Étude du rôle et du mécanisme d'action de deux peptides vasoactifs, l'urotensine II et l'urotensin II-related peptide sur la fonction astrocytaire

par Mickaël Diallo

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire. Neurosciences

Sous la direction de Pierrick Gandolfo.

Soutenue en 2009

à Rouen .

mots clés

• Urotensine II
• Neuropeptides
• Récepteurs cellulaires
• Astrocytes
• Glioblastome
• Cellules -- Prolifération
• Calcium

Résumé

Mes travaux de thèse ont porté sur l’étude du rôle et du mécanisme d’action du système urotensinergique sur le contrôle de la fonction astrocytaire. Ce projet a été développé au sein du laboratoire EA4310/U413 sous la direction du Dr Pierrick Gandolfo. Les résultats montrent que les astrocytes en culture expriment des sites de liaison spécifiques et fonctionnels pour l’urotensine II (UII) et son paralogue urotensin II-related peptide (URP). L'interaction des peptides avec le récepteur métabotropique UT stimule une phospholipase C et entraîne une élévation de la concentration cytosolique de calcium en recrutant les pools intra- et extracellulaires via les canaux de type T. En dépit de leurs analogies structurales, plusieurs singularités distinguent l’UII et l'URP. En particulier, seule l'UII interagit avec un site de très haute affinité couplé à une protéine G sensible à la toxine pertussique. De plus, l'UII possède des propriétés mitogènes sur les astrocytes tandis que l’URP est inactif. Par ailleurs, à partir d’une série d’analogues développés au laboratoire, nous avons montré que l'[Orn5]URP se comporte comme un puissant antagoniste dans notre modèle. La présence d’ARNm codant les peptides et le récepteur a systématiquement été détectée dans des extraits de lignées tumorales cérébrales et de glioblastomes humains, et seuls les niveaux d’expression de l'UII et de l'UT sont positivement corrélés. L'ensemble de ces données indique que le système urotensinergique est impliqué dans le contrôle de la fonction astrocytaire en conditions physiologiques et physiopathologiques. En particulier, l'UII pourrait jouer un rôle majeur dans le contrôle de la tumorigenèse cérébrale.

Titre traduit

Role and mechanism of two vasoactive peptides, urotensin II and urotensin II-related peptide on astrocytic functions

Résumé

During my Ph. D work, I studied the role and the mechanism of the urotensinergic system on the control of astroglial function. This project has been developed in the laboratory EA4310/U413 under the management of Dr Pierrick Gandolfo. The results showed that cultured astrocytes express specific and functional binding sites for urotensin II (UII) and its paralog urotensin II-related peptide (URP). The interaction of both peptides with their metabotropic receptor UT leads to an activation of a phospholipase C and provoke an increase of cytosolic calcium concentration via intra- and extra-cellular pools mediated by T-type calcium channel opening. Despite of their structural analogies, several discrepancies exist between UII and URP. In particular, UII is the sole peptide able to interact with a very high affinity binding site, which is coupled with a pertussis toxin-sensitive G protein. Moreover, UII exhibits mitogenic properties on astrocytes, whereas URP is inactive. By testing a series of analogs developed in the laboratory, we showed that [Orn5]URP behaves as a potent non competitive/insurmountable antagonist in our model. The presence of mRNA encoding the peptides and their receptor was systematically detected in all human brain tumoral cell lines and glioblastoma extracts, and only UII and UT expression levels are correlated. Taken together, these data indicate that the urotensinergic system is involved in the control of astroglial function in physiological and pathophysiological conditions. In particular, UII may play a major role in the control of glial tumorigenesis.