Lors de l'ostéoporose postménopause, la diminution de la masse osseuse est liée à la réduction de la sécrétion d'oestrogènes. Le tissu osseux est soumis à un renouvellement constant assuré par une résorption (ostéoclastes) et une formation (ostéoblastes) et la perte osseuse provient d'un déséquilibre entre ces deux processus. Les ostéoblastes sont considérés comme les acteurs majeurs de la régulation du remodelage osseux et l'étude de l'effet des oestrogènes sur les fonctions ostéoblastiques est d'une grande importance. La présence des récepteurs oestrogéniques ERα et ERβ a été confirmée par RT-PCR et immunobuvardage, dans la lignée cellulaire ostéoblastique humaine MG-63. Les traitements à l'estradiol n'ont eu aucun effet sur la prolifération ou l'activation de la voie ERK/MAPK des ostéoblastes. Cependant, il a été possible d'observer une entrée de calcium à partir du milieu extracellulaire lorsque les cellules étaient traitées avec 10¯6 M d'estradiol ainsi qu'une régulation dose dépendante de l'expression du récepteur des lipoprotéines de faible densité. Puisque les MG-63 semblent répondre aux oestrogènes, il est possible que cette hormone puisse affecter d'autres voies de signalisation. Les ostéoblastes possèdent de nombreuses protéines de signalisation dans des microdomaines membranaires, les cavéoles, dont la présence est dépendante de la protéine cavéoline-1. Nous nous sommes demandés si l'oestrogène aurait un effet régulateur sur ces unités de signalisation. Au niveau protéique, cette hormone réduit l'expression de la cavéoline-1 selon un schéma biphasique inversé avec une baisse entre 1 et 100 nM. Avec les résultats présentés dans ce mémoire, l'ostéoporose postménopause ne peut être expliquée par une diminution de la prolifération. Il serait donc pertinent de vérifier si cette baisse de la cavéoline-1 se traduit par une réduction du nombre de cavéoles et une modification de l'activité eNOS, enzyme associée aux cavéoles de certains types cellulaires et dont le produit, l'oxyde nitrique, est nécessaire à un métabolisme osseux adéquat.

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Le cisplatine est un agent anticancéreux actuellement utilisé en clinique. Ce composé, administré par voie intraveineuse, s'attaque aux cellules à prolifération rapide dont les cellules cancéreuses, mais il agit aussi sur certains organes sains. L'utilisation de ce médicament occasionne plusieurs effets secondaires ce qui affecte grandement la condition physique des patients. Le ciblage thérapeutique constituerait une solution à ce problème majeur dans le domaine du cancer. Une molécule résultant de la combinaison du cisplatine et de l'hormone sexuelle féminine, l'estradiol, fut synthétisée il y a quelques années dans le laboratoire du Dr. Bérubé à l'Université du Québec à Trois-Rivières. Cette dernière fut testée in vitro et in vivo, et les résultats se sont révélés très prometteurs. L'objectif de ce présent travail consiste à améliorer la synthèse de ce type de molécule ainsi que changer la structure de celle-ci, soit en variant la longueur de la chaîne alkyle séparant le dérivé cisplatine du stéroïde.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L’oestradiol est l’une des hormones sécrétées par les ovaires. Non seulement impliquée dans le développement des organes sexuels chez les femmes, cette hormone aurait également un rôle important dans la carcinogénèse. En effet, l’oestradiol agit comme facteur de croissance dans le cancer, et c’est pourquoi la thérapie anti-hormone apparaît efficace dans le traitement du cancer du sein. Dans ce projet, nous avons étudié comment une seule molécule pouvait être aussi polyvalente, en modifiant certains cofacteurs altérant ainsi l’expression de certains gènes. L'Œstradiol agit sur l’ADN en recrutant le récepteur aux œstrogènes via les éléments hormonaux-sensibles. La liaison des œstrogènes sur leurs récepteurs induit un changement dans leur conformation et déclenche le recrutement de co-activateurs. Ces co-activateurs, tels CARM1 et CBP qui sont des enzymes épigénétiques majeures, sont recrutés par les gènes cibles des œstrogènes. Bien que ce mécanisme soit connu, la signification fonctionnelle du recrutement d’HAT et d’une méthyltransférase restait toujours non élucidée. Au cours de ma thèse, j’ai démontré que la protéine CBP est spécifiquement et exclusivement méthylée par CARM1 in vivo et qu’il existe plusieurs formes de méthyl-CBP qui recrutent et régulent différents gènes clefs dans la voie de signalisation des œstrogènes. Pour la première fois, nous avons défini un « code pour les modifications des co-activateurs », qui est impliqué dans la réponse endocrinienne et pourrait être dérégulé dans la progression tumorale du cancer du sein. Ces résultats mettent en évidence la régulation croisée entre les deux enzymes épigénétiques CARM1 et CBP comme une réponse essentielle aux œstrogènes et révèlent pour la première fois le mécanisme singulier par lequel les gènes cibles des œstrogènes sont régulés. / Estradiol is one of the hormones secreted by the ovaries. Not only involved in sexual development of women, this hormone would also have a significant role in carcinogenesis. Indeed estradiol acts as growth factor in cancer and this is why anti-hormone therapy is effective in breast cancer. In this project we investigated how a single molecule can be so diverse with respect to modulating certain cofactors and thus altering gene expression. Estradiol acts on DNA by recruiting the estrogen receptor on the hormone responsive elements. The binding of estrogen to its receptor induces a conformation change on the receptor which mediates the recruitment of co-activators. Coactivators such as CARM1 and CBP which are major epigenetic enzymes are recruited on estrogen target genes. Although this mechanism was known, the functional significance of recruiting a HAT and a methyltrasferase was still impending. In my thesis, I have shown that CBP is specifically and exclusively methylated by CARM1 in vivo and that there are several combinations of methyl CBP species which recruit and regulate distinct gene hubs in estrogen signaling. For the first time we define a “code for coactivator modifications”, which is involved in endocrine response and could be deregulated in tumor progression in breast cancer. These results identify the cross regulation between the two epigenetic enzymes CARM1 and CBP as a pivotal response to estrogen and reveal for the first time a distinct mechanism by which estrogen target genes are regulated.

