Un stress modéré du réticulum endoplasmique protège de la mort cellulaire : rôle de l’autophagie

Mild Endoplasmic Reticulum Stress Protects From Cell Death : The Role Of Autophagy

• Auteur / Autrice : Clémence Levet
• Direction : Bertrand Mollereau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance le 25/10/2012
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de biologie et modélisation de la cellule. Lyon (1987-….)
• Jury : Président / Présidente : Serge Birman
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bertrand Mollereau, Sébastien Gaumer, Mathias Faure
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hervé Tricoire, Magali Suzanne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Apoptose

Autophagie

Effets du stress

Réticulum endoplasmique

Mots clés libres

Apoptose

Stress du réticulum endoplasmique

Autophagie

Neurodégénérescence

Maladie de Parkinson

Drosophile

Souris

Apoptosis

Endoplasmic reticulum stress

Autophagy

Neurodegeneration

Parkinson disease

Drosophila

Mouse

Résumé

Ces dernières années ont été très fructueuses pour l'identification des mécanismes fondamentaux de l'apoptose chez les métazoaires. Cependant, il reste beaucoup à apprendre sur la manière dont sont régulés les programmes de mort en fonction du type cellulaire. Un excès d'apoptose des neurones peut conduire à différentes pathologies neurodégénératives comme les maladies de Huntington, Parkinson ou Alzheimer. La neurodégénérescence est souvent associée à un stress du réticulum endoplasmique (RE), à l'autophagie et à un stress oxydatif. Cependant le rôle de ces mécanismes dans la régulation de la neurodégénérescence n'a pas été clairement établi. Afin de tester l'implication du stress du RE dans la régulation de la mort neuronale, nous avons utilisé différents modèles de neurodégénérescence chez la Drosophila melanogaster et les mammifères. Nous avons d'abord montré que l'induction d'un stress modéré du réticulum protégeait les photorécepteurs de l'oeil de drosophile contre l'apoptose. Nous avons ensuite montré que l'effet protecteur du stress du RE était conservé dans les modèles de maladie de Parkinson chez la drosophile et la souris. Afin de caractériser l'effet protecteur du stress du réticulum, nous avons étudié l'activation de mécanismes protecteurs lors d'un stress du réticulum. Nous avons montré que dans la rétine de drosophile l'activation du stress du RE dans un contexte de mort neuronale induisait une réponse antioxydante et l'autophagie. Nous nous sommes plus particulièrement intéressés au rôle de l'autophagie dans le rôle protecteur du stress du RE. Nous avons montré que l'activation de l'autophagie était nécessaire à l'effet protecteur du stress du RE contre l'apoptose. Nous avons donc pu mettre en évidence que la réponse au stress du RE ne participait pas uniquement à réduire l'accumulation de protéines mal-conformées mais permettait aussi de protéger les neurones contre la mort cellulaire en activant l'autophagie

The last years have been very successful in identifying mechanisms, which control apoptosis in metazoan. However, the regulation of cell death in specific cell type remains to be determined. An excess of neuron apoptosis can lead to neurodegenerative diseases such as Huntington, Parkinson or Alzheimer diseases. Neurodegeneration is usually associated to Endoplasmic Reticulum stress (ER stress), autophagy or oxidative stress. However, the role of these mechanisms in the regulation of neurodegeneration is not clearly established. To test the role of ER stress in the regulation of neuronal death, we used several models of neurodegeneration in Drosophila and mammals. First, we have shown that the genetic induction of ER stress protected photoreceptors of the Drosophila eye from apoptosis. Then, we have shown that the protective effect of ER stress is conserved in both Drosophila and mouse models of Parkinson disease. In order to characterize the protective effect of ER stress, we have studied the activation of protective mechanisms upon ER stress. We have shown that in the Drosophila retina, ER stress can induce an anti-oxidative response and autophagy. Interestingly, autophagy is only activated in presence of both ER stress and cell death signal. We have focused on the role of autophagy in the protective effect of ER stress. We have shown that the activation of autophagy was required for the protective effect of ER stress. Thus, we have shown that ER stress response is not only involved in the reduction of misfolded protein accumulation, but can also protect neurons form cell death by activating autophagy