Caractérisation du sécrétome des fibroblastes sénescents de derme humains et de son impact sur les étapes initiales de la carcinogenèse de la peau

Description of the senescent human dermal fibroblasts secretome and of their impact on early step of skin carcinogenesis

• Auteur / Autrice : Nicolas Malaquin
• Direction : Albin Pourtier, Corinne Abbadie
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire
• Date : Soutenance le 20/12/2012
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Mécanismes de la tumorigenèse et thérapies ciblées (M3T)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protéines de la matrice extracellulaire

Paracrinie

Métalloprotéinases

Cellules -- Interaction

Cellules

Cancérogenèse

Peau -- Cancer

Kératinocytes

Sécrétions

Vieillissement

Fibroblastes

Mots clés libres

Cellules -- Migration

Résumé

Bien que le risque de développer un carcinome augmente avec le vieillissement, la sénescence reste considérée comme un mécanisme suppresseur de tumeurs. Contrairement aux fibroblastes de derme, les kératinocytes primaires humains (NHEK) ne sont pas bloqués irréversiblement au plateau de sénescence in vitro. Une fraction de NHEK sénescents échappe à la mort et génère de nouvelles cellules néoplasiques. Le développement des cancers peut être stimulé par leur micro-environnement vieillissant pro-inflammatoire produit principalement par les fibroblastes sénescents. Mon projet de thèse avait pour but de caractériser le sécrétome des fibroblastes sénescents de derme et d’en étudier l’impact sur l’émergence néoplasique des NHEK. Nous avons montré que les fibroblastes sénescents de derme produisent un sécrétome pro-inflammatoire : sécrétion de cytokines (MCP-1 ; IL-6), de facteurs de croissance (HGF/SF) et de métalloprotéases (MMP-1 ; -2…). Le conditionnement des cultures des NHEK par ce sécrétome des fibroblastes sénescents stimule la transition épithélium-mésenchyme et la migration des NHEK néoplasiques. Les MMP-1 et -2, sécrétées par les fibroblastes sénescents sont à l’origine des capacités migratoires de ces NHEK néoplasiques en activant leur récepteur à la thrombine PAR-1 (Proteases Activated Receptor), généralement associé aux stades tardifs. La caractérisation du sécrétome des fibroblastes sénescents par une analyse protéomique, montre aussi un défaut de sécrétion de plusieurs glycoprotéines de la matrice extracellulaire, aux propriétés anti-tumorales, provoqué par l’activation des voies de réponse au stress du réticulum endoplasmique associé à la sénescence.

While the risk to develop a carcinoma increased with aging, cellular senescence is consider as a potent barrier to tumorigenesis. Contrarily to the fibroblasts, senescence of normal human primary epidermal keratinocytes (NHEK) is not irreversible. Indeed, a fraction of NHEK spontaneously escapes from the senescence plateau and grows as neoplastic cells. Carcinoma development could be enhanced by the aging pro-inflammatory micro-environment produced principally by senescent fibroblasts. The aim of my thesis was to describe the characteristics of the secretome of senescent dermal human fibroblasts (NHDF) and then to determine whether it could enhanced early neoplastic step of keratinocytes. We showed that senescent NHDF produce a pro-inflammatory secretome with secretion of cytokines, growth factors and metalloproteinases (MMPs). Conditioning of keratinocytes by senescent NHDF secretome enhanced the early transformation of the neoplastic keratinocytes by promoting Epithelial-to-Mesenchymal Transition and migration ability. Particularly, MMP-1; -2 specifically secreted by senescent NHDF promote the early migratory capacity of these NHEK, by activating the protease-activated receptor-1 (thrombin receptor, PAR-1), up to now associated to more aggressive cancer. The characterization of senescent NHDF conditioned media by a proteomic analysis highlighted a loss of secretion of several extracellular matrix glycoproteins which have some important anti-tumoral proprieties. Finally, we demonstrated that the defective secretions of these glycoproteins by senescent NHDF are the result of a constitutive endoplasmic reticulum stress and activation of the Unfolded Response Pathway.