Dissertations / Theses on the topic 'Récepteur B[bêta]₂-adrénergique'

Jusqu’à récemment, l’étude de la régulation de la fonction cardiovasculaire par les récepteurs β­adrénergiques (β-AR) portait sur les effets de la stimulation β-AR globale ou β1/β2-AR, sans tenir compte du β3-AR. L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier le rôle du β3-AR, en comparaison avec les β1 et β2-AR, dans la régulation de la fonction cardiovasculaire en conditions normale ou pathologique. La régulation de la fonction cardiaque par le β3-AR n’est pas totalement comprise dû, notamment, à l’absence de modèle animal pertinent facilement utilisable en laboratoire. La première partie de la thèse porte sur les effets électrophysiologiques et contractiles du β3­AR dans le cœur de lapin. Les β-bloquants sont largement utilisés dans le traitement de l’insuffisance cardiaque (IC). Parmi les molécules de 3ème génération ayant un effet vasodilatateur, le nebivolol présente une action agoniste sur le β3-AR. L’objectif de la seconde partie est double : (1) déterminer les cibles adrénergiques du nebivolol et de ses énantiomères et (2) comparer les effets du nebivolol et d’un β-bloquant de 2nde génération, le bisoprolol, dans le traitement de l’IC ischémique aiguë et chronique. Après les pathologies cardiovasculaires, le choc septique est la cause la plus fréquente de décès dans les unités de soins intensifs, et est associé à une défaillance cardiovasculaire. Les traitements actuels sont ciblés sur les β-AR, malgré des données limitées et contradictoires du remodelage du système β­AR. L’objectif de cette troisième partie est de caractériser les remodelages des β-AR (β1, β2 et β3) dans le choc endotoxémique
Until recently, studies on β-adrenergic (β-AR) regulation of cardiovascular function concerned global β-AR or β1/β2-AR effects, without considering β3-AR. The aim of this thesis work is to study β3-AR roles in comparison to β1- and β2-AR in the regulation of cardiovascular function in normal or pathological conditions. The β3-AR regulation of cardiac function is not yet completely understood. This is due, at least in part, to the lack of relevant animal model easily used in laboratories. Thus, the aim of the first part of this work is to characterize electrophysiological and contractile effects of cardiac β3-AR stimulation in rabbit heart. β-blocking molecules are largely used in heart failure treatment. Among the 3rd class of β-blockers with vasodilatating properties, nebivolol shows β3-AR agonistic properties. The aim of the second part is double: (1) to determine the adrenergic targets of nebivolol enantiomers using a functional approach and (2) to compare the effects of nebivolol and a 2nd generation β-blocker, bisoprolol, in the treatment of acute and chronic ischemic heart failure in rats. After cardiovascular pathologies, septic choc is the first death cause in intensive unit care and is associated to cardiovascular failure. Present treatments act on β-AR despite that data concerning cardiovascular β­AR remodelling in septic choc are limited and contradictory. The aim of the third part is to characterize β-AR cardiovascular remodelling in an endotoxemic rat model

Ce travail a porté sur l’étude de l’implication des sous-types de récepteurs β-adrénergiques (β-AR), β1, β2 et β3, en physiopathologie cardiovasculaire. Il est subdivisé en 3 parties. 1. Mise en évidence d’un récepteur β3-AR fonctionnel dans l’artère mammaire interne humaine et caractérisation de son effet vasodilatateur via la voie du monoxyde d’azote. 2. Etude des modifications d’expression et de réponse des différents sous-types β-AR cardiaques et vasculaires au cours de l’insuffisance cardiaque ischémique chez le rat. Comme dans le cœur, le récepteur β3-AR vasculaire est surexprimé dans l’insuffisance cardiaque. 3. Evaluation des conséquences d’une surexpression endothéliale du récepteur β3-AR humain dans un modèle de rat transgénique développé au laboratoire. En déterminant le rôle joué par les différents sous-types β-AR dans le développement de l’insuffisance cardiaque, ce travail permettra une meilleure adaptation des traitements β-bloquants aux différents stades de cette pathologie
This work concerned the study of the involvement of a catecholaminergic receptor, the β3-adrenoceptor, in the cardiovascular physiopathology. There were three steps. First, the expression of a functional β3-adrenoceptor was shown in the human internal mammary artery. This receptor induces the vasodilatation via the NO pathway. Then, the modifications of the expression and the function of the vascular β-adrenoceptor induced by heart failure (HF) were studied in a rat model of coronary artery ligation. At terminal stage of HF, the β3-adrenoceptor is overexpressed and the vasodilatation induced by its stimulation is potentiated. The last part of this work consisted in the study of the consequences of the overexpression of the human β3-adrenoceptor at the endothelial level in a model of transgenic rat developed in our laboratory. The understanding of the involvement of the three β-adrenoceptors subtypes in the development of HF will allow a better adaptation of the β-blocking therapy to the different stages of this pathology

Des etudes moleculaires de processus de regulation "in vitro" ont ete realisees sur des populations cellulaires (astrocytes ou neurones) a partir de cervelet. Les recepteurs beta adrenergiques du cervelet sont essentiellement portes par les astrocytes. L'expression des recepteurs a ete analysee a la fois sur des cellules intactes avec un antagoniste hydrophile et sur des preparations membranaires. Les variabilites d'accumulation amp cyclique et de l'activite adenylate cyclase apres stimulation des recepteurs suggerent une grande sensibilite de la reponse transduite a l'etat metabolique de la cellule. Le modele simplifie du systeme nerveux central a adapte l'etude de la regulation d'une reponse cellulaire a la stimulation de ce type de recepteur, a permis la caracterisation d'antigenes communs a des trypanosomes et a des cellules du systeme nerveux central

La prématurité reste la principale cause de mortalité et morbidité néonatales dans les pays industrialisés. Les stratégies de prise en charge médicale restent limitées et relativement inefficaces. Parmi les différentes mesures à mettre en place pour tenter de diminuer le taux de prématurité et les complications aigues ou retardées affectant le nouveau-né prématuré, le développement d'outils pharmacologiques nouveaux visant à traiter les dysfonctionnements de la contractilité utérine est indispensable. Nous nous sommes intéressés au récepteur b3-adrénergique et à ses agonistes connus pour avoir un effet myorelaxant sur le muscle lisse utérin, le myomètre. L'objectif de notre travail a été de poursuivre la caractérisation pharmacologique du récepteur b3-adrénergique dans le myomètre humain, d'une part en étudiant l'influence de la grossesse sur l'expression de ce récepteur et d'autre part en explorant les phénomènes de désensibilisation pouvant l'affecter. L'ensemble de nos résultats permet ainsi d'envisager le développement clinique d'agonistes sélectifs du récepteur b3-adrénergique dans la prise en charge pharmacologique de la menace d'accouchement prématuré
The preterm birth represents the leading cause of neonatal mortality and morbidity in developed countries. The strategies for medical management remain restricted and relatively inefficient. Amongst different actions undertaken to reduce preterm birth and health problems of preterm neonates, the development of new pharmacological tools to treat uterine contractility dysfunction is essential. We were interested in the b3-adrenoceptor and its agonists known to have myorelaxant properties on the uterus smooth muscle, the myometrium. The aim of our work consisted in the pharmacological characterisation of the b3-adrenoceptor in the human myometrium, on the one hand in studying the influence of pregnancy on the expression of this receptor and on the other hand, by exploring the desensitisation phenomenon which can affect it. Our results give arguments in favour of clinical development of selective b3- adrenoceptor agonists in the pharmacological treatment of preterm labour

