Le cancer de la prostate est un enjeu de santé publique majeur au Canada où il constitue la troisième cause de décès liée au cancer. Bien que les premiers stades de la maladie puissent être traités efficacement, les stades plus avancés restent difficiles à soigner. Face à ce problème majeur, le présent projet de recherche s'est intéressé au potentiel thérapeutique des activateurs de FXR (CDCA et GW4064). Dans les cellules cancéreuses LAPC-4, nous avons mis en évidence leur capacité à 1) bloquer le cycle cellulaire en phase Gl grâce à la répression de gènes du cycle cellulaire; 2) provoquer l'apoptose caspase-dépendante et 3) réprimer la transcription du récepteur aux androgènes. Bien qu'ils augmentaient la prolifération dans une autre lignée cancéreuse (LNCaP), ils diminuaient l'effet pro-prolifératif des androgènes. Ces résultats méritent donc d'être approfondis afin de mieux cerner l'utilité des activateurs de FXR dans le traitement du cancer de la prostate.

La glomérulonéphrite mésangioproliférative (GNMP) se caractérise par une inflammation locale et la prolifération et l’apoptose des cellules mésangiales (CM). La protéine apparentée à l’hormone parathyroïdienne (PTHrP) a été impliquée dans ces processus dans divers types cellulaires. Nous avons analysé les effets de la PTHrP sur ces processus dans les CM. Nous montrons que la PTHrP majore la prolifération des CM par voie intracrine et diminue leur apoptose par voie paracrine. La PTHrP stimule les voies de l’AMPc/PKA et PI3-K/Akt conduisant à l’activation du NFkB et à la majoration de la cyclooxygénase-2 (Cox-2). La Cox-2 était responsable de la survie des CM par la PTHrP. Par ailleurs, l’IL-1beta et le TNF-alpha majorent l’expression de la PTHrP dans les CM, et la PTHrP elle-même induisait l’expression de cytokines et chimiokines. L’expression des cytokines (IL-17, IL-16), était brève (pic à 2h). L’expression des chimiokine (RANTES, MIP-2, TARC et I-TAC) était plus prolongée (4h). Dans un modèle murin de GNMP, la PTHrP était surexprimée à J1 dans les glomérules malades. Elle pourrait contribuer à l’inflammation locale, à la prolifération et à la survie des CM. / Mesangial proliferative glomerulonephritis (MPGN) is characterized by mesangial cells (MC) inflammation, proliferation and apoptosis. The parathyroid hormone-related protein (PTHrP) is known to influence these processes in many cell types. In this work we analyzed the effects of PTHrP on MC proliferation, apoptosis and inflammation. Our results show that PTHrP induced MC proliferation through the intracrine pathway while it promoted their survival through the paracrine one. PTHrP activating its receptor PTH1R, led to the activation of cAMP/PKA and PI3-K/Akt pathways, which induced NF-kappaB, and upregulated the cyclooxygenase-2 (Cox-2). We have shown that the Cox-2 was responsible of the anti-apoptotic effect of PTHrP on MC. Otherwise, IL-1beta and TNF-alpha importantly upregulated the PTHrP in MC and PTHrP itself led to an overexpression of many cytokines and chemokines. The overexpression of cytokines (IL-17 and IL-16) was brief (2h) while that of chemokines was extended (4h). In a mouse model of MPGN, PTHrP was upregulated in the injured glomeruli at day 1. PTHrP may then contribute to the inflammation, the proliferation and the survival of MC.

Depuis le début des années 90, les gîtes touristiques du Québec, et plus particulièrement ceux de l'Estrie, connaissent une prolifération exceptionnelle. Celle-ci se produit dans un contexte ou la quasi-absence de normes qualitatives et quantitatives est susceptible, à plus ou moins brève échéance, de ternir sérieusement l'image de ce produit et de mettre en péril la réputation du gîte et la région touristique concernée. La recherche qui vient d'être effectuée nous permet de vérifier et de confirmer les hypothèses, selon lesquelles la majorité des propriétaires de gîtes n'ont pratiquement aucune formation dans le domaine touristique, que l'hôtellerie traditionnelle est soumise à une réglementation beaucoup plus rigoureuse que les gîtes, et qu'en l'absence d'une structuration adéquate et d'une catégorisation, la clientèle de ce produit n'est pas toujours très bien protégée contre la fluctuation qualitative du gîte. Plusieurs composantes du phénomène des gîtes touristiques ont été étudiées afin d'obtenir une meilleure information sur ce sujet. Ceux-ci se résument à des enquêtes sur les profils des propriétaires, des gîtes et des clients, ainsi que sur la perception de ces derniers, et enfin, à une étude des comparables des gîtes hors du Québec. Il est maintenant possible, suite aux résultats, de proposer une structure globale d'encadrement des gîtes touristiques, laquelle vise un meilleur contrôle du produit et la protection du consommateur, pouvant ainsi être appliquée à l'échelle québécoise.

