Thèse de doctorat

Publié le 1er octobre 2011 (révisé le 13 septembre 2012)

Titre

Organisation de la réponse cal­ci­que intra­cel­lu­laire dépen­dante du récep­teur à l’ino­si­tol 1,4,5-tris­phos­phate dans les cel­lu­les endo­thé­lia­les.


Résumé

L’endo­thé­lium cons­ti­tue un véri­ta­ble organe qui sécrète de nom­breu­ses sub­stan­ces vasoac­ti­ves régis­sant des fonc­tions car­dio­vas­cu­lai­res vita­les telles que le tonus et la crois­sance vas­cu­lai­res. Ce tissu requiert la poly­va­lence de la signa­li­sa­tion cal­ci­que puis­que plu­sieurs de ses fonc­tions dépen­dent de la modu­la­tion de la concen­tra­tion intra­cel­lu­laire de Ca2+. L’un des moyens uti­li­sés par les cel­lu­les endo­thé­lia­les pour assu­rer une réponse cal­ci­que effi­cace et spé­ci­fi­que est la pro­pa­ga­tion des signaux sous forme de vagues. Dans ce tra­vail, nous avons décor­ti­qué les méca­nis­mes de mobi­li­sa­tion du Ca2+ intra­cel­lu­laire menant à la pro­pa­ga­tion de vagues de Ca2+. Nous avons recueilli des don­nées qui aide­ront à mieux com­pren­dre à la fois l’orga­ni­sa­tion et la pro­pa­ga­tion de vagues de Ca2+ dans les cel­lu­les endo­thé­lia­les d’aorte de boeuf (BAEC).

Nous mon­trons par vidéo­mi­cro­sco­pie, que la sti­mu­la­tion des BAEC avec l’ATP ou avec la bra­dy­ki­nine (BK) induit une réponse cal­ci­que oscil­la­toire fine­ment régu­lée dans le temps et dans l’espace. En fait, le Ca2+ se pro­page d’une extré­mité à l’autre de la cel­lule sous la forme d’une vague qui se pro­duit en pré­sence ou en absence de Ca2+ extracel­lu­laire. Bien que les vagues de Ca2+ soient ini­tiées à un endroit très précis près de la mem­brane plas­mi­que, les cavéo­les ne sont pas essen­tiel­les à leur pro­pa­ga­tion dans les BAEC, contrai­re­ment à ce qui a été observé dans cer­tains autres types cel­lu­lai­res. Toutefois, la dépo­ly­mé­ri­sa­tion des micro­fi­la­ments avec la latrun­cu­line B et des micro­tu­bu­les avec la col­chi­cine empê­che la pro­pa­ga­tion de la vague de Ca2+. Dans ces condi­tions, les BAEC pré­sen­tent plutôt une aug­men­ta­tion cal­ci­que uni­forme dans toute la cel­lule. Ces résul­tats sug­gè­rent que, dans les BAEC, les cavéo­les ne sont pas impli­quées dans l’orga­ni­sa­tion de la réponse cal­ci­que sous forme de vague, mais que l’orga­ni­sa­tion du cytos­que­lette est essen­tielle.

Nous mon­trons aussi que la vitesse de pro­pa­ga­tion de la vague de Ca2+ est cons­tante d’un bout à l’autre d’une BAEC, ce qui est incom­pa­ti­ble avec un méca­nisme impli­quant uni­que­ment la dif­fu­sion de l’IP3 ou du Ca2+. Nous mon­trons également que la vitesse de pro­pa­ga­tion de la vague de Ca2+ dépend de l’inten­sité de la sti­mu­la­tion et aussi de l’état fonc­tion­nel de l’IP3R qui peut être modulé par des kina­ses endo­gè­nes comme la PKA, la PKC et mTOR. Enfin, nous mon­trons que la vitesse de pro­pa­ga­tion de la vague de Ca2+ n’est pas direc­te­ment reliée à l’ampli­tude de la relâ­che de Ca2+. La vitesse de pro­pa­ga­tion des vagues de Ca2+ est un para­mè­tre rela­ti­ve­ment nou­veau dans le domaine de la signa­li­sa­tion cal­ci­que intra­cel­lu­laire. Il reste à défi­nir jusqu’à quel point ce para­mè­tre peut être utile dans l’inter­pré­ta­tion des dif­fé­ren­tes acti­vi­tés cel­lu­lai­res.


Mots clés

Endothélium, signa­li­sa­tion intra­cel­lu­laire, cal­cium, vague cal­ci­que, IP3R, phos­pho­ry­la­tion.


Membres du jury d’évaluation

  • Dr Gaétan Guillemette
    • Département de pharmacologie, Université de Sherbrooke.
  • Dr Jean-Bernard Denault
    • Département de pharmacologie, Université de Sherbrooke.
  • Dr Louis Gendron
    • Département de physiologie et biophysique, Université de Sherbrooke.
  • Dre Michèle Brochu
    • Département d’obstétrique et gynécologie, Faculté de médecine, Université de Montréal.

Autres informations

  • Thèse présentée en avril 2011 à la Faculté de médecine et des sciences de la santé en vue de l’obtention du grade de philosophiæ doctor (Ph.D.) en pharmacologie.
  • Thèse défendue devant jury le 14 avril 2011.

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