L'expression fonctionnelle du récepteur β3-adrénergique dans le myocarde humain a récemment été décrite. La stimulation de ce récepteur provoque une diminution de la force de contraction, réponse opposée à celle de la stimulation β1- et β2-adrénergique. Cet effet inotrope négatif implique une protéine Guo sensible à la toxine pertussique (PTX). Nous avons montré que cet effet contractile résulte de l'activation d'une NO synthase (NOS) et de l'augmentation du taux de GMPc intracellulaire. Dans un système d'expression recombinant, nous avons identifié le premier effecteur canal ionique du récepteur β3-adrénergique, le canal chlore CFfR (Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator). La régulation de CFfR par le récepteur β3-adrénergique est indépendante de la voie AMPc/PKA, mais implique une protéine Giio sensible à la PTX. Nos résultats suggèrent que cette régulation ne nécessite pas l'activation d'une NOS, ni la présence d'une protéine cytosolique, le NHE-RF (Na+IH+ Exchanger Regulator Factor). L'activation du courant chlore CFfR pourrait expliquer, au moins en partie, la diminution de la durée du potentiel d'action induite par la stimulation B3-adrénergique. Par une approche pharmacologique, nous avons également mis en évidence l'expression fonctionnelle du récepteur β3-adrénergique dans l'aorte de rat. Sa stimulation induit une vasorelaxation dépendante de l'endothélium, de l'activation d'une NOS endothéliale et d'une augmentation du taux de GMPc intracellulaire. La caractérisation du récepteur β3-adrénergique dans le système cardio-vasculaire nous a permis de mettre en évidence de nouvelles voies de signalisation de ce récepteur
A functional β3-adrenoceptor has been recently described in the human heart. The β3- adrenoceptor stimulation, in contrast to that of β1- and β2-adrenoceptors, decreases cardiac contractility through a pertussis toxin (PTX) sensitive Guo protein. We have shown that this negative inotropic effect involves a NO Synthase (NOS) activation and an increase in intracellular cGMP level. For the first time, a channel, CFfR (Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator), is described as a β3-adrenoceptor effector. Furthermore, we have shown, in a heterologous mammalian expression system, that the regulation of CFfR chloride conductance by the β3-adenoceptor is independent of the cAMP/PKA pathway, but involves a PTX sensitive Giio protein. We also suggest that this regulation is not mediated by NOS and does not imply the cytosolic protein NHE-RF (Na+IH+ Exchanger Regulator Factor). Activation of CFfR could explain in part the decrease in action potential duration induced by the β3-adrenoceptor stimulation. Pharmacological tools allowed us to demonstrate that the β3-adrenoceptor is expressed in the rat aorta. The β3-adrenoceptor stimulation induces a vasorelaxation which depends on the endothelium and is mediated through the activation of a NOS pathway and an increase in intracellular cGMP level. The β3-adrenoceptor characterization in the cardiovascular system provides new cellular coupling pathways for this receptor

Les dommages du systeme noradrenergique et notamment du locus coeruleus (na-lc) ont ete proposes comme facteurs importants intervenant dans les desordres neurodegeneratifs centraux tels que la maladie d'alzheimer. La modulation noradrenergique de la liberation de l'acetylcholine (ach) dans le systeme cholinergique cortical de rat a ete etudie in vivo et in vitro. Premierement, des experiences de microdialyse chez le rat eveille ont montre que les antagonistes alpha-2 adrenergiques, comme le (+)-efaroxan, l'idazoxan, l'atipamezole et le fluparoxan augmentent le flux extracellulaire d'ach de 250-325%. A l'oppose, les agonistes alpha-2 adrenergiques, tel que le uk-14304 et le guanabenz le reduisent de 60-80%. La clonidine, un agoniste partiel, n'a pas d'effet significatif et augmente le flux d'ach a doses elevees. Deuxiemement, l'influence des afferences du na-lc et la contribution des autorecepteurs alpha-2 adrenergiques ont ete evalues en examinant la liberation corticale d'ach chez des rats leses au niveau du systeme noradrenergique. Sur des coupes de cortex de rats leses, le flux stimule au k#+ de (#3h)ach est reduit compare aux animaux controles. Lors d'experience de dialyse, chez le rat lese, l'effet inhibiteur du uk-14304 sur la liberation d'ach est preserve ; cependant la capacite du (+)-efaroxan a augmenter cette liberation est reduite. Ces resultats indiquent que 1. ) les recepteurs alpha-2 adrenergiques ont un role modulateur sur la liberation d'ach in vivo, 2. ) les perturbations du systeme na-lc reduisent son influence facilitatrice sur le systeme cholinergique cortical, 3. ) l'effet facilitateur du (+)-efaroxan apparait etre dependent, au moins en partie, d'une innervation noradrenergique corticale partiellement intacte

Les adipocytes humains et de hamster possedent des recepteurs adrenergiques stimulant (beta) et inhibant (alpha#2) la lipolyse. Pourtant, in vitro, l'adrenaline stimule la lipolyse chez le hamster et l'inhibe dans l'espece humaine. L'affinite de l'adrenaline pour ses recepteurs alpha#2 et beta a donc ete determinee dans les deux especes. Cette determination a necessite l'utilisation d'un nouveau radioligand alpha#2-adrenergique le #3hrx821002. Les valeurs obtenues montrent que l'orientation de la reponse lipolytique ou antilipolytique de l'adrenaline ne depend pas de l'affinite de l'adrenaline pour ses deux recepteurs antagonistes. L'adenosine, un des agents antilipolytiques les plus puissants in vitro, exerce ses effets via un recepteur a1. Pour comprendre le role de ce recepteur, sa distribution et son couplage aux proteines g1 ont ete compares a ceux du recepteur alpha#2-adrenergique. La distribution du recepteur a1 dans les differents tissus adipeux humains est tres homogene a l'exception du tissu adipeux pericolique, deux fois plus riche en recepteurs a1 que les autres tissus etudies (gluteal, abdominal, mammaire et omental). La liaison des agonistes a1 est par ailleurs peu sensible aux nucleotides guanyliques. Cette particularite de couplage a ete confirmee chez le hamster par des procedes similaires et par l'emploi de la toxine de bordetella pertussis. La regulation du recepteur a1 a ensuite ete etudiee chez le hamster en evaluant l'impact d'une consommation chronique de cafeine (antagoniste a1) et d'une incubation prolongee in vitro des adipocytes en presence de pia (agoniste a1). Le premier traitement a entraine une augmentation des quantites de recepteurs a1 et de proteines g1 sans affecter les recepteurs alpha#2-adrenergiques. Le deuxieme traitement, limite a 48h a entraine une rarefaction des proteine gi dont la seule consequence fut une diminution du nombre de recepteurs alpha#2-adrenergiques liant la 3hclonidine (agoniste). L'activation du recepteur a1 est donc capable d'induire une desensibilisation heterologue du recepteur alpha#2-adrenergique alors que son blocage entraine une augmentation des sites a1

