Etude du remodelage métabolique des cellules cancéreuses : caractérisation structurale et fonctionnelle des mitochondries dans le cancer du poumon

par Nadège Bellancé

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et médicales. Biologie - Santé

Sous la direction de Rodrigue Rossignol.

Soutenue en 2008

à Bordeaux 2 .


  • Résumé

    Ce travail de thèse aborde l'étude des mitochondries dans le cancer du poumon et concerne (i) la rétrodifférenciation bioénergétique du métabolisme des cellules cancéreuses, (ii) les particularités de la composition des membranes mitochondriales et (iii) les altérations de la bioénergétique mitochondriale de tumeurs pulmonaires. Les résultats obtenus soutiennent l'hypothèse de rétrodifférenciation selon laquelle le métabolisme énergétique des cellules cancéreuses subit un retour vers le métabolisme foetal. Nous montrons ici une forte ressemblance au niveau de l'expression des protéines du système OXPHOS, de la synthèse d'ATP et de l'induction de la biogenèse mitochondriale entre un modèle de cellules de carcinome épidermoide de poumon et des fibroblastes de poumon d'origine foetale. Dans le chapitre 2, l'existence d'unisoforme de la phosphatidylsérine décarboxylase (PSD2) préférentiellement exprimée dans les cellules cancéreuses a été mise en évidence. Nous expliquons son rôle dans le maintien d'une composition de membrane mitochondriale différente de celle des cellules non cancéreuses. L'interaction de cette enzyme avec la doxorubicine pourrait expliquer la spécificité d'action de cette drogue sur les cellules cancéreuses. Dans la troisième partie, la forme et la fonction énergétique des mitochondries de tumeurs broncho-pulmonaires a été caractérisée. L'existence d'altérations cancer-spécifiques ont alors été observées. En conclusion, cette thèse permet une meilleure caractérisation des altérations mitochondriales essentielles à la biologie du cancer. Elle permet également l'identification d'une cible thérapeutique potentielle au niveau du métabolisme membranaire.

  • Titre traduit

    Metabolic remodelling of cancer cells : structural and functional characterization of mitochondria in lung cancer


  • Résumé

    This thesis approaches the study of mitochondria in lung cancer. It develops three fundamental aspects : 1- the bioenergetic retrodifferentiation of cancer cells, 2- the peculiarities of the phospholipids composition of mitochondrial membranes in cancer cells and 3- the cancer type specific changes of mitochondrial bioenergetics pieces of lung tumors. The results described in chapter 1 support the hypothesis of retrodifferentiation according to which the energy metabolism of cancer cells undergoes a return towards the foetal metabolism. We show here a strong resemblance at the level of the expression of proteins of the OXPHOS system, the flux of ATP synthesis and the repression of mitochondrial biogenesis between a cell line model of human epidermoid carcinoma and human fetal lung fibroblasts. In chapter 2 we bring to light the existence of an isoform of the phosphatidylserine decarboxylase (PSD2) preferentially expressed in cancer cells, and we explain its role in the maintenance of a particular mitochondrial membrane composition in cancer cells versus non-cancer cells. We also study the interaction of this enzyme with doxorubicin. In the third part, we analysed lung tumors by polarography, western blot and electron microscopy to characterize the structure and the function of mitochondria. It revealed the existence of cancer-specific changes. In conclusion, this thesis allows a better characterization of the mitochondrial alterations and adaptations observed in lung cancer It also helped identify a potential target at the level of mitochondrial membrane.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (106 f.)
  • Annexes : Bibliogr f. 99-103. Annexes

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