Caractérisation de la mort indépendante des caspases : mécanismes et importance physiologique dans le développement des lymphocytes T

par Marie Jacquin

Thèse de doctorat en Interactions moléculaires et cellulaires

Sous la direction de Jean-Ehrland Ricci.

Soutenue en 2012

à Nice .

mots clés

• Mort cellulaire
• Caspases
• Protéines kinases
• Lymphocytes T
• Glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénases
• Glycolyse
• Mitochondries

Résumé

Mon projet s’attache à caractériser l’importance d’un nouveau mécanisme de mort cellulaire qualifiée de « mort indépendante des caspases » (notée CICD) survenant en l’absence d’activation de caspases, en réponse à un stimulus induisant de l’apoptose. Notre équipe a montré que la GAPDH, une enzyme de la glycolyse, est capable d’inhiber ce type de mort. La première partie de mon travail de thèse a été d’analyser la signalisation induite par la GAPDH. Nous avons démontré que la protection induite par la GAPDH envers la CICD était dépendante de la capacité de cette enzyme à stabiliser la forme active d’Akt par une interaction limitant sa déphosphorylation. L’activation d’Akt entraîne une augmentation de la phosphorylation de FoxO ce qui diminue l’expression de Bcl-6 et conduit à la surexpression de Bcl-xL. Cette surexpression est capable de protéger une partie des mitochondries de la perméabilisation. La deuxième partie de mon travail a été de mettre en évidence l’importance de la CICD in vivo. Pour cela nous avons généré des souris transgéniques surexprimant la GAPDH dans le compartiment T. Ces souris présentent des défauts dans le développement du système immunitaire : une accumulation de lymphocytes T dans le thymus, une splénomégalie, une augmentation des lymphocytes circulants et à terme le développement de lymphomes B. Par la suite, nous avons analysé l’effet de l’inhibition concomitante de l’apoptose et de la CICD. Nous avons mis en évidence que l’inhibition de l’apoptose associée à l’inhibition de la CICD amplifiait le phénotype observé chez nos souris transgéniques. Ainsi notre étude indique que la CICD joue un rôle important au cours de la sélection thymique.

Titre traduit

Characterization of caspase independent cell death : mechanism and physiological relevance during T lymphocyte development

Résumé

Cell Death can be engaged either by apoptosis, a caspase-dependent mechanism or by Caspase-Independent Cell Death, so called CICD. We recently described that this new type of cell death can be specifically inhibited by a glycolytic enzyme, GAPDH that promote cell survival and proliferation. The first part of my work was to characterize the signaling pathway induced by GAPDH in order to protect cells from CICD. We showed that GAPDH-overexpression, but no other glycolytic enzymes tested, could stabilize active Akt through an interaction limiting its dephosphorylation. Active Akt prevented FoxO nuclear localization that precludes Bcl-6 expression and leads to Bct-xL overexpression. Thus, our work suggests that GAPDH overexpression could protect cells from CICD-induced chemotherapy through the preservation of intact mitochondria. The second part of my work was to identify CICD occurrence in vivo. We generated transgenic mice overexpressing GAPDH specifically in T cells (under the control of LCK promoter). These mice showed an impaired development of the immune system T lymphocytes accumulation in the thymus, a splenomegaly and an increase in circulating lymphocytes. Mice finally develop aggressive B lymphomas. Then, we analyzed the effect of concomitant overexpressing mice. This study showed that CICD plays an important role in T cell development and highlighted for the first time to our knowledge that CICD occurs in vivo.