Les récepteurs β-adrénergiques WAR) du système nerveux central ne sont que relativement peu étudiés comparés à ceux de la périphérie. Ce travail tente de caractériser les couplages des βAR centraux de rat avec les protéines G8 et l'adénylate cyclase, afin de mettre en évidence d'éventuelles différences avec ceux des organes périphériques. En présence d'agoniste, les βAR centraux et périphériques présentent deux états différents, dits de basse et de haute affinité. Ce dernier état est responsable de la transmission du signal, ce que nous confirmons en observant l'augmentation de I'AMPc formé dans des coupes de cortex et de cervelet de rat en réponse à la stimulation des βAR. L'état de haute affinité est dû à la liaison directe entre βAR et protéine G8. En périphérie, un excès de GTP ou d'un analogue - comme le 5'-guanylylimidodiphosphate (GppNHp) - induit la rupture des liaisons des protéines G8 aux récepteurs ; ces derniers prennent alors tous un état de basse affinité. On constate que cette conversion n'est que très partielle dans les synaptosomes de cortex et de cervelet, mais totale dans les astrocytes de rat en culture. A l'état basal comme à l'état activé, les activités des protéines G8 sont au moins deux fois plus importantes pour les astrocytes en culture comparées à celles des synaptosomes. Après un traitement ménagé des synaptosomes par un détergent puis l'extraction de la partie soluble, les récepteurs de haute affinité - dont les proportions sont nettement augmentées - deviennent totalement sensibles à l'excès de GppNHp et les activités des protéines G8 sont doublées. En revanche, ce traitement n'a pas d'effet significatif sur les astrocytes en culture. La partie soluble permet, dans des expériences de reconstitution avec les membranes traitées par le détergent, de reconstruire ou même d'induire dans le cas des astrocytes en culture une insensibilité totale des βAR de haute affinité, dont la proportion dépend de la quantité de partie soluble introduite. L'ensemble de ces résultats suggèrent la présence dans le système nerveux central de rat d'un facteur d'insensibilité au GppNHp, probablement protéique, capable de s'associer au protéines G8. Ce facteur pourrait jouer un rôle de régulateur dans la transmission du signal du βAR mais aussi d'autres récepteurs associés à des protéines G8
The P-adrenoceptors (βAR) of the central nervous system are relatively less studied than those of the periphery. This work ai ms at characterising the coupling of central βAR with G8 proteins and adenylyl cyclase, to eventually show differences with those of peripheral organs. In the presence of an agonist, βAR display two different states, named low- and high­affinity states. The latter state is responsible for the signal transmission, and it was confirmed by measuring the formation of cAMP in slices of rat cortex and cerebellum which βAR were stimulated. The high-affinity state is due to the direct binding of the G8 protein to the βAR. In the periphery, an excess of GTP or of an analog - like 5'-guanylylimidodiphosphate (GppNHp) -induces the separation of G8 proteins from the receptors ; the latters are then ali in the low­affinity state. However, this conversion was only partial in the cortex and cerebellum synaptosomes, whereas it was total in rat cultured astrocytes. The G8 proteins activities in the basal state as weil as in the activated state were at least twice higher in cultured astrocytes as compared with those of synaptosomes. Subsequently to a mild detergent treatment followed by the extraction of the detergent ­ soluble part, receptors in the high-affinity state - which proportions were clearly increased - became totally sensitive to the excess of GppNHp, and Gs proteins activities were doubled. In contrast, this treatment had no significant effect on cultured astrocytes. In reconstitution experiments with detergent - treated membranes, the detergent - soluble part allowed in a dose ­ dependant manner the restoration - or even the induction in the case of cultured astrocytes - of the GppNHp-insensitivit y to the totality of βAR in the high-affinity state. Taken together, these results suggest the presence of a GppNHp-insensitivity factor in the rat central nervous system, able to bind to G8 proteins. This probably proteic factor could be a transmission regulator, not only for the P-adrenergic signal, but also for other receptor-G protein couples

Les catecholamines peuvent exercer un effet lipolytique via les recepteurs beta-adrenergiques et un effet antilipolytique via les recepteurs alpha2-adrenergiques. De nombreuses disparites fonctionnelles ont cependant ete constatees selon l'espece etudiee. En vue de comprendre certaines de ces disparites, nous avons etudie la receptivite adrenergique du tissu adipeux a l'aide de nouveaux outils pharmacologiques. 1) comme le tissu adipeux humain, le tissu adipeux de lapin se caracterise par une reponse alpha2-adrenergique antilipolytique consequente. La caracterisation des recepteurs impliques n'avait jamais pu etre realisee a l'aide des radioligands classiques (yohimbine tritiee, rauwolscine tritiee). Pour pallier ce probleme, nous avons utilise l'idazoxan tritie et son derive methoxy le rx821002 tritie. L'emploi du rx821002 tritie utilise pour la premiere fois, a ete valide dans la lignee ht29, dont les recepteurs alpha2-adrenergiques sont parfaitement connus. De plus, ce radioligand permet une identification correcte des recepteurs alpha2-adrenergiques du tissu adipeux et du colon de lapin. L'idazoxan tritie mais non le rx821002 tritie se fixe, en plus des recepteurs alpha2-adrenergiques, sur des sites non-adrenergiques qui presentent une affinite elevee pour certaines imidazolines et guanidines. Les sites presents dans les tissus adipeux de lapin et d'homme sont distincts des recepteurs alpha2-adrenergiques. 2) dans les adipocytes de rat, l'existence d'un recepteur beta-adrenergique atypique a ete proposee au vue de l'analyse pharmacologique des reponses biologiques. En utilisant des molecules hautement selectives, nous avons montre qu'il existe trois recepteurs beta-adrenergiques (beta1, beta2 et beta3) dans le tissu adipeux de differents animaux sauf dans le tissu adipeux sous-cutane humain). Le recepteur beta3 adrenergique semble important dans la genese de l'effet lipo

GASP1 modulerait le trafic intracellulaire des RCPG après endocytose provoquée par les ligands. Au cours de ce travail nous nous sommes focalisés sur l’interaction de GASP-1 avec le récepteur beta2-adrénergique (B2AR) et ses conséquences fonctionnelles. Les agonistes du récepteur B2AR sont des bronchodilatateurs puissants utilisés dans le traitement de l’asthme. Avec le Dr N. Frossard, nous avons montré qu'un traitement chronique avec un agoniste B2AR induit le développement d'une hyper-réactivitée bronchique chez les souris sauvages mais pas chez les KO GASP1. Ce phénotype n’est pas relié à une différence dans la dégradation du récepteur B2AR entre les souris sauvages et KO GASP-1 mais est corrélé avec une augmentation du niveau de collagène dans les poumons des souris sauvages. Nos résultats indiquent que GASP1 joue un rôle important dans ce phénomène adaptatif qui serait relié à un remaniement des tissus bronchiques dépendant de cette protéine
GASP1 have been shown to modulate the postendocytic sorting of different GPCRs.In order to better understand the role of GASP1 in regulating the activity and intracellular traffic king of GPCRs, we have focused our project on the functional consequences of the interaction between GASP1 and beta2-adrenergic receptor (B2AR). B2AR agonists are potent bronchodilators used in the treatment of asthma. With Dr. N. Frossard, we have shown that achronic treatment with a B2AR agonist induces the development of bronchial hyperresponsiveness in wild-type but not in KO GASP1 mice. Furthermore, we have shown that this phenotype is not related to a difference of B2AR receptor degradation between wild type and KO animals but correlates with an increase in collagen levels in the lungs of wild type mice that is not observed in GASP1KO animals. Altogether, our data suggest thatGASP1 is critically involved in these adaptations, which could be related to a GASP1-dependent modification of lung tissues

