Les états oscillants de [Ca2+]i des cellules somatotropes : bases ioniques et rôle des métabolites de l'acide arachidonique

par Christophe Robert

Thèse de doctorat en Biochimie et biologie moléculaire, endocrinologie et interactions cellulaires

Sous la direction de Constance Hammond.

Soutenue en 1999

à Paris 11 .

Le président du jury était Michel Claret.

Le jury était composé de Constance Hammond, Michel Claret, Luce Dufy-Barbe, Patrice Mollard, Joël Prémont, Claude Cordon.

Les rapporteurs étaient Luce Dufy-Barbe, Patrice Mollard.

mots clés

• Cytologie moléculaire
• Ondes acoustiques ioniques
• Eicosatétraénoïque, Acide
• Somatropine
• Protéines intracellulaires sensibles au calcium
• Cellules somatotropes

Résumé

Les somatotropes, cellules de l'anté-hypophyse, sécrètent l'hormone de croissance (GH) de façon épisodique en réponse aux facteurs hypothalamiques Growth Hormone Releasing Hormone (GHRH, stimulateur) et somatostatine (inhibiteur). La sécrétion de GH est également stimulée in vivo et in vitro par des molécules de synthèse (GH sécrétagogue, GHS) activant un récepteur différent du récepteur de la GHRH. Une brève application de GHRH ou de GHRP-6 (le plus étudié des GHS) sur des somatotropes en culture déclenche une activité auto-entretenue qualifiée de pacemaker et constituée de potentiels d'action générant des oscillations de (Ca2+]i et inhibée de façon réversible par la somatostatine. Nous avons étudié avec les techniques de patch clamp et d'imagerie par fluorescence sur cellule unique les mécanismes ioniques et les voies de transduction responsables de ces oscillations. L'activité des somatotropes résulte de l'activation en cascade de six courants (Ca2+ de type T et L, K+ de type DR, BK et SK, courant de fuite cationique). A partir de cette activité, deux types de changements sont observés. (i) La modulation de l'activité oscillante caractérisée par une augmentation de la (Ca2+]i et de la fréquence des potentiels d'action apparaît après stimulation des somatotropes par étirement. L'analyse pharmacologique suggère que ces changements sont dus une entrée d'ions Ca2+ dans la cellule via les canaux de type L activés soit directement par l'étirement soit indirectement par la dépolarisation de la membrane (ii). Un changement du patron de décharge des oscillations de [Ca2+]i est observé lorsque les somatotropes sont activées simultanément par la GHRH et le GHRP-6. Les oscillations se présentent alors sous forme de bouffées d'oscillations. L'étude des voies de signalisation dans les somatotropes montre que le déclenchement des oscillations de [Ca2+]i par le GHRP-6 et la GHRH dépend des métabolites lipoxygénés de l'acide arachidonique. En discussion, nous présentons les caractères communs aux cellules endocrines pacemaker rôle du courant de fuite cationique dans l'entretien du rythme des oscillations [Ca2+]i et importance des métabolites lipoxygénés de l'acide arachidonique dans les sécrétions des hormones hypophysaires.

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