Rôle de la chimiokine RANTES/CCL5 et de ses ligands membranaires dans l’angiogenèse : Application en biothérapie

par Nadine Suffee

Thèse de doctorat en Biologie moléculaire et cellulaire

Sous la direction de Nathalie Charnaux.

Soutenue en 2012

à Paris 13 .

mots clés

• Néovascularisation
• Chimiokine CCL5
• Récepteurs cellulaires
• Métalloprotéinases
• Protéoglycanes
• Biomatériaux

Résumé

L’angiogenese est un processus physiopathologique consistant en la formation de nouveaux vaisseaux. Parmi ies facteurs responsables de cette angiogenese les chimiokines sont des médiateurs de la formation des néo-vaisseaux. Le role angiogénique de la chimiokine RANTES/CCL5 est encore source de controverses. Nos travaux démontrent que RANTES/CCLS délivrée localement a l’aide de biomatériau de nitrocellulose induit la formation de capillaires sanguins dans un modele de délivrance sous-cutané chez le rat. L’effet angiogénique de RANTES/CCL5 a été caractérisé in vitro dans les cellules endothéliales HUV-EC-Cs. Nous demontrons que RANTES/CCL5 induit l’étalement et la migration de cellules HUV-EC~Cs et participe a la formation de réseaux vasculaires par le biais d’une sécrétion de VEGF. La liaison de RANTES/CCL5 a ses récepteurs protéiques, CCR1 et CCR5 ainsi qu’aux protéoglycannes membranaires, CD44, syndécanne-1 et syndécanne-4 est indispensable a l’induction de son effet pro-angiogénique. De plus, la liaison de RANTES/CCL5 aux chahes glycosaminoglycannes de type héparane sulfate est essentielle a ses effets biologiques in vitro. Ayant pour objectif de développer une stratégie thérapeutique permettant de lutter contre Vangiogenése, nous avons utilisé deux mutants de RANTESXCCLS caractérisés par une incapacité de lier les chaines lycosaminoglvcanniques. Ces mutants [44ANAA4I]-RANTES/CCL5 et [E66A]-RANTES/CCL5 sont moins efficaces que RANTES/CCL5 pour induire des effets cellulaires impliques dans l'angiogenese in vivo et in vitro. A Finverse, nous avons envisagé l’utiIisation d’un biomatériau permettant la déiivrance locale de RANTES/CCL5 dans un modele d’ischémie de patte de souris, pathologie pour laquelle un traitement induisant Fangiogenese aurait un effet bénéfique pour la survie tissulaire.

Titre traduit

Thechemokine rantes/ccl5 is involved in angiogenesis through its membrane Receptors: application in biotherapy

Résumé

Angiogenesis is a physiopathological process defined by new blood vessel formation. Chemokines are described as possible mediators of angiogenesis. The angiogenic role of the chemokine RANTES/CCL5 is controversial. Our study demonstrated that the local delivery of RANTES/CCL5 by a nitrocellulose biomaterial in a rat subcutaneous model leads to the formation of vessels around the biomaterial. We described that the treatment with RANTES/CCL5 of the endothelial cells line (HUV-EC-Cs) induced the cell spreading, migration and the vascular network formation through VEGF secretion, in vitro. We performed the analysis of the role of the RANTES/CCL5 receptors, CCR1 or CCR5 and membrane proteogiycans, CD44, syndecan-1 or syndecan-4 in angiogenesis process induced by RANTES/CCL5. Moreover the binding of RANTES/CCL5 on glycosaminoglycan heparan sulfate chains was essential for these effects. The aim of this study was to develop therapeutics strategies in pathologies characterized by a deleterious angiogenesis such as cancers. The glycosaminoglycan-binding deficient mutants [MANAAQ]-RANTES/CCL5 and [E66A]- RANTES/CCL5 were less effective than RANTES/CCL5 to induce angiogenesis. In contrary, the association of RANTES/CCL5 with a polysaccharide biomaterial could constitute a strategy to local diffusion of this chemokine in order to induce a neovascularization in hypoxic tissue such as in the ischemic mice leg model.