Mécanismes de protection endothéliale induits par l'apoA-I : identification d'une nouvelle voie de signalisation impliquant la PI3Kβ en aval de l'ecto-F1-ATPase

par Audrey Castaing-Berthou

Thèse de doctorat en Physiopathologie

Sous la direction de Muriel Laffargue et de Laurent Martinez.

Soutenue en 2014

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Des taux élevés de Lipoprotéines de Haute Densité (HDL) sont considérés comme protecteurs dans les pathologies cardiovasculaires et présentent un intérêt thérapeutique évident dans la prévention de la resténose, complication majeure des traitements de l'athérosclérose. En effet, en plus de leurs effets sur le métabolisme du cholestérol, ces lipoprotéines semblent jouer un rôle bénéfique important sur la paroi vasculaire. Ces effets peuvent être expliqués d'une part par l'effet anti-inflammatoire des HDL mais également par un effet direct de ces lipoprotéines sur l'endothélium. En effet, il a été montré que les HDL étaient capables de faire proliférer et migrer les cellules endothéliales et de les protéger contre l'apoptose. Toutefois les mécanismes moléculaires mis en jeu dans ces processus restent mal connus à l'heure actuelle. Une partie semble pouvoir être attribuée à la partie lipidique des HDL, capable d'activer les voies de signalisation PI3K/Akt. Toutefois, d'autres études ont montré que la partie protéique des HDL était capable de mimer ces effets, suggérant l'implication d'autres mécanismes moléculaires. Notre équipe s'intéresse depuis plusieurs années au complexe enzymatique membranaire F1-ATPase, capable de générer de l'ADP à la surface cellulaire, comme récepteur de haute affinité pour l'apolipoprotéine A-I (apoA-I), composante protéique majeure des HDL. Nous avons récemment pu montrer que ce complexe était capable d'induire la prolifération et la survie des cellules endothéliales en culture. Dans ce travail, nous nous sommes attachés à déterminer les voies de signalisation impliquées dans la prolifération des cellules endothéliales, induite par l'activation de l'ecto-F1-ATPase par l'apoA-I libre. Mon projet de thèse a permis de déterminer, in vitro, la voie de signalisation mise en jeu dans la prolifération des cellules endothéliales (HUVEC). Ainsi, mes travaux ont permis d'identifier que l'apoA-I purifiée est capable, de la même manière que les HDL, de stimuler la voie PI3K/Akt. En utilisant un inhibiteur naturel de la F1-ATPase, nous avons pu montrer que cette voie est totalement dépendante de la F1-ATPase. D'autre part, nos travaux ont révélé un rôle clé de l'isoforme beta des PI3K dans cette voie de signalisation conduisant à la prolifération des cellules endothéliales. L'ensemble de ces données devrait permettre, non seulement de mieux comprendre les mécanismes moléculaires mis en jeu lors de la cicatrisation artérielle, mais également de proposer de nouvelles cibles thérapeutiques dans la prévention de l'athérosclérose et de la resténose.

  • Titre traduit

    ApoA-I induced mechanism for endothelial protection : identification of a new signalization pathway involving the PI3K beta downstream the ecto-F1-ATPase


  • Résumé

    High Density Lipoproteins (HDL) are known to have beneficial functions on the arterial wall, such as endothelial cell proliferation and survival, through activation of the PI3K/Akt signaling pathway. ApoA-I, the main structural apolipoprotein of HDL, was previously reported to bind to ecto-F1-ATPase, an enzymatic complex related to the mitochondrial ATP synthase and expressed at the cell surface of different cell types such as hepatocytes or endothelial cells. ApoA-I binding to ecto-F1-ATPase activates extracellular ATP hydrolysis into ADP, which promotes endothelial cell survival. In this study, we aimed to investigate the signaling pathway involved downstream ecto-F1-ATPase activation by apoA-I and leading to endothelial cell proliferation. We first observed that both HDL and lipid-free apoA-I could induce Akt phosphorylation in endothelial cells (HUVEC). Inhibitors of F1-ATPase activity such as inhibitor factor 1 (IF1) or oligomycin, could specifically inhibit apoA-I-induced Akt phosphorylation, suggesting that this Akt signaling pathway strictly depend on ecto-F1-ATPase activation by apoA-I. The use of specific inhibitors and silencing of PI3K isoforms evidenced the beta isoform of PI3K (PI3K beta) as the major signaling molecule mediating Akt phosphorylation and cell proliferation in apoA-I- and HDL-stimulated endothelial cells. Altogether, these results demonstrate that PI3K beta plays a major role in endothelial cell proliferation downstream ecto-F1-ATPase activation by apoA-I and suggest that activation of these pathway could enhance vascular endothelial protection.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (168 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 150-168

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