Étude du stress du reticulum endoplasmique (RE) dans la mucoviscidose

Study of the endoplasmic reticulum stress (ER) in cystic fibrosis

• Auteur / Autrice : Mathieu Kerbiriou
• Direction : Claude Férec
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Effets du stress

Réticulum endoplasmique

Mucoviscidose

Mots clés libres

Cftr

Stress du RE

Ufr

Apoptose

Résumé

La mucoviscidose est une maladie génétique causée par des mutations dans le gène codant pour le canal chlorure CFTR (cystic fibrosis transmenbrane conductance regulator). La plus fréquente de ces mutations est la delF508 qui entraîne l’expression d’une protéine mal formée qui est retenue dans le RE. Or, l’accumulation de protéines mal formées dans le RE provoque un stress et le déclenchement d’une réponse appelée UFR (unfolded protein response) qui induit entre autres la baisse de la synthèse protéique et l’augmentation des capacités de dégradation des protéines. De plus, l’UPR est activée par des facteurs exogènes présents dans la mucoviscidose comme l’inflammation et les infections. Ainsi, nous avons voulu savoir si le CFTR delF508 pouvait induire un stress du KB et déclencher I’UPR. Dans la première partie de cette thèse, nous montrons pour la première fois que l’UPR est déclenchée dans des cellules exprimant le CFTR delF508. De plus, nous avons observé que l’inhibition sélective d’un composant de I’UPR (ATF6) permet une restauration partielle de l’activité du CFTR delF5O8. L’UPR peut également mener à l’apoptose lors d’un stress du RE prolongé ou trop intense. Or, le déclenchement de l’apoptose est altéré dans la mucoviscidose. Ainsi, nous avons comparé l’apoptose induite par un stress du RE entre des cellules exprimant le CFTR sauvage et muté delF5OS (CF, cystic fibrosis). Dans la seconde partie de cette thèse, nous montrons que la voie apoptotique impliquant le calcium, la m-calpaïne, la caspase 12 et la caspase 3 est altérée dans les cellules CF. L’UPR est impliquée dans la physiopathologie de la mucoviscidose et sa régulation est une cible thérapeutique potentielle.

Cystic fibrosis is a genetic disease caused by mutations in the CFTR (cystic fibrosis transmenbrane conductance regulator) chloride channel gene. The most common of these mutations is the deletion of the phenylalanine at position 508 (delF508) of the protein which leads to the expression of a misfiled protein which is retained in the endoplasmic reticulum (ER). Now, the accumulation of misfiled proteins in the ER induces a stress and the triggering of an adaptative response called UPR (unfolded protein response) which induces among other things the decrease of protein synthesis and the augmentation of proteins degradation capacities. Moreover, UPR can be induced by exogenous factors which are present in cystic fibrosis (CF) such as inflammation and infections. Thus, we wanted to know whether delF508-CFTR could induce a stress and trigger 13FR. Hi the first part of this thesis, we show for the first time that UPR is triggered in delF508-CFTR expressing cells. Moreover, we have observed that the selective inhibition of a component of UFR (ATF6, activating transcription factor 6) allows a partial restauration of the delF508-CFTR channel activity. UFR can also land to apoptosis during a prolonged or too intense ER stress. Now, apoptosis is altered in CF. Thus, we compared ER stress-induced apoptosis between Wt (Wild type) and CF cells. In the second part of this thesis, we show that the apoptotic cascade involving calcium, m-calpain, caspase 12 and caspase 3 is altered in delF508-CFTR expressing cells, suggesting its implication in CF physiopathology. These results show that UPR is involved in CF physiopathology and that its regulation is a potential therapeutic target.