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Leménager, Hélène. Mécanismes moléculaires et cellulaires des processus de différenciation et de plasticité cellulaire pour la formation des adipocytes

Leménager, Hélène (2019). Mécanismes moléculaires et cellulaires des processus de différenciation et de plasticité cellulaire pour la formation des adipocytes.

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Résumé en francais

Les adipocytes sont les unités fonctionnelles du tissu adipeux (TA). Les adipocytes blancs du TA blanc assurent le stockage et la libération de l'énergie au sein de l'organisme, principalement sous forme d'acides gras1. A l'opposé, les adipocytes bruns du TA brun ont une grande capacité à consommer les acides gras par l'activité de la protéine UnCoupling Protein 1 (UCP1)2. Enfin, il a été observé des adipocytes UCP1+ dans le TA blanc, notamment en réponse à une exposition au froid3. Ces adipocytes sont appelés adipocytes beiges et sont issus de deux processus : d'une part via l'adipogenèse à partir des cellules souches/stromales mésenchymateuses du TA (ASC), et d'autre part par la conversion des adipocytes blancs en beiges4. Ce processus de conversion est réversible, ce qui montre le caractère très plastique de ces cellules. Le but de la thèse a été de caractériser les mécanismes moléculaires impliqués dans les processus d'adipogenèse et de plasticité cellulaire. Pour ce faire, nous avons utilisé des modèles innovants de culture d'ASC humaines et réalisé des expériences in vivo chez la souris. Compte tenu de la localisation péri-vasculaire et péricytaire des ASC in vivo5,6, nous nous sommes intéressés à l'utilisation du milieu Endothelial Growth Medium 2 (EGM2) pour leur expansion in vitro, comme une alternative aux méthodes de culture Standard (milieu de type Eagle's medium supplémenté en sérum de veau fœtal). Nos travaux ont montré que le TGFß1 contenu dans le sérum de culture altérait le caractère immature des ASC par leur engagement dans des voies de différenciation de type ostéoblastique, chondroblastique et vasculaire musculaire lisse. Aussi, grâce à sa faible quantité en sérum, et donc en TGFß1, le milieu EGM2 permet de conserver l'immaturité des ASC en culture ainsi que leurs fortes capacités à se différencier en adipocytes, notamment vers le phénotype beige. D'autre part, nous montrons que les ASC qui présentaient un fort potentiel à générer des adipocytes beiges sur-exprimaient la protéine SOX2. Nos résultats montrent que l'expression de SOX2 est positivement corrélée d'une part à la formation des adipocytes beiges et d'autre part à l'activation des adipocytes bruns in vivo chez la souris exposée au froid. De plus, une étude réalisée in vitro chez l'humain par l'utilisation de deux modèles d'ASC, a révélé que la protéine SOX2 était surexprimée lors du processus d'adipogenèse, et ce d'autant plus lorsque les cellules étaient orientées vers une différenciation adipocytaire beige. Ainsi, SOX2 semble être un facteur clé impliqué dans le potentiel de brunissement du TA et la plasticité des adipocytes in vivo et in vitro. Cette thèse a donc permis d'une part d'améliorer la compréhension de l'impact des conditions de culture sur la biologie des ASC et d'autre part de mettre en lumière des molécules impliquées dans la plasticité des adipocytes.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Deschaseaux, Frédéric
Pagès, Jean-Christophe
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :STROMALab, UMR 5273
Mots-clés libres :Adipocyte - Plasticité - Différenciation - Cellules stromales mésenchymateuses - Cellules souches mésenchymateuses - Tissus adipeux - Adipocyte beige - Asc - Sox2 - Tgfß1 - Transforming growth factor beta 1
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :30 Jun 2020 14:01