Nous avons caractérisé deux nouvelles voies thérapeutiques potentielles pour le traitement de l'insuffisance cardiaque : les effets cardiovasculaires des récepteurs bêta3-adrénergiques, (bêta3AR) et la régulation du métabolisme énergétique myocardique par le monoxyde d'azote (NO). Nous avons montré que la stimulation de bêta3AR produisait en effet inotrope négatif, impliquant le GMPc, une protéine Gi et le NO et participait à l'altération de la fonction contractile lors de l'insuffisance cardiaque. Dans l'aorte de rat bêta3AR était principalement localisé dans l'endothélium et sa stimulation produisait une vasorelaxation dépendante de l'endothélium et du NO. L'augmentation de la production de NO par les microvaisseaux coronaires par la simvastatine permet d'améliorer le métabolisme énergétique myocardique et de retarder la décompensation cardiaque chez le chien insuffisant cardiaque
We characterized two new potential therapeutic targets in the treatment of heart failure: the cardiovascular effects of bêta3-adrenoceptors (bêta3AR) and the regulation of myocardial energetics by nitric oxide (NO). We showed that bêta3AR stimulation induced a negative inotropic effect in human heart through a pertussis toxin Gi sensitive protein and the activation of an endothelial NO synthase (eNOS) pathway. In heart failure, bêta3AR was upregulated and participated to the alteration of systolic function. In rat aorta bêta3AR was mainly located in the endothelial layer and induced an endothelium-dependant vasodilation through the activation of eNOS. During heart failure in dogs, simvastatin upregulated eNOS, improved cardiac metabolism and delayed cardiac decompensation. We hypothesize that bêta3AR can be involved in the regulation of O2 consumption through uncoupling, inotropic and NO mediated metabolic regulations

Introduction : Le cancer colorectal (CCR) est responsable de 500 000 morts par an dans le monde et représente la 2ème cause de mortalité par cancer dans les pays industrialisés. En dépit des progrès réalisés, il existe un réel besoin de développer de nouvelles thérapies pour améliorer la survie des patients. Un des principaux facteurs favorisant la survenue et la progression du CCR est le stress se traduisant notamment par la sécrétion de catécholamines activant les récepteurs β-adrénergiques (β1-, β2- et β3-AR) au niveau de la tumeur. Diverses études et observations ont démontré que l’activation des β-AR pouvait favoriser la prolifération tumorale de manière directe (via différents mécanismes comme la prolifération cellulaire) ou indirecte (via une action sur la composante immunitaire). Parmi les cellules immunitaires présentes au sein de la tumeur, les macrophages tumoraux (TAM) peuvent représenter jusqu’à 50% du volume tumoral. Ces derniers y sont retrouvés sous leurs différents phénotypes (M1-like antitumoral et M2-like pro-tumoral). Divers travaux ont fait état de la présence des β-AR à la surface des macrophages où leur effet semble être en faveur d’une polarisation vers un phénotype pro-tumoral. En outre, parmi les 3 sous-types de récepteurs, de nombreux arguments soulignent une implication majoritaire du β3-AR dans ces effets par rapport aux β1- et β2-AR, tandis que seule une surexpression du β3-AR a été observée dans les biopsies de tumeurs du côlon. Objectifs/Méthodes : Nous nous sommes donc attachés à mettre au point une stratégie méthodologique pour l’étude du β3-AR dans le macrophage en condition d’inflammation tissulaire présentant une importante composante macrophagique. Nous avons ensuite étudié les effets du β3-AR sur la prolifération de lignées de cancer colorectal puis sur la polarisation de macrophages humains ainsi que de TAM. Enfin, après avoir étudié la signalisation de ce récepteur chez les macrophages M1 et M2, nous avons observé les effets d’une inhibition pharmacologique du β3-AR sur la polarisation de TAM et sur la progression de tumeurs murines et humaines in vivo. Résultats : Nous avons confirmé que le β3-AR est présent et fonctionnel à la surface des macrophages où son activation résulte en un puissant effet antioxydant et anti-inflammatoire via l’inhibition de NOX2 et l’induction de l’expression de la catalase. Ces effets semblent passer par une signalisation Gs/PKA/Src/Erk1/2 induisant l’activation de PPARγ. Dans nos travaux, nous avons aussi pu voir que le β3-AR n’a pas d’effet prolifératif sur des lignées humaines de CCR. Nous avons également démontré que le β3-AR favorise la polarisation des macrophages vers un phénotype M2 et diminue la polarisation de ces derniers vers un phénotype M1. L’étude des signalisations de ce récepteur chez ces deux phénotypes a indiqué que les voies Gs/PKA/Src/ERK1/2 (M1) et Src/PI3K/ERK1/2 (M2) étaient impliquées. Enfin, l’inhibition du β3-AR a prévenu la progression de tumeurs murines (CT-26) et humaines (SW480) in vivo, via un effet anti-M2-like et pro-M1-like sur les TAM. En conclusion, ces résultats suggèrent que l’inhibition du β3-AR, à travers ses effets sur la polarisation des macrophages, pourrait être une stratégie prometteuse afin d’améliorer la prise en charge des patients souffrant de CCR
Background: Colorectal cancer (CRC) is responsible for 500.000 deaths per year worldwide and represents the 2nd cause of death by cancer in industrialized countries. Despite the progress made, there is a real need for new therapies to increase patients’ survival. Stress is one of the main factors, which contributes to the occurrence and the progression of CRC, by secreting catecholamines that activate β-adrenergic receptors (β1-, β2- and β3-AR) within the tumor. Several studies and observations have showed that the activation of β-ARs could directly increase tumor proliferation (via mechanisms such as cell proliferation), or indirectly (via an action on immune cells). Among immune cells within the tumor, tumor-associated macrophages (TAMs) represent up to 50% of the tumor mass where they exhibit their different phenotypes (M1-like anti-tumor and M2-like pro-tumor). Several studies report the presence of β-ARs in macrophages where they seem to favour a pro-tumor polarization. Furthermore, among the three subtypes of β-ARs, most of the studies seem to describe a major implication of the β3-AR compared to β1- and β2-AR. Moreover, only the β3-AR was found to be overexpressed in CRC biopsies. Objectives/Methods: We thus aimed to develop a model to study the β3-AR in macrophages within inflammatory macrophage-dependent conditions. Then, we studied the effects of the β3-AR on colorectal cancer cells’ proliferation and human macrophages and TAMs polarization. Finally, after the study of the signaling pathways of this receptor within M1 and M2 macrophages, we assessed the effects of a pharmacological inhibition of the β3-AR on TAM polarization and tumor progression. Results: We confirmed that the β3-AR is expressed and functional in human macrophages where its activation leads to potent antioxidant and anti-inflammatory effects through NOX2 inhibition and catalase expression. These effects appear to be subsequent to a Gs/PKA/Src/Erk1/2 signaling leading to the activation of PPARγ. In this work, we also saw that the β3-AR does not produce any effect on human CRC cell lines’ proliferation. We also showed that the β3-AR increases macrophage polarization towards the M2 phenotype while it decreases the M1 polarization. The study of β3-AR signaling in M1 and M2 macrophages exhibited Gs/PKA/Src/ERK1/2 and Src/PI3K/ERK1/2 pathways respectively. Finally, a pharmacological inhibition of the β3-AR prevented murine (CT-26) and human (SW480) tumors progression in vivo, through anti-M2-like and pro-M1-like effects on TAM polarization. In conclusion, these results suggest that the inhibition of the β3-AR, through its effects on macrophages polarization, could represent a promising strategy in order to improve CRC patient care

