaissance plus approfondie du mécanisme de la différenciation épidermique devrait permettre une meilleure prise en charge thérapeutique des dermatoses en rapport avec des troubles de la différenciation épidermique.


  • Résumé

    The epidermis is a continuously renewing stratified squamous epithelium consisting mainly of keratinocytes organized into biochemically, morphologically and functionally distinct layers. The basal cell layer is composed of undifferentiated keratinocytes with proliferative potential, which after a limited nimber of divisions enter into a pathway of terminal differentiation. In the upper stratum granulosum, biosynthetic activity of the differentiating keratinocytes ceases and the process of programmed cytoplasmic and nuclear destruction begins culminating in cell death. Terminally differentiated keratinocytes are dead squams with no nucleus. The final step of terminal differentiation converting the live keratinocytes into dead corneocytes is a cluster of events involved in classical apoptosis, including transglutaminase activation, chromatin condensation, and DNA fragmentation to nucleosomal size and also caspase activation. Terminal differentiation of keratinocyte is indeed a more elaborate form of programmed cell death. Keratinocyte, as specialized dead cells still have to fulfill their biological function. In this study, we showed that in keratinocytes, the apoptotic-like mitochondrial impairements correlate with the differentiation-related changes, thus supporting the concept of epidermal differentiation being dependent on mitochondria-mediated apoptotic machinery. Kinetics studies established that differentiation-related changes, including growth arrest, flattened morphology, stratification, and keratin 10 (K10) expression, were downstream of mitochondrial depolarization and proliferation, reactive oxygen species (ROS) production, and release of cytochrome c and apoptosis-including factor. Our data suggest that the same mitochondria-affecting stimuli can induce either differentiation or apoptosis, depending on the keratinocyte's competency to undergo differentiation. Better understanding of mechanisms controlling differentiation will permit us to develop better therapeutics in treating skin disorders including cancer, resulting from abnormal differentiation.

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  • Détails : 1 vol. ( 190 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 167-190

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  • Cote : 50.379-2006-15-C
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  • Cote : MFTH 7113
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