Régulation de l'expression des gènes impliqués dans l'ω-hydroxylation des acides gras dans les cellules hépatomateuses humaines HepaRG

par Joseph Antoun

Thèse de doctorat en Biochimie et biologie moléculaire

Sous la direction de Yolande Amet et de Emmanuelle Plee-Gautier.

Soutenue en 2007

à Brest .


  • Résumé

    Les dérivés hydroxylés des acides gras sont générés chez l’homme par les cytochromes P450 (CYP) 4A11 ou 4F3 respectivement à partir d’acides gras à chaîne moyenne ou d’acides gras à chaîne longue polyinsaturée. Ces métabolites jouent un rôle majeur dans la signalisation cellulaire comme en témoigne l‘acide 20-hydroxyeicosatétraènoïque (20-HETE), qui est un puissant activateur de PPAR. Le but de cette étude était d’analyser la régulation de la production des dérivés hydroxylés d���acides gras dans les cellules pleinement différenciées de la lignée hépatomateuse humaine HepaRS, qui exprime à des taux élevés les principaux CYPs humains et métabolise les lipides d’une façon comparable au foie humain. Nous avons démontré que l’expression du CYP4A11 est fortement inhibée par l’acide rétinoïque tout trans (ATRA) ainsi que par l’acide 9-cis rétinoïque. En outre, l’activité acide gras hydroxylase est fortement réduite dans les cellules traitées par I’ATRA. Nous démontrons que l’expression du CYP4F3 peut être hautement induite par un de ses substrats, Prostaglandine A1 (PGA1) tant au niveau des ARNm qu’à celui de la teneur en protéine et de l’activité enzymatique correspondante. Une augmentation de la production de 20-HETE, sous sa forme glucuronidée, dans le milieu de culture a été corrélée avec l’induction du CYP4F3 et ceci a été vérifié par la technique des siRNA. Finalement, nous avons montré que les statines, des inhibiteurs de la 3-hydroxy-3-méthylglutaryl-CoA réductase, qui bloquent la synthèse du cholestérol, induisent l’expression du CYP4F3 ainsi que l’accumulation du 20-HETE dans le milieu de culture. Deux éléments de réponse putatifs à CAR et PXR ont été mis en évidence dans le promoteur du gène CYP4F3. En outre, le phénobarbital, un activateur de CAR, induit l’expression du CYP4F3. Cette induction est levée par les cytokines ou les lipopolysaccharides, qui sont connus pour réprimer les réponses au phénobarbital. Parallèlement, l’implication de SREBP-1C a été également mise en question. Ces données laissent présager plusieurs niveaux d’implication des acides gras hydroxylases orchestrant l’homéostasie cellulaire dans le foie chez l’homme.

  • Titre traduit

    Regulation of the expression of genes involved into omega-hydroxylation of fatty acids in the hepatoma cell line Hepa RG


  • Résumé

    Hydroxylated derivatives of fatty acids are generated in humans by cytochromes P450 (CYP) 4A1 1 or 4F3 from medium fatty acids or long chain polyunsaturated fatty acids, respectively. These metabolites play major roles in celI signalling, as exemplified by 20-hydroxyeicosatetraenoic acid (20-HETE), which is a potent PPAR activator. The aim of this study was to analyse the regulation o the production of hydroxylated derivatives of fatty acids in the highly differentiated HepaRG human hepatoma cell line, which expresses the major human CYPs at high levels and metabolises lipids closely to human liver. We show that CYP4AII gene expression is strongly inhibited by all-trans retinoic acid (AIRA) and 9-cis retinoic acid. In addition, fatty acid hydroxylase activity is strongly reduced in AIRA treated-cells. We demonstrate that CYP4F3 gene expression can be highly induced by one of its substrates, Prostaglandin A1 (PGA1) at both the mRNA and protein level and activity, accompanied also with accumulation of 20-HETE in its glucuronated form, in the culture medium. This correlation between CYP4F3 induction avec 20-HETE production was verified by siRNA technique. Finally, we show that statins, 3-hydroxy-3-methylglutary-CoA reductase inhibitors, which suppress cholesterol synthesis, increase CYP4F3 expression and accumulation of 20-HETE in the culture medium. Two putative CAR and PXR response elements are put in evidence in the promoter region of the CYP4F3 gene. Accordingly, phenobarbital, an activator of CAR, induces CYP4F3 gene expression. This induction is suppressed by cytokines or lipopolysaccharide, which are known to suppress the phenobarbital response. Morover, the implication of SREBP-1C in this regulation was debated. These data highlight several of the regulatory steps that orchestrate the regulation of cellular homeostasis in human liver by fatty acid hydroxylases.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (272 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 235-272

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  • Bibliothèque : Université de Bretagne Occidentale. Service commun de la documentation. Section Santé.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TBRN2007/13
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