La matrice extracellulaire joue un rôle très important dans la régulation de l’angiogenèse en procurant un support dans la formation des vaisseaux, en délivrant des facteurs endogènes pro- ou anti-angiogéniques. Nous avons montré que l’hypoxie induit une surexpression du gène COL5A1 dans les cellules endothéliales. Le laboratoire a identifié un fragment issu du collagène V, noté HEPV, qui contient un site de liaison à l’héparine, et qui montre des propriétés anti-angiogéniques remarquables. En effet, ce fragment est capable d’inhiber la prolifération et la migration des cellules endothéliales vasculaires et leur maturation en tubes endothéliaux. Les résultats obtenus montrent qu’HEPV est capable d’empêcher la phosphorylation de ERK1/2 et de Akt induite par le FGF-2 et donc la réponse aux stimuli mitogènes induits par FGF-2. De plus, une étude transcriptomique réalisée sur des cellules endothéliales traitées ou non par HEPV a révélé que HEPV est capable d’induire l’expression de COL4A1 et COL18A, gènes codant pour des collagènes qui peuvent aussi être clivés et libérer des facteurs anti-angiogéniques. Finalement, nous avons utilisé un modèle d’angiogenèse murin afin de valider in vivo l’activité anti-angiogénique d’HEPV. Ces expériences montrent que le peptide injecté en intraveineuse s’accumule au site d’angiogenèse en se fixant sur les vaisseaux en formation, et est capable d’inhiber l’angiogenèse induite par le FGF-2, alors qu’un peptide contrôle muté sur le site de liaison à l’héparine n’a aucun effet. Ce peptide est capable également d’inhiber efficacement l’angiogenèse tumorale, une inhibition qui se traduit par un ralentissement de la croissance de la tumeur / The basement membrane plays an important role in angiogenesis by providing support necessary for blood vessel formation and supplying endogenous pro- and anti-angiogenic factors that condition the endothelial cells behavior. CoLV is present at the vicinity of endothelial cell basement membrane? We previously showed that a fragment derived from COLV a1, named HEPV, contains a functional heparin binding site, inhibits specifically endothelial cell proliferation and migration and disrupts endothelial tube formation. Prolonged treatment with HEPV results in the activation of collagen IV a1 and collagene XVIII a1 expression, the parental molecules of the anti-angiogenic fragments arresten and endostatin respectively. Heparin binding sites have been involved in the regulation of FGF2-induced angiogenesis. Soluble HEPV significantly inhibits phosphorylation of ERK1/2 and AKT in FGF2-stimuled endothelial cells. Moreover, in vivo experimentation using the mouse angiogenesis subcutaneous sponge assay shows that HEPV accumulates at angiogenic sites and inhibits FGF-2-induced angiogenesis. HEPV also significantly lowers intra-tumoral angiogenesis and tumor xenograft growth in nude mice. We also showed that hypoxia, the major angiogenesis-inducing factor, induces Collagen V production by endothelial cells and the release of a fragment encompassing HEPV into the culture medium. Finally, the released of HEPV-containing fragments in vivo was attested by the immunodetection of the fragment with specific antibodies in human breast cancer in which collagen V is overexpressed. Collectively, our results qualify HEPV as a new endogenous regulator angiogenesis with possible application in cancer therapy

Le Syndrome d’Ehlers-Danlos classique (EDSc) est une maladie génétique du tissu conjonctif lié, dans 90% des cas, à des mutations sur les gènes du collagène V (COLV). Elle se caractérise par une peau fine, vulnérable et hyper-extensible, des défauts de cicatrisation et une hypermobilité articulaire. Afin d’établir un lien entre le génotype et le tableau clinique des patients, j’ai étudié l’impact de mutations identifiées sur le N-propeptide de la chaine α1 de COLV, particulièrement la mutation S254L associée à un syndrome chevauchant EDSC/UCMD (Dystrophie Musculaire Congénitale d’Ullrich), sur la maturation de COLV, la production et l’organisation de la matrice extracellulaire (MEC), et sur l’intégrité et la fonction des fibroblastes du derme.J’ai ainsi montré que seule la mutation S254L abolit le clivage BMP-1 du N-propeptide, étape importante de la maturation de COLV. Le COLV muté est normalement sécrété dans la MEC qui va toutefois présenter une organisation anarchique des fibres de collagène et du réseau de collagène VI. À l’aide de tests de blessure sur couche cellulaire, j’ai observé que les fibroblastes EDSc (fb/EDSc) et S254L (fb/SL) ont un niveau de cicatrisation inférieur à celui observé chez les fibroblastes sains (fb/WT). Ce défaut de recouvrement est associé à des défauts de migration et à un plus faible niveau de prolifération. De plus, les fb/SL ont une surface d’adhésion inférieure à celle des fb/WT. J’ai également observé une augmentation du flux autophagique chez les fb/EDSc et fb/SL par rapport aux fb/WT. L’autophagie des fb/SL, contrairement au fb/EDSc, n’est pas associée à un stress du réticulum endoplasmique mais à la mitophagie, un mécanisme permettant la dégradation spécifique des mitochondries qui sont altérées chez les fb/SL.Mon étude portant sur les mutations du N-propeptide a ainsi permis de caractériser certains des processus biologiques associés à la pathogénèse de l’EDSc et ceux spécifiquement liée au syndrome chevauchant EDS/UCMD. / Classic Ehlers-Danlos syndrome is a heritable connective tissue disorder, characterized by fragile and hyperextensible skin, and joint hypermobility. 90% of patients harboured a mutation in the COL5A1 gene, which encode the pro α1(V) chain of the collagen V, that could assemble with the pro α2(V) chain to form the predominant isoform of collagen V, the heterotrimer α1(V) ₂ α2(V). This isoform is expressed in bones, skin and tendons and is able to control collagen fibrillogenesis. Here we described for the first time a mutation, localized in the BMP-1 cleavage site on the α1(V) chain in a patient exhibiting muscular contractures and weakness, an abnormal skin and problems with nerve conductions, which could remind an UCMD pathology, which is normally due to mutations in the collagen VI molecule. We first showed that this new mutation totally abolished the maturation of the pro α1(V) chain by the BMP-1 enzyme but didn’t affect the secretion of the collagen V in the ECM. Analysis of fibroblasts from this patient showed that the collagen V is secreted but that the collagen fibrils are not correctly organized in the ECM of the cells. Our analysis also revealed that fibroblasts migration is affected, compared to wild-type cells and that number, area and length of vinculin-containing focal adhesion are reduced. Interestingly, there is an increase of the autophagic flux in those cells, associated with mitophagy but without ER stress. These data highlight that a mutation in the COL5A1 gene could leads to a new pathology in which skin, muscle and nerves are affected.