Regulation of vascular development and homeostasis by platelet-derived Sphingosine 1-Phosphate

par Salomé Gazit

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire

Sous la direction de Éric Camerer.

Soutenue le 05-11-2015

à Sorbonne Paris Cité , dans le cadre de École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris) , en partenariat avec Université Paris Descartes (établissement de préparation) .

Le président du jury était Marie-Christine Bouton.

Le jury était composé de Éric Camerer, Marie-Christine Bouton, Anatol Kontush, Pierre Mangin, Benoît Ho-Tin-Noé.

Les rapporteurs étaient Anatol Kontush, Pierre Mangin.

  • Titre traduit

    Régulation de l’homéostasie et du développement vasculaire par la Sphingosine 1-Phosphate


  • Résumé

    La Sphingosine 1-phosphate (S1P) est un lipide bioactif qui joue un rôle majeur dans de nombreux processus tels que le développement vasculaire, la circulation des cellules immunitaires et la régulation de l’intégrité vasculaire. L’absence de S1P circulante engendre une augmentation constitutive de la perméabilité vasculaire ainsi qu’une sensibilité accrue à l’anaphylaxie systémique passive, cependant l’implication respective des différentes sources de la S1P au cours de ces processus, demeure méconnue. Ceci est plus particulièrement vrai pour les plaquettes qui constituent une réserve importante de S1P. La S1P d’origine plaquettaire ne contribue pas au pool de S1P plasmatique, il n’est libéré que lors de l’activation plaquettaire. Nous avons étudié le rôle de la S1P d’origine plaquettaire au sein des vaisseaux sanguins, au cours du développement embryonnaire et chez des souris adultes, en présence ou en absence d’autres sources de S1P circulante, notamment des globules rouges. Par délétion des gènes codant pour les sphingosine kinases 1&2 au sein des megakaryocytes, nous avons généré des souris dont les plaquettes sont incapables de synthétiser et donc de sécréter la S1P. Ces plaquettes sont par ailleurs incapables, in vitro, de promouvoir le maintien de la barrière endothéliale. Néanmoins, une déficience en S1P d’origine plaquettaire n’augmente pas le risque d’hémorragie au cours du développement embryonnaire, dans un contexte d’inflammation, d’irradiation, ou de traumatisme ; cela suggère que la S1P d’origine plaquettaire n’est pas indispensable au cours de ces processus. Cependant, nous avons découvert que la résistance au choc anaphylactique est compromise en l’absence de S1P d’origine plaquettaire. L’aspirine bloquant la sécrétion de S1P par les plaquettes, un traitement à l’aspirine induit également une sensibilisation au choc anaphylactique de façon similaire à celle observée dans le cas d’une déficience en S1P d’origine plaquettaire. Il semblerait que dans ce contexte, la S1P d’origine plaquettaire joue plutôt un rôle pour promouvoir le tonus vasculaire via S1P2, que de maintenir l’intégrité vasculaire.


  • Résumé

    Sphingosine 1-phosphate (S1P) is a bioactive lipid that plays key roles in vascular development, immune cell trafficking and regulation of vascular integrity. Lack of circulating S1P leads to constitutive vascular leak and sensitivity to passive systemic anaphylaxis, but the relative roles of different sources of S1P in these processes is unclear. This is especially true for platelets, which carry large amounts of S1P but do not contribute S1P to plasma unless activated. We have addressed roles of platelet S1P in developing and mature murine vessels in the presence or absence of other circulating S1P sources, notably red blood cells. By deletion of the genes encoding sphingosine kinases 1&2 in megakaryocytes, we generated mice with platelets that were greatly impaired in their ability to secrete S1P. These platelets were also unable to promote endothelial barrier function in vitro. Nevertheless, platelet S1P deficiency did not sensitize to bleeding during embryonic development, or in association with inflammation, irradiation or traumatic injury, suggesting that platelet S1P is dispensable for these processes. Instead, we find that recovery from anaphylactic shock is impaired in the absence of platelet-derived S1P. Consistent with the ability of aspirin to block S1P release from platelets, it impaired recovery from anaphylactic shock to a similar degree as platelet S1P deficiency. Instead of protecting vascular integrity, platelet-derived S1P appeared to act via the promotion of vascular tone through S1P2 in this context. Collectively, we find that S1P is necessary for the capacity of platelets to promote endothelial barrier function in vitro, but that this capacity becomes redundant in the presence of red blood cell-derived S1P in vivo. Nevertheless, during anaphylactic shock, both sources of S1P are necessary for complete recovery. Blocking S1P release with aspirin, an over-the-counter anti-inflammatory drug, may impair the protective functions of platelet S1P.

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