Proliferation des cellules musculaires lisses - implication des proteines rap1, petites g proteines de la familles ras

Smooth muscle cell proliferation - involvement of rap1 proteins, gtp-binding proteins of the ras family

• Auteur / Autrice : Rozenn Quarck
• Direction : Jocelyne Enouf
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

Chez l'adulte, la fonction majeure des cellules musculaires lisses de la paroi arterielle est d'assurer le tonus vasculaire grace a leurs proprietes contractiles et elastiques. L'acquisition de ces fonctions se fait au cours de la periode embryonnaire, durant laquelle les cellules musculaires synthetiques se differencient pour devenir matures et contractiles. Cependant, l'age ou certaines pathologies vasculaires (artherosclerose, hypertension, restenose) peuvent engendrer une modulation phenotypique des cellules musculaires lisses, qui migrent alors de la media vers l'intima, proliferent et secretent glycoproteines, proteoglycannes et facteurs de croissance. Les facteurs de croissance tels que le platelet-derived growth factor (pdgf) et le fibroblast growth factor basique (fgfb) induisent la proliferation des cellules musculaires, en empruntant diverses voies de signalisation, dont celle de l'oncoproteine ras et la cascade des map kinases. La proliferation des cellules musculaires lisses peut etre modulee par d'autres facteurs de croissance comme le transforming growth factor- (tgf-) ou par des proteines intracellulaires capables d'interagir avec la voie de signalisation impliquant ras. Ainsi, les proteines rap1, appartenant a la famille des oncogenes ras, sont capables d'interagir avec cette voie de signalisation et constituent des molecules anti-proliferatives potentielles. Dans un premier temps, et dans le but de rechercher certains des mecanismes mis en jeu lors de l'inhibition de la proliferation des cellules musculaires lisses, nous nous sommes interesses aux effets inhibiteurs du tgf- sur l'action stimulatrice d'un autre facteur de croissance, le fgfb. Ainsi, nous avons etudie l'action du tgf- sur i) sur le metabolisme des recepteurs de basse affinite du fgfb, representes par des proteoglycannes a heparane sulfate et ii) l'activation des map kinases erk1 et erk2 (extracellular signal-regulated kinase) par le fgfb, dans des cellules musculaires lisses vasculai res en culture. L'inhibition par le tgf- de la proliferation des cellules musculaires induite par le fgfb s'accompagne i) d'une acceleration de l'endocytose des recepteurs de basse affinite du fgfb et ii) d'une inhibition de l'activite des map kinases erk1 et erk2, probablement par l'intermediaire d'une ou plusieurs phosphatases. Ces resultats laissent donc suggerer que le tgf- est capable de moduler les effets d'un autre facteur de croissance, le fgfb, en intervenant a differentes etapes de la signalisation. Dans une seconde partie, apres avoir identifie les proteines rap1 dans les cellules musculaires lisses vasculaires et les avoir caracterisees grace a leurs proprietes biochimiques, nous nous sommes interesses a la regulation de leur expression lors de la proliferation des cellules musculaires lisses in vitro et in vivo. Ainsi, nous avons etudie la regulation de l'expression des deux isoformes rap1 et rap1b au cours i) du cycle cellulaire, en presence de pdgf bb, ii) de la dedifferenciation dans les cultures primaires, iii) de la croissance en culture, en presence de serum. Parallelement, nous avons suivi l'expression des deux isoformes au cours du vieillissement vasculaire et dans les cellules musculaires lisses de rats genetiquement hypertendus (shr), compares a des rats normotendus (wky). Ces differentes etudes nous ont alors permis de montrer que i) l'expression des isoformes rap1a et rap1b est regulee de maniere differentielle au cours du cycle cellulaire, suggerant des roles distincts et specifiques des isoformes rap1a et rap1b au cours du cycle cellulaire, ii) la modulation phenotypique des cellules musculaires lisses dans les cultures primaires et au cours du vieillissement s'accompagnait d'une augmentation de l'expression de l'isoforme rap1b, iii) l'augmentation de l'activite mitogenique induite par le serum, en culture etait associee a l'augmentation de l'expression des deux isoformes rap1a et rap1b et iv) l'hypertension se caracterisait par une expression des proteines rap1 significativement diminuee. L'ensemble de ce travail montre que la modulation de la proliferation des cellules musculaires lisses par le tgf- met en jeu des mecanismes tres divers, susceptibles d'intervenir a differents niveaux de la cellule. De plus, la regulation des proteines rap1 lors de la proliferation des cellules musculaires lisses suggere un role de marqueurs de l'etat physiopathologique des cellules musculaires lisses pour les proteines rap1. Enfin, du fait du role potentiel anti-proliferatif des proteines rap1, leur regulation pourrait s'inscrire dans un programme de retrocontrole de la proliferation des cellules musculaires lisses dans des situations physiopathologiques au cours desquelles aucun processus de proliferation anarchique n'a pu etre caracterise