L’hypertension artérielle pulmonaire idiopathique (HTAPi) se caractérise par une une augmentation des résistances vasculaire, une augmentation de la PAPm et à long terme une insuffisance ventriculaire droite. La dysfonction endothéliale est l’événement initial de la maladie. Elle résulte d’un déséquilibre de synthèse des molécules vasoactives, d’un défaut de production de facteurs de croissance. Ces perturbations affectent directement le muscle lisse adjacent qui en réponse produit une vasoconstriction et une prolifération excessive. Le muscle lisse possède également ses propres anomalies intrinsèques contribuant à amplifier son phénotype vasoconstrictif et prolifératif. Actuellement, les thérapeutiques de l’HTAP ne permettent pas de corriger le remodelage vasculaire et les données cliniques soulignent leur manque d’efficacité en ce qui concerne la survie des patients. Ces travaux de doctorat ont visé à proposer de nouvelles approches thérapeutiques. Dans cette optique, nous nous sommes intéressés à l’implication de la kinase Src dans la pathogenèse de l’HTAP. Nous avons montré que l’augmentation du niveau de Src dans les CML-AP été associée au développement de l’HTAPi. Aussi, nous avons montré que l’inhibition de Src, avec des molécules spécifiques, prévient la prolifération des CML-AP in vitro et réverse l’HTAP dans un modèle expérimental induit par la monocrotaline. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à l’inhibition des récepteurs adrénergiques dans l’HTAP. Nous avons comparé les effets du nébivolol, un β-bloquant de troisième génération qui possède des propriétés vasodilatatrices, aux effets du métoprolol, un β-bloquant de deuxième génération. Nous avons montré que le nébivolol, contrairement au métoprolol, a des effets positifs sur la dysfonction endothéliale, la relaxation des artères pulmonaires et sur le modèle expérimental de l’HP induite par la monocrotaline. Ainsi au cours de ce doctorat, nous avons caractérisé deux stratégies thérapeutiques différentes qui ont montré toutes deux un potentiel intéressant pour le traitement de l’HTAP
Idiopathic Pulmonary Arterial Hypertension (iPAH) is characterized by an increased vascular resistance, increase pulmonary artery pressure, and at long term, a right ventricular failure. Endothelial dysfunction is the initial event of this pathology. It is a result of altered vasoactive molecules synthesis, altered growth factors production. These alterations directly affect the neighboring smooth muscle which produces an important vasoconstriction and a significant proliferation. Also, the smooth muscle has its own intrinsic abnormalities that participate in its vasoconstriction and proliferation phenotypes.It is to note that to date, PAH treatment strategies do not improve the vascular remodeling. Moreover, clinical results show no efficiency of these treatments on patient survival. Accordingly, this thesis studies have targeted new and better therapeutic approaches. To this aim, we have fist oriented our research toward the involvement of Src kinase in PAH pathology. We found that increased Src level in the Pulmonary Artery Smooth Muscle Cells (PA-SMC) was associated with PAH development. Also, we have showed that, in vitro, Src inhibition, with specific molecules, prevent PA-SMC proliferation and revert PAH in a monocrotaline-induced experimental model. The second aim of this thesis work was oriented toward beta-adrenergic receptor inhibition in PAH. We have compared the effect of both the nebivolol, which is a third generation of b-blockers that has a vasodilation proterties, and metoprolol, which is a second generation of -blockers. Our results show that, as opposite to metoprolol, nebivolol has positive effects on endothelial dysfunctions, pulmonary artery relaxation, and on monocrotaline-induced PH in rats.Therefore, during this thesis, we have characterized two different therapeutic strategies that both show interesting potential in PAH treatment

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs) constituent la plus grande famille de récepteurs membranaires et sont impliqués dans le contrôle de la majorité des processus physiologiques. Dans le modèle classique, la signalisation par les RCPGs se résumait à l'activation de protéines G hétérotrimériques capables de moduler l'activité d'effecteurs, qui, à leur tour, contrôlent la concentration intracellulaire de seconds messagers tels que l'AMPc ou le calcium. Cette vision classique de la signalisation s'est par contre complexifiée au fil des années et l'on sait maintenant que les RCPGs interagissent avec une multitude d'autres protéines afin de transmettre de façon spécifique les signaux extracellulaires. Ainsi, pour bien comprendre comment est régulé un RCPG, il devient primordial de connaître les protéines interagissant avec celui-ci. Nous avons donc entrepris d'identifier de nouveaux partenaires d'interaction pour les récepteurs DP (récepteur de la prostaglandine D[indice inférieur 2]), TP[bêta] (récepteur du thromboxane A[indice inférieur 2]) et [bêta][indice inférieur 2]-adrénergique, puis, de déterminer le rôle de ces complexes protéiques dans la fonction des récepteurs. Lors d'un criblage par double-hybride visant à identifier de nouveaux partenaires d'interaction pour DP, nous avons identifié la protéine ankyrin repeat domain-containing protein 13C (ANKRD13C), une protéine n'ayant pas encore été caractérisée jusqu'à maintenant. Des études de localisation ont montré qu'ANKRD13C est associée à la membrane du réticulum endoplasmique (RE), où elle interagit avec DP. Cette interaction facilite d'abord la biogenèse du récepteur en ralentissant la dégradation des récepteurs nouvellement synthétisés. Elle régule aussi le transport de DP vers la membrane plasmique en induisant la rétention dans le RE des formes immatures du récepteur. Elle facilite finalement la dégradation par le protéasome des formes de récepteurs retenues dans le RE. Ces expériences suggèrent donc un rôle de chaperonne pour ANKRD13C dans la biogenèse du récepteur DP. La protéine adaptatrice RACK1 (Receptor for Activated C-Kinase 1) a ensuite été identifiée comme nouveau partenaire d'interaction pour l'isoforme [bêta] du récepteur du thromboxane A[indice inférieur 2] (TP[bêta]).Les résultats présentés dans cette étude montrent que les deux protéines interagissent directement et qu'elles forment un complexe au niveau du RE. L'interaction entre TP[bêta] et RACK1 s'est d'ailleurs avérée essentielle pour que le récepteur puisse être exporté du RE vers la membrane plasmique. Ces travaux ont donc révélé un rôle majeur de RACK1 dans la fonction de TP[bêta], plus précisément au niveau de son transport vers la surface cellulaire. Finalement, une nouvelle interaction entre le récepteur [bêta][indice inférieur 2]-adrénergique ([bêta][indice inférieur2]-AR) et la petite protéine G Rab11 a été caractérisée.Les expériences réalisées démontrent que les deux protéines s'associent en cellules via une interaction directe. Une construction du [bêta][indice inférieur 2]-AR où les sites d'interaction avec Rab11 sont mutés a été générée. La mise en évidence d'un défaut de recyclage de ce mutant suite à une stimulation avec un agoniste spécifique a permis d'établir que l'interaction directe avec Rab11 est essentielle pour que le [bêta][indice inférieur 2]-AR puisse recycler de façon adéquate.Les résultats présentés dans cette thèse illustrent le rôle joué par trois nouveaux complexes protéiques dans la synthèse, l'export et le recyclage de RCPGs. L'identification et la caractérisation de ces nouvelles interactions permettra de mieux comprendre comment sont régulés les récepteurs DP, TP[bêta] et [bêta][indice inférieur 2]-adrénergique, et permettra éventuellement d'améliorer les connaissances quant à la régulation de l'ensemble des récepteurs couplés aux protéines G.

