LogoLogo

Guiet, Romain. Etude des mécanismes cellulaires et moléculaires de la migration des macrophages humains dans des environnements en trois dimensions

Guiet, Romain (2011) Etude des mécanismes cellulaires et moléculaires de la migration des macrophages humains dans des environnements en trois dimensions.

[img]
Preview
PDF - nécessite un logiciel de visualisation PDF comme GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
14Mb

Résumé en francais

L'infiltration tissulaire des macrophages est un facteur aggravant dans de nombreuses pathologies telles que les maladies inflammatoires chroniques ou le cancer. Les macrophages qui infiltrent les tumeurs de façon continue sont appelés macrophages associés aux tumeurs (TAMs). Ils favorisent la croissance tumorale, l'angiogenèse, l'invasion tumorale et la formation de métastases. L'inhibition de l'infiltration des macrophages est donc devenue une évidence thérapeutique. Récemment, l'équipe a démontré que les macrophages utilisent le mode migratoire amiboïde (dépendant de ROCK) ou mésenchymal (dépendant des protéases) selon l'architecture de la matrice extracellulaire (MEC) en trois-dimensions (3D) qu'ils traversent. De plus, l'étude du mode migratoire mésenchymal a montré qu'il est dépendant de Hck (une tyrosine kinase spécifique des phagocytes) et de sa capacité à réorganiser les podosomes en rosettes (structures riches en actine dégradant la MEC). Mon projet de thèse s'est articulé autour de deux axes de recherche : 1) l'identification des substrats de Hck et la caractérisation de leur rôle dans l'organisation des podosomes et la migration 3D des macrophages, et 2) l'étude de la migration 3D des monocytes/macrophages primaires humains dans un modèle mimant le microenvironnement tumoral : les sphéroïdes tumoraux. Par une approche protéomique j'ai identifié des partenaires et substrats potentiels de Hck dont la Filamine A (FLNa), une protéine assurant notamment la liaison entre le cytosquelette d'actine et les intégrines. En utilisant différents outils (protéines recombinantes, anticorps, shRNA...) j'ai montré que : 1) Hck phosphoryle la FLNa in vitro, 2) la FLNa est associée aux podosomes et est nécessaire à leur organisation en rosettes sous le contrôle de Hck, 3) les podosomes des cellules déficientes en Flna ont une durée de vie plus courte, et 4) l'expression de la FLNa est nécessaire à la migration mésenchymale, mais pas à la migration amiboïde des macrophages dans une MEC en 3D. Ainsi la FLNa est impliquée dans la formation et à la stabilisation des podosomes, à leur organisation en rosettes, la migration mésenchymale des macrophages et pourrait se situer dans la voie de signalisation de Hck. En parallèle, j'ai mis au point un modèle de sphéroïdes tumoraux qui m'a permis de montrer que l'infiltration des monocytes ou des macrophages, dans ce modèle tissulaire in vitro, est dépendante de ROCK et des protéases, signature de l'utilisation des deux modes migratoires. Puis en incubant ces sphéroïdes au sein de MEC, j'ai démontré que la présence de macrophages infiltrés dans les sphéroïdes est nécessaire pour déclencher le pouvoir invasif des cellules tumorales qui émigrent des sphéroïdes en suivant les macrophages et infiltrent la MEC environnante. Les macrophages Hck-/- présentant un défaut de migration mésenchymale, sont significativement moins efficaces dans la promotion de l'invasion des cellules tumorales. Ces résultats indiquent que l'activité de migration et de remodelage de la matrice exercée par les macrophages est prépondérante dans l'invasion tumorale in vitro. Ces résultats ont permis d'établir le mode migratoire des macrophages infiltrant un modèle tissulaire in-vitro et de démontrer le mécanisme d'action des macrophages dans l'invasion tumorale. Ainsi, mes travaux de thèse ont permis de progresser dans la caractérisation des mécanismes moléculaires et cellulaires de la migration 3D des macrophages humains. En effet, j'ai pu 1) identifier une protéine nécessaire à la migration mésenchymale des macrophages, 2) mettre en évidence l'utilisation par les macrophages des modes migratoires amiboïde et mésenchymal lors de leur infiltration dans un modèle de tumeur en trois-dimensions, les sphéroïdes tumoraux et 3) montrer que le remodelage de la matrice par les macrophages, lors de leur migration, joue un rôle prépondérant dans l'invasion tumorale.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Maridonneau-Parini, Isabelle
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale (IPBS), UMR 5089
Mots-clés libres :Macrophages - Migration - Trois-dimensions, 3D - Sphéroïde tumoraux - Podosomes - Hck - Filamine A - Microscopie multi-photon
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :09 May 2012 16:51