L'influence de l'estradiol, de la dihydrotestostérone et de la corticostérone sur l'expression génétique de l'enzyme Il β-hydroxystéroïde déshydrogénase de types 1 et 2 a été évaluée par l'analyse semi-quantitative de résultats d'hybridation in situ des ARN messagers correspondants. Le rein, le foie, les glandes surrénales, les glandes préputiales, les glandes clitoridiennes, la prostate, les glandes mammaires, l'utérus et le vagin ont été les tissus à l' étude. Des souris mâles et femelles ayant d'abord subi une gonadectomie ou une adrénalectomie (l'ablation des organes principalement producteurs des hormones stéroïdiennes en question) ont ensuite reçu le remplacement hormonal correspondant à la chirurgie de chaque sujet. Les résultats ont démontré une régulation de la Il phydroxystéroïde déshydrogénases de types 1 et 2 par ces stéroïdes hormonaux, mais de façon différente, selon le tissu et selon le sexe. La localisation des enzymes a aussi été identifiée au niveau cellulaire. Aussi, la distribution de la Il β-hydroxystéroïde déshydrogénase de type 1 présente un dimorphisme sexuel au niveau du rein.

Afin d’étudier la fonction de TFF1 (Trefoil Factor 1) dans les cancers du sein, de grandes quantités de TFF1 recombinant semblable au TFF1 humain physiologique sont indispensables.Parmi différents systèmes de production étudiés, seul TFF1 recombinant produit dans E.Coli s’est avéré avoir le bon poids moléculaire et être fonctionnel. En effet, la présence de TFF1 produit dans E.Coli a permis d’augmenter la capacité migratoire des cellules épithéliales mammaires MCF10A de 70 % au cours d’un test de reconstitution in vitro.L’étude de l’hétérodimère TFF1-GKN2 (GKN: Gastrokine2) , précédemment mis en évidence dans l’estomac humain sain, suggère que sa formation est peu spécifique. De plus, la co-exprimant TFF1 et GKN2 dans les cellules gastriques n’a pas d’impact, ni sur la prolifération, ni sur la migration cellulaire.En conclusion, seul le système d’expression bactérien permet l’obtention de TFF1 recombinant fonctionnel. Une formation et une éventuelle fonction de l’hétérodimère TFF1-GKN2 semblent peu probables. / In order to study the function of TFF1 (Trefoil Factor 1) in breast cancer, important quantities of recombinant physiologic-like TFF1 peptide is required.Among several production system studied, only E. coli produced TFF1 has a molecular weight identical to the physiological one and is active. Indeed, when compared to the negative control, recombinant TFF1 peptide produced in E. coli can increase the migratory capabilities of MCF10A (mammary epithelial cells) cells by 70% in a wound healing assay.The study of the heterodimer TFF1-GKN2 (GKN: Gastrokine2) , previously shown to form in healthy human stomach, suggest that its formation is not specific. Furthermore the co-expression of TFF1 and GKN2 in gastric cell lines did not impact migration nor proliferation of these cells.In conclusion, only the bacterial expression system (E. coli) has allowed us to obtain functional recombinant TFF1. The specific formation of TFF1-GKN2 heterodimer in vitro seems to be very weak.