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

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

Cette thèse explore l'influence de l'environnement biomécanique sur l'expression de protéines essentielles à la fonctionnalité de l'endothélium cornéen, avec un accent particulier sur les jonctions intercellulaires et les pompes Na+/K+-ATPases. À travers cette recherche, nous avons visé à approfondir notre compréhension des mécanismes sous-jacents essentiels au maintien de la transparence de la cornée, en s'appuyant sur l'hypothèse que les caractéristiques biomécaniques de l'environnement cellulaire jouent un rôle déterminant. L'objectif général des travaux de cette thèse était de comprendre comment l'environnement biomécanique impacte la formation des jonctions intercellulaires et régule l'activité des pompes Na+/K+-ATPase dans l'endothélium cornéen. Les études menées ont utilisé un bioréacteur pour simuler la pression intraoculaire et le flux de liquide, ainsi que des hydrogels de diverses rigidités pour étudier l'impact de la rigidité sur la fonctionnalité de l'endothélium cornéen. Le premier objectif spécifique visait à identifier les protéines mécanosensibles et à évaluer l'effet des forces hydrodynamiques sur des gènes des protéines liées aux jonctions intercellulaires, ce qui a été accompli en utilisant des cornées natives et reconstruites placées dans un bioréacteur cornéen. Nous avons ensuite évalué de l'expression génique des composants clés de ces jonctions. Le deuxième objectif spécifique se concentrait sur l'influence de la rigidité sur l'expression de deux protéines de jonction, p120-ctn et N-cadhérine. Ceci a été effectué en cultivant des CECs sur des hydrogels de polyacrylamide de différentes rigidités. Le troisième objectif spécifique explorait comment les forces hydrodynamiques influencent la fonctionnalité de l'endothélium cornéen, notamment à travers l'activité des pompes Na+/K+-ATPase, essentielles pour le maintien de l'homéostasie ionique et de la transparence de la cornée. Le quatrième objectif spécifique examinait l'effet de la rigidité sur l'expression et l'activité de la pompe Na+/K+-ATPase. Ceci a été effectué en effectuant des essais ATPases sur des cellules endothéliales cornéennes (CECs) cultivées sur verre et plastique (> GPa) ainsi que sur hydrogel de polyacrylamide de 50 kPa. Enfin, le cinquième objectif spécifique se concentrait sur l'étude de l'expression et de l'activité de la pompe Na+/K+-ATPase de cellules HCEnC-21T cultivées sur un stroma reconstruit par auto-assemblage, en les comparant à celles des cellules HCEnC-21T cultivées sur verre/plastique. Notre étude a montré une expression de la pompe Na+/K+-ATPase des cellules HCEnC-21T similaire sur stroma reconstruit par auto-assemblage et sur verre. On a aussi observé une activité de la pompe Na+/K+-ATPase des cellules HCEnC-21T similaire sur stroma reconstruit par auto- assemblage et sur plastique. Dans l'ensemble, les résultats montrent que l'environnement biomécanique, particulièrement les forces hydrodynamiques, améliorent l'organisation des jonctions intercellulaires et augmente l'expression de certains gènes associés, ainsi que l'activité des pompes Na+/K+-ATPase l'endothélium cornéen. Ces découvertes offrent des perspectives intéressantes pour la culture des cellules endothéliales cornéennes, suggérant que la simulation d'un environnement biomécanique approprié peut améliorer la fonctionnalité endothéliale, ouvrant ainsi la voie à des alternatives potentielles à la greffe de cornée pour le traitement des dysfonctions endothéliales.

La pompe à sodium, la Na+/K+-ATPase, est un échangeur ionique transmembranaire impliqué dans le maintien de l’homéostasie ionique. Elle est principalement constituée de deux sous-unités, la sous-unité alpha, qui correspond au site catalytique de la pompe, et la sous-unité beta qui régule son activité. <p>La sous-unité alpha de la pompe à sodium possède un site de fixation pour les stéroïdes cardiotoniques, molécules bien connues pour leur utilisation dans le traitement des décompensations cardiaques sévères et des arythmies auriculaires. Les stéroïdes cardiotoniques peuvent être subdivisés en deux groupes, les cardénolides et les bufadiénolides.<p>Diverses études épidémiologiques ont mis en évidence l’activité anticancéreuse des stéroïdes cardiotoniques. En effet, lorsque l’on compare le risque de développement d’un cancer, la mortalité liée au cancer ainsi que le taux de récidive d’un cancer du sein ou d’un cancer prostatique chez les patients traités par de la digoxine dans le cadre de leur traitement cardiaque et les patients non traités, on observe un réel bénéfice des stéroïdes cardiotoniques.<p>Il a déjà été démontré que la pompe à sodium, en plus de sa fonction d’échangeur ionique, possède un rôle central dans de nombreux mécanismes de signalisation cellulaire, impliquant notamment les processus de migration, d’invasion et de mort cellulaire. <p>De plus, de nombreux cancers au pronostic sombre présentent des altérations dans l’expression des sous-unités alpha de la pompe à sodium. C’est le cas par exemple des cancers pulmonaires non à petites cellules (NSCLC), des gliomes, des mélanomes et des cancers rénaux qui surexpriment la sous-unité & / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

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