L'engagement de récepteur des lymphocytes T (TCR) induit une cascade de signalisation qui aboutit à l'activation des facteurs de transcriptions qui régulent la survie, la différenciation et la prolifération des lymphocytes T. Une des cascades qui régulent ces processus est la voie de signalisation NF-KB. En effet, l'engagement de TCR induit la formation d'une structure organisée appelée la synapse immunologique ou se localise toutes les protéines impliquées dans cette voie de signalisation, dont la kinase PKCO et le complexe CARMA1/BCL10/MALT1 (CBM). CARMAI, une protéine adaptatrice de la famille MAGUK, est phosphorylée par PKCO. Cet évènement provoque un changement de conformation de la protéine, lui permettant d'interagir avec BCL10 et MALT1 et de former ainsi le complexe CBM qui est recruté transitoirement à la synapse immunologique via le domaine SH3 de CARMAI. Cette localisation à la synapse immunologique constitue une étape clé pour l'induction du complexe IKK, l'élément principale de l'activation de la voie NF- KB. Cependant, la protéine régulant la localisation de CARMAI à la synapse immune reste inconnue. Récemment, les membres de la famille ESYTs, pour Extanded Synaptotagmin protéines, ont été identifiés comme des molécules associées au réticulum endoplasmique responsable de la formation des jonctions entr( le réticulum endoplasmique et la membrane plasmique (RE-MP). Parmi ces membres, nous avons identifié, par une approche génétique, ESYT2 comme une protéine interagissant avec le domaine SH3 de CARMAI. Nous avons montré que ESYT2 interagit avec CARMAI d'une façon inductible après stimulation du TCR dan: les cellules jurkat ou après surexpression de la forme constitutivement active de PKCO dans les cellules HEK¬293T. Nous avons aussi montré que ESYT2 régule la localisation du complexe CBM, PKCO, ADAP, NEMO et le réticulum endoplasmique à la synapse immunologique. En outre nous avons généré des souris qui n'expriment pas ESYT2 pour mieux comprendre le rôle physiologique de cette protéine dans l'activation des lymphocytes T. Les études expérimentales de ces souris montrent que ESYT2 est impliqué dans la régulatior positive de l'expression de CD69 et la différenciation des cellules CD4+ T naïves à des cellules CD4+ T effectrices et mémoires. Suite à une stimulation TCR, les cellules déplétées pour ESYT2 ainsi que les cellules CD4+ déficientes pour ESYT2, présentent des défauts d'activation de la voie de signalisation NF-KB. En outre, les souris hétérozygotes et homozygotes déficientes pour ESYT2 développent des dermatites sévères. En résumé, nos résultats montrent que ESYT2 contrôle le recrutement de protéines clé dont le complexe CBM à la synapse immunologique pour réguler la différenciation et probablement al survie des lymphocytes 7
T cell receptor (TCR) engagement triggers several downstream signaling cascades that control cell survival, proliferation and differentiation of T lymphocytes. One of the important events that occur downstream of the TCR enhancing the regulation of T lymphocyte functions, is the activation of the NF-icB pathway. Indeed, upon TCR engagement the activation of the kinase PKCO triggers the formation of the CARMAl/BCL10/MALT1 (CBM) signalosome and its recruitment to the immunological synapse. The localization of the CBM complex to the synaptic membrane constitutes one of the key steps leading to the activation of the IKK complex, the core element of the NF-KB pathway. This recruitment to the immunological synapse is regulated by the SH3 domain of CARMA1 that interacts with an unknown plasma membrane protein. Recently, members of extended-synaptotagmins family (ESYTs) have been identified as endoplasmic reticulum anchored proteins that mediate contact with the plasma membrane. Among these members, we identified through a genetic approach, Extended-Synaptotagmin 2 (ESYT2) as a new interacting protein of the SH3 domain of CARMAl. We showed that ESYT2 interacts with CARMA1 in an inducible manner following the TCR stimulation in jurkat cells or the expression of the constitutive active form of PKCO in HEK-293T cells. We also demonstrated that ESYT2 mediates antigen signaling by controlling the recruitment of the CBM complex, PKCO, ADAP, NEMO and the endoplasmic reticulum to the Immunological Synapse. Moreover, we generated mice lacking ESYT2 to better understand the physiological role of ESYT2 in the activation of T lymphocytes. Analyses of these mice showed that ESYT2 is involVed in the up-regulation of CD69 and the differentiation of naïve CD4 T cells to effector and memory CD4 cells. Following TCR stimulation, ESYT2-depleted jurkat cells and mature ESYT2-deficient CD4 T cells showed a defect in the activation of the NF-KB pathway. In addition, heterozygous and homozygous knockout mice showed a severe dermatitis. Together, these results show that ESYT2 orchestrates the recruitment of the CBM complex to the immunological synapse to probably ensure cell differentiation and functions that shape up the immune adaptive response

