Rôle des caspases et des sphingolipides dans la signalisation cytotoxique du récepteur FAS dans les lymphocytes T

par Delphine Milhas

Thèse de doctorat en Physiopathologie cellulaire, moléculaire, et intégrée

Sous la direction de Bruno Ségui et de Hervé Benoist.

Soutenue en 2007

à Toulouse 3 .

mots clés

• Apoptose
• Fas
• Caspases
• Lymphocytes
• T
• CéramideFas
• Caspases
• Lymphocytes
• T
• Céramide
• Sphingolipides

Résumé

Le récepteur Fas (CD95) et son ligand FasL (CD95-L) jouent un rôle clé dans la mort des lymphocytes T. Alors que la caspase-8 a été montrée comme essentielle dans l'apoptose induite par la stimulation de Fas, des travaux récents suggèrent l'existence de voies de signalisation indépendantes de la caspase-8. Le céramide, un sphingolipide bioactif, joue un rôle potentiel dans l'induction de la mort cellulaire. L'objectif de notre travail a été de clarifier le rôle des caspases et du céramide dans la mort de lymphocytes T induite par FasL. Nous montrons que la caspase-10 est capable de se substituer à la caspase-8 dans la signalisation apoptotique de Fas, en clivant Bid (Bcl-2 interacting domain) et en activant la cascade des caspases dans des cellules Jurkat. De plus, les caspases-8 et -10 jouent un rôle dans l'induction d'une mort nécrotique, indépendamment de leur activité catalytique. Une inhibition de l'activité de la sphingomyéline synthase (SMS), une enzyme qui convertit le céramide en sphingomyéline, est détectée en réponse à FasL. L'inhibition préalable de la SMS, par approche pharmacologique ou épigénétique (siRNA), favorise l'augmentation du taux intracellulaire de céramide et la mort induite par FasL. L'incubation de cellules Jurkat en présence d'analogues exogènes de céramide s'accompagne d'une toxicité, suggérant un rôle du céramide dans la signalisation cytotoxique de Fas. Nos résultats mettent en évidence le rôle essentiel des caspases-8 et -10 dans la mort apoptotique et nécrotique des lymphocytes T induite par FasL. Interférer avec l'activité de la SMS pourrait représenter une nouvelle stratégie thérapeutique pour sensibiliser les lymphocytes T à FasL.

Titre traduit

Glucose-sensing in rat brain : involvement of the hypothalamus, determination of the cellular and molecular actors

Résumé

Fas (CD95) engagement by FasL (CD95L) plays a crucial function in T lymphocytes cell death. In contrast to caspase-8, controversy exists as to the ability of caspase-10 to mediate apoptosis in response to FasL. The ceramide, a bioactive sphingolipid, plays a potential role in cell death. The aim of our study was to clarify the role of caspases and ceramide in FasL-induced T lymphocyte death. Ours results indicate that caspase-10 can substitute to caspase-8 as an initiator caspase in Fas signaling leading to Bid (Bcl-2 interating protein) processing, caspase cascade activation, and apoptosis of human leukemia Jurkat T cells. Moreover, initiator caspases-8 and -10 can trigger cell death independently of their catalytic activities, and are absolutely required for FasL-induced ceramide production and cell death, including necrosis. The ceramide is converted to sphingomyelin (SM) by SM synthase (SMS). In Jurkat cells, FasL treatment inhibits SMS activity in a dose- and time-dependent manner. The inhibition of ceramide conversion to SM, by pharmacological approach or by siRNA, enhances FasL-induced death of Jurkat and activated T cells. Novel ceramide analogs elevate endogenous ceramide content and promote Jurkat cell death, suggesting a role of ceramide in cytotoxic Fas signaling. Altogether our results highlight the essential role of caspases-8 and -10 in FasL-induced apoptotic and necrotic leukemia cell death. Moreover the inhibition of SM synthesis may facilitate FasL-induced ceramide increase and lymphocytes death. Inhibiting SMS activity may represent an interesting therapeutic strategy to sensitize T lymphocytes to FasL.