Régulation de l'acquisition d'un phénotype procoagulant membranaire par les cellules du sang

par Corinne Kunzelmann

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire de la membrane

Sous la direction de Jean-Marie Freyssinet.

Soutenue en 2001

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté de médecine (Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne) (autre partenaire) .

Le président du jury était Georges Hauptmann.

Le jury était composé de Georges Hauptmann, Nelly Kieffer, Valérie Schini-Kerth, Marie-Claude Guillin.

Les rapporteurs étaient Nelly Kieffer, Valérie Schini-Kerth.

mots clés

• Indexation libre
• Pharmacologie hématologique
• Thromboplastine
• Canaux calciques
• Microdomaines membranaires
• MAP kinase
• Membranes
• Phosphatidylsérine
• Cytosquelette

Résumé

Dans la cellule ‘au repos’, les phospholipides constitutifs de la membrane plasmique sont répartis de manière asymétrique entre les deux feuillets phosphatidylsérine (PhtdSer) est sequestree dans le feuillet cytoplasmique. Lors d'une activation cellulaire, la PhtdSer est exposée dans le feuillet externe dont la surcharge transioire peut conduire à l'émission de microparticules. Le potentiel procoagulant de la PhtdSer, qui favorise l'assemblage des complexes de la coagulation, peut être renforcé par la présence de facteur tissulaire (FT). Cette glycoprotéine membranaire, exprimée constltutivement par certaines cellules ou après inductton, est l'initiateur physiologique majeur de la coagulation. La première partie des travaux démontre le rôle déterminant du microenvironnement phospholipidique du FT, en particulier la PhtdSer, dans l'expression de son activité et dans l'interaction avec son ligand, le facteur VIla, en réponse à une stimulation procoagulante ou apoptotique. Cette étude a eté réalisée sur des cellules K562 transfectées avec un vecteur d'expression du FT. La deuxième partie est consacrée aux voies de signalisation intracellulaire associées aux mouvements transmembranaires de phospholipides. L'étude souligne la diversité des mécanismes régissant l'exposition de PhtdSer et montre que sa modulation met en jeu de nombreux acteurs membranaires ("rafts", transporteur(s), entrée capacitative de calcium) et intracellulaires (cytosquelette, MAP kinases). La caractérisation de l'ensemble des partenaires impliqués dans la régulation du transport de PhtdSer est une étape décisive pour un contrôle pharmacologique du risque thrombotique, fondé sur la modulation du degré d'éxposition de PhtdSer exposée à la surface cellulaire ou des microparticules après stimulation cellulaire.

Résumé

In resting cells, constitutive phospholipids of the plasma membrane are asymmnetrically distributed between the two leaflets. Phosphatidylserine (PhtdSer) is essentially sequestered in the cytoplasmic leaflet. After cell stimulation, extemalization of PhtdSer in the exoplasmic leaflet is followed by the shedding of membrane vesicles. PhtdSer is characterized by a procoagulant potential being reinforced by its association with tissue factor (TF) when expressed at the surface of certain blood or vascular cells. PhtdSer promotes the assembly of the enzyme of blood coagulation complexes while TF, a constitutively expressed or induced membrane glycoprotein, is the essential cellular initiator of the coagulation cascade. In the first part, the deterrrlinant role of a restricted lipid environment on TF activity expression an interaction with its specific ligand, factor VIIa, is described with respect to PhtdSer availability after procoagulant or apoptotic stimulation. This study was performed by using K562 cells transfected with a TF expression vector. The second part investigates the intracellular signalization pathways associated to phospholipid transmembrane redistribution. This studies point to the diversity of the mechanisms governing in PhtdSer exposure and show that its modulation implicates various membrane (“rafts”, a transporter(s), stor-operated calcium entry) and intracellular actors (cytoskeleton, MAP kinases). The charactenzation of the different pathways involved in the regulation of PhtdSer specific transport is crucial for design of the pharmacological control of the thrombotic risk, based on the modulation of the degree of PhtdSer exposure at the cell and microparicle surf aces following cell stimulation.