Les maladies inflammatoires intestinales (MII) sont caractérisées par des périodes d'inflammation chronique entrecoupées de périodes de rémission. Elles mobilisent l'action de plusieurs molécules pour favoriser le retour à l'homéostasie. Il a été démontré que l'expression du récepteur P2Y[indice inférieur 2] (P2Y[indice inférieur 2]) est augmentée chez les patients atteints de MII et dans un modèle murin de colite chimique. Cette thèse s'intéresse aux mécanismes de régulation transcriptionnelle du gène de P2Y[indice inférieur 2] et à son rôle dans les MII. Premièrement, la disponibilité de la chromatine au promoteur de P2Y[indice inférieur 2] a été caractérisée par le statut d'acétylation des histones H3 et H4 par immunoprécipitation de la chromatine (ChIP). Le site d'initiation de la transcription du gène de P2Y[indice inférieur 2] a été identifié par 5' RLM-RACE. NF-[kappa]B et C/EBP[bêta] sont des candidats idéals pour réguler l'expression de P2Y[indice inférieur 2] puisqu'ils sont impliqués dans la régulation de gènes liés à l'inflammation. En utilisant le logiciel TRANSFAC, les sites de liaison potentielle (SLP) de NF-[kappa]B et C/EBP[bêta] ont été identifiés sur le promoteur du récepteur P2Y[indice inférieur 2]. Ensuite, des essais luciférase ont démontré que NF-[kappa]B et C/EBP[bêta] transactivent le promoteur de P2Y[indice inférieur 2] dans les cellules épithéliales intestinales (CEI) en condition inflammatoire ou non. Lorsque ces deux facteurs de transcription sont co-exprimés dans les CEI, on observe une synergie de la transactivation du promoteur de P2Y[indice inférieur 2]. Par des essais luciférase avec des constructions du promoteur mutées pour les SLP des facteurs de transcription à l'étude ainsi que par des gels de retardement et des essais de ChIP, nous avons montré que C/EBP[bêta] se lie en position -229 à -220pb du promoteur et que NF-[kappa]B se lie en position -181 à -172pb. Finalement, la stimulation du récepteur P2Y[indice inférieur 2] active la voie de signalisation PI-3K/Akt qui inactive GSK-3[bêta] favorisant la stabilisation des microtubules permettant à la cellule de migrer pour réparer une monocouche de CEI blessées. De plus, dans les CEI, l'expression de COX-2 et PGE[indice inférieur 2] qui sont des molécules importantes pour la réparation tissulaire, est augmentée par la stimulation de P2Y[indice inférieur 2]. In vivo, la stimulation du récepteur favorise la rémission de souris atteintes de colite chimique. Cette thèse démontre donc que l'expression du récepteur P2Y[indice inférieur 2] dans les MII est régulée par NF-[kappa]B et C/EBP[bêta] et que ce récepteur joue un rôle important dans les MII en favorisant la phase de rémission.

Le but de mes travaux de thèse a été d'élucider les mécanismes impliqués dans le développement précoce des lymphocytes T. J'ai tout d'abord démontré que l'expression de Spi-B, un facteur de transcription de la famille des ETS, est fortement induite lorsque les cellules s'engagent dans la lignée T chez l'embryon de souris et est ensuite réprimée lorsque les thymocytes reçoivent un signal via leur pre-TCR et passent la sélection beta. La dérégulation de l'expression de Spi-B dans les thymocytes au stade DN3 résulte en une perturbation du développement dose-dépendante, avec les cellules exprimant environ 5 fois le taux endogène de Spi-B s'accumulant au stade DN3, et présentant une diminution de l'induction de l'expression des facteurs de transcription de la famille des Egr. Les cellules engagées dans la voie T et qui expriment une dose encore plus forte de Spi-B divergent de la voie T vers la lignée dendritique. D'autre part, nous avons montré qu'un TCRgamma-delta peut médier efficacement le développement vers la lignée alpha-beta. Ainsi, lorsque nous diminuons la capacité de signalisation d'un TCR gamma-delta transgénique par élimination de son ligand, ou d'un composant de la cascade de signalisation proximale, nous observons une augmentation de la proportion de cellules T de la lignée alpha-beta. De plus, nous montrons que la capacité du TCR gamma-delta à médier le développement vers la lignée alpha-beta plutôt que vers la lignée gamma-delta, corrèle avec une diminution de la phosphorylation de ERK1/2 et une réduction des taux d'expression des facteurs de transcription de la famille des Egr. De façon complémentaire, l'expression forcée des protéines Egr favorise le développement de cellules T gamma-delta et détourne les cellules T de la voie alpha-beta d'une manière dose-dépendante. Nos résultats sont en faveur du modèle de l'intensité du signal selon lequel un signal fort favorise le développement de cellules gamma-delta alors qu'un signal faible promeut le développement de cellules T alpha-beta, et nous mettons en évidence le rôle de la cascade ERK-Egr dans ce processus
The purpose of this thesis was to advance in our understanding of the mechanisms controlling early T cell development. I first demonstrate that expression of the ETS transcription factor Spi-B, is acutely induced as cells commit to the T lineage in mouse embryos and is then downregulated as thymocytes respond to pre-TCR signals and develop beyond the β-selection checkpoint. Dysregulation of Spi-B expression in DN3 thymocytes resulted in a dose-dependent perturbation of thymocyte development, as cells expressing ~5-times the endogenous level of Spi-B were accumulating at that stage and present an impaired induction of the Egr family of transcription. T lineage committed cells expressing even higher levels of Spi-B were diverted to the dendritic cell lineage. In addition, I demonstrate that the yδTCR can médiate efficient development to the αβ lineage, indicating that TCR stucture does not limit its ability to mediate this developmental pathway. Indeed, when the ability of a transgenic γδTCR complex to signal is impaired either by elimination of ligand or a critical proximal signaling effector, we observe an increase in the proportion of αβ lineage T cells. Moreover, I show that the ability of γôTCRs to mediate αβ rather than γδ development correlates with reduced ERK1/2 phosphorylation and reduced Egr transcription factor expression levels. Conversely, ectopic expression of Egr proteins favors the development of yδ T cells and influences cell fate away from the αβ T lineage in a dose-dependent manner. Our data support a signal strength model of lineage commitment, whereby stronger and weaker signals promote yô and αβ development, respectively, and in which the ERK-MAPK-Egr pathway plays a critical role

L'agression pulmonaire aiguë et le SDRA sont caractérisés par une augmentation de la perméabilité de la barrière alvéolo-capillaire à l'origine de l'exsudation d'un liquide d'oedème riche en protéines conduisant à une altération sévère des échanges gazeux. En dépit des progrès réalisés ces dernières années dans la prise en charge des patients, la mortalité demeure élevée (30-40%). L'agression pulmonaire aiguë est marquée par un état procoagulant et antifibrinolyique à l'origine de dépôts de fibrine et de membranes hyalines dans le poumon distal. La protéine C activée est un important régulateur de la coagulation et exerce des propriétés anti-inflammatoires pulmonaires. Ainsi, dans un premier temps, notre travail a consisté à caractériser l'équilibre pulmonaire au cours de l'administration de protéine C activée in vivo sur un modèle murin de pneumopathie aiguë à P. aeruginosa (Pa). Nos résultats ont montré que l'administration de PCa à la phase précoce de l'agression pulmonaire aiguë induite par Pa tendait à augmenter la formation de l'oedème pulmonaire avec une perte de la compartimentalisation de la réponse inflammatoire. Dans un deuxième temps, nous avons évalué l'équilibre hydrique pulmonaire dépendant du tonus β-adrénergique endogène au cours de la pneumonie aiguë à E. coli. L'inhibition du tonus β-adrénergique endogène induisait une augmentation de l'oedème pulmonaire en diminuant la résorption de l'oedème alvéolaire et en majorant le trouble de perméabilité vasculaire pulmonaire. Enfin, la stimulation β2-adrénergique exogène diminuait l'oedème pulmonaire au décours de la pneumonie à Pa. Ainsi, des approches pharmacologiques différentes peuvent moduler l'équilibre hydrique pulmonaire au cours des pneumonies aiguës. Les connaissances fondamentales acquises au cours de ce travail de thèse seront directement valorisables par la mise au point de nouvelles stratégies thérapeutiques au cours de l'agression pulmonaire aiguë secondaire à la pneumopathie aiguë

