Glutamine, gonflement cellulaire et régulation de l'expression du gène de l'alpha 2-macroglobuline dans le foie de rat

par Delphine Meisse

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Alain Lavoinne.

Soutenue en 1999

à Rouen .

mots clés

• Rat
• Régulation
• Gonflement
• Cellule
• Macroglobuline 2
• Protein-tyrosine kinase
• Gène
• Facteur transcription STAT
• Foie
• Glutamine -- Modèles animaux
• Acides aminés
• Expression génique -- Modèles animaux
• Interleukine 6
• Phosphorylation

Résumé

La glutamine est l'acide aminé dont la concentration sanguine est la plus élevée. Bien que la glutamine ne soit pas classée parmi les acides aminés essentiels, cet acide aminé exerce des effets régulateurs sur l'expression de certains gènes hépatiques. Ces effets régulateurs de la glutamine sont liés, au moins en partie, au gonflement cellulaire induit par l'entrée de cet acide aminé dans la cellule hépatique. Nos travaux montrent que la glutamine peut exercer des effets régulateurs dans des situations physiopathologiques ; en effet, la glutamine induit l'expression du gène codant l'α2M, une protéine sécrétée par le foie lors d'un processus inflammatoire. De plus, la glutamine renforce l'effet de l'IL-6 qui est l'inducteur majeur de l'expression de ce gène. Ces effets de la glutamine sur l'expression du gène de l'α2M pourraient impliquer, au moins en partie, le gonflement cellulaire induit par cet acide aminé. La consommation de glutamine ainsi que le volume hépatiques étant augmentés au cours d'un processus inflammatoire, nos résultats mettent en évidence l'implication de deux nouveaux facteurs, la glutamine et le gonflement cellulaire, dans la réponse inflammatoire. Concernant le mécanisme moléculaire impliqué dans l'influence du gonflement cellulaire sur l'expression du gène de l'α2M, nos résultats montrent que cet effet est lié à une activation des facteurs de transcription STAT1 et STAT3, facteurs majeurs impliqués dans l'effet inducteur de l'IL-6 sur l'expression de ce gène. Cette activation est due à une phosphorylation de ces facteurs sur les mêmes résidus tyrosyle que ceux phosphorylés sous l'influence de l'IL-6. De plus, l'effet du gonflement cellulaire sur la phosphorylation de ces résidus tyrosyle est additif à celui de l'IL-6. Le gonflement cellulaire n'ayant aucun effet sur l'activité des protéines JAKs, protéine tyrosine kinases impliquées dans l'effet de l'IL-6 sur l'activation des protéines STAT1 et STAT3, nos résultats permettent de proposer les mécanismes d'action suivants pour expliquer l'effet du gonflement cellulaire : le gonflement cellulaire pourrait activer soit une autre protéine tyrosine kinase de type Src par exemple, soit inhiber une protéine tyrosine phosphatase. En conclusion, cette étude démontre l'implication d'un nutriment, la glutamine, dans la réponse hépatique au cours d'un processus inflammatoire. De plus, ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives quant à l'implication de protéine tyrosine kinase et phosphatase dans la signalisation du gonflement cellulaire.

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