La FSH est une des hormones clés qui régule la reproduction chez les mammifères. Chez le mâle, elle cible les cellules de Sertoli, qui expriment le RFSH. La cellule de Sertoli a un rôle trophique important pour le bon développement de la spermatogenèse. Dans cette thèse, nous avons établi le premier traductome, c’est-à-dire l’ensemble des ARNm en cours de traduction, dépendant du RFSH. La traduction de certains ARNm significativement modulés par la FSH exercerait un rétrocontrôle sur la signalisation FSH-dépendante. L’analyse du protéome nous a permis de valider ce traductome au niveau systémique. Nous avons également démontré l’implication des β-arrestines dans la traduction d’ARNm dépendante de la FSH. Les β-arrestines forment un assemblage moléculaire avec le module de traduction p70S6K/rpS6. Cet assemblage est impliqué dans la traduction des ARNm 5’TOP, qui encodent la machinerie traductionnelle. C’est l’activation FSHdépendante des protéines G qui promeut l’activation de p70S6K au sein du module β-arrestines/ p70S6K/ rpS6. Ce travail constitue une nouvelle avancée sur les mécanismes grâce auxquels la FSH exerce sa fonction biologique de dans ses cellules-cibles naturelles de la gonade mâle
FSH is one of the key hormones that regulate the reproductive function in mammals. In the male, FSH targets Sertoli cells, which express the FSHR. Sertoli cells play an important trophic role in the development of spermatogenesis. Here, we have provided the first FSHR-induced translatome, that encompasses all the mRNA being actively translated. The translation of some mRNAs significantly modulated by FSH may exert a feedback control on FSH-dependent signaling. The analysis of the proteome has validated the FSHR translatome at the systems level. We also demonstrated the involvement of β-arrestins in the FSH-stimulated translation of mRNA. β-arrestins form a molecular assembly with the p70S6K / rpS6 translation module. This molecular assembly is involved in the translation of 5'TOP mRNA, which encode proteins of the translational machinery. FSH-activated G proteins leads to p70S6K activation within the β-arrestins/ p70S6K/ rpS6 module. This work provides new advance on the mechanisms whereby FSH exerts its biological function in its natural target cells of the male gonad

La douleur neuropathique est due à une lésion ou une pathologie du système nerveux somatosensoriel. La prégabaline, un anticonvulsivant, et la duloxétine, un antidépresseur, sont des traitements de référence, efficaces chez un tiers des patients. Mieux comprendre leurs mécanismes d’action est crucial pour améliorer leur tolérance et leur efficacité. En utilisant un modèle murin de douleur neuropathique périphérique, nous montrons que : 1) la prégabaline, dont l’action est indépendante du système opioïdergique, agit sur la composante neuroimmunitaire périphérique de la douleur ; 2) la duloxétine agit via deux mécanismes indépendants, l’un central (contrôles descendants) pour un traitement aigu et l’autre périphérique (ganglion rachidien) pour un traitement chronique. Dans ce cas, l’analyse transcriptomique met en évidence une inhibition de l’inflammation neurogène. La comparaison des taux plasmatiques de duloxétine chez l’homme et chez la souris suggère une action périphérique chez l’homme
Neuropathic pain is caused by a lesion or a disease of the somatosensory nervous system. Pregabalin, an anticonvulsant, and duloxetine, an antidepressant, are the standard treatments, effective in one-third of patients. A better understanding of their mechanisms of action is a crucial point to improve their tolerance and efficiency. By using a murine model of peripheral neuropathy, we have shown that : 1) pregabalin, whose effect is independent from the opioid system, acts on the peripheral neuroimmune component of pain ; 2) duloxetine acts via two independent mechanisms, one central (descending controls) for an acute treatment and the other peripheral (dorsal root ganglia) for a chronic treatment. In this case, transcriptomic analysis hightlights an inhibition of the neurogenic inflammation. Comparison of duloxetine plasmatic levels in humans and mice suggests a peripheral action in humans

Les catécholamines induisent la synthèse d’AMPc par une stimulation des récepteurs β-adrénergiques et contrôlent ainsi la fonction cardiaque en activant une pléiade de voies de signalisation intracellulaires. Les protéines Epac sont des facteurs d’échange pour les petites protéines G et sont directement activés par l’AMPc. Devant l’importance de la voie β-adrénergique dans la physiopathologie cardiaque et dans le but de mieux comprendre la régulation des processus cellulaires dépendants de l’AMPc dans le cœur, il apparaît essentiel de caractériser le rôle des facteurs d’échange Epac dans le myocarde. Dans une première partie, cette étude démontre que les effets de Epac sur l’hypertrophie des cardiomyocytes ventriculaires de rats nouveaux nés requièrent les GTPases H-Ras et Rap2B. Epac active la voie PLC/IP3/Ca2+ qui est nécessaire pour l’activation de H-Ras. Au niveau transcriptionnel, Epac induit l’export nucléaire de HDAC4 permettant l’activation d’un programme génique d’hypertrophie. Dans une deuxième partie, cette étude révèle l’implication de Epac1 dans l’hypertrophie des cardiomyocytes in vivo, chez la souris. La délétion de Epac1 protège du remodelage cardiaque induit par l’activation prolongée des récepteurs β-adrénergiques et améliore la fonction cardiaque. La surexpression de Epac1 spécifiquement dans le myocarde entraîne une hypertrophie des cardiomyocytes. Par ailleurs, la voie β-AR/Epac1 induit l’accumulation de protéines ubiquitinylées et provoque l’activation du processus d’autophagie in vitro et in vivo. L’autophagie protège des effets délétères de la voie β-adrénergique/Epac en participant à l’élimination des agrégats protéiques et en contrant les effets hypertrophiques de Epac1. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour le traitement de l’hypertrophie et de l’insuffisance cardiaque
Catecholamines regulate cardiac function by stimulating β-adrenergic receptors (β-AR), leading to cAMP production and activation of a multiplicity of signaling pathways. Epac proteins are exchange factors for small G proteins which are directly activated by cAMP. Given the importance of the β-adrenergic pathway in cardiac physiopathology, it becomes essential to characterize functions of Epac protein in myocardium. In a first part, this study shows that H-Ras and Rap2B GTPases are involved in Epac-induced neonatal rat cardiac myocytes hypertrophy. Epac induces activation of the PLC/IP3/Ca2+ pathway which is necessary for H-Ras activation. At the transcriptional level, Epac causes HDAC4 nuclear export leading to activation of a hypertrophic gene program. In a second part, this study reveals implication of Epac1 in cardiac hypertrophy in vivo. Deletion of Epac1 in mice protects from cardiac remodeling induced by chronic isoproterenol infusion and enhances cardiac function. Cardiac specific overexpression of Epac1 in mice induces cardiac myocytes hypertrophy. Interestingly, β-AR/Epac1 pathway triggers ubiquitinated proteins accumulation and activation of autophagy both in vitro and in vivo. By eliminating aggregates and by counteracting hypertrophic effects of Epac, autophagy protects from deleterious effects of the β-AR/Epac pathway. These results open news insights into the treatment of cardiac hypertrophy and heart failure