Les petites protéines G de la famille Rho sont des régulateurs importants de la fonction cellulaire. Elles lient les signaux extracellulaires à l'activation de diverses voies de signalisation telles que celles menant à la phagocytose, la mitogénèse, l'adhésion cellulaire, l'expression génique,... Toutefois leur fonction principale est l'assemblage et l'organisation du cytosquelette d'actine. Ces GTPases fonctionnent comme des interrupteurs moléculaires, actifs lorsque liés au GTP et inactifs sous la forme liée au GDP. Le but de notre thèse est d'investiguer, dans les cellules thyroïdiennes de chien en culture primaire, l'implication des protéines de la famille Rho et de l'organisation du cytosquelette d'actine dans les actions diverses que la TSH exerce, via l'AMPc, sur la morphologie, la prolifération, la différenciation et la fonction des thyrocytes de chien en culture primaire. Trois cascades conduisant à la mitogénèse coexistent dans la cellule thyroïdienne de chien: la voie de l'AMPc stimulée par la TSH ou la forskoline (activateur direct de l'adénylate cyclase), la voie des facteurs de croissance (tels que l'EGF, l'HGF) activant leur récepteur à activité tyrosine kinase et la cascade dépendante de la protéine kinase C activée par les esters de phorbol (TPA). Contrairement aux voies indépendantes de l'AMPc qui répriment l'expression des caractéristiques de différenciation, la cascade de l'AMPc stimule à la fois la prolifération, l'expression des gènes de l'état différencié et la fonction (iodation, formation d'H2O2, sécrétion hormonale). Dans la cellule thyroïdienne de chien, les agents activant les cascades dépendantes et indépendantes de l'AMPc ont des effets différents sur l'organisation du cytosquelette d'actine. La TSH/AMPc et le TPA induisent une destruction des microfilaments d'actine et un "ruffling" membranaire, tandis que les autres agents (insuline, EGF, HGF, sérum) ne modifient pas le réseau de fibres d'actine (fibres de stress) présent dans les cellules quiescentes. Parmi les protéines de la famille Rho, RhoA, Rac1 et Cdc42 sont les premières à avoir été identifiées et sont actuellement les mieux caractérisées. Nous montrons que la TSH, via l'AMPc, induit une diminution de la concentration de la forme active des protéines Rac1, Cdc42 et RhoA. En revanche, les autres agents mitogènes, tels que l'EGF et le TPA, qui activent des voies indépendantes de l'AMPc, n'affectent pas les taux de Rac1 et Cdc42 activés, mais augmentent le taux de RhoA-GTP. L'activation ou l'inactivation des protéines RhoA, Rac1 et Cdc42 est donc un nouvel élément distinguant les voies dépendantes et indépendantes de l'AMPc. Grâce à deux toxines bactériennes, la toxine B qui inactive les protéines Rho et la toxine CNF1 qui au contraire les active, nous montrons que, dans les thyrocytes, celles-ci jouent un rôle critique dans l'organisation du cytosquelette, dans la transition G1-S, dans l'expression des gènes de différenciation Tg, ThOXs, NIS et TPO, mais pas dans la génération d'H2O2. En effet, l'activité d'un ou plusieurs membres de cette famille est nécessaire à l'entrée des thyrocytes en phase S et à la phosphorylation de la protéine pRb, étape pré-requise à la transition G1-S. L'activation de ces protéines n'induit cependant pas, à elle seule, la prolifération. Nous mettons également en évidence l'existence d'un nouveau mécanisme par lequel ces protéines contrôleraient l'activité des complexes cycline D3-CDK4 indépendamment de leur assemblage. Par l'utilisation de la dihydrocytochalasine B, qui comme la toxine B via l'inactivation des Rhos, désorganise le cytosquelette, nous démontrons que l'intégrité de celui-ci n'est pas requise pour la progression des thyrocytes en phases G1 et S. L'inactivation des protéines Rho est par contre nécessaire à l'induction, par l'AMPc, de l'expression des gènes de différenciation incluant Tg, ThOXs, NIS et TPO, puisque ce processus est inhibé par la toxine CNF1. De plus, l'inactivation des Rhos par la toxine B, ainsi que le désassemblage des fibres de stress et du cytosquelette induit par la dihydrocytochalasine B, suffisent à imiter l'induction dépendante de l'AMPc de Tg et ThOXs, mais pas de NIS et TPO. La toxine B et la dihydrocytochalasine B imitent aussi l’effet de la voie TSH/AMPc sur l’accumulation de p27kip1. Enfin, nous montrons que l'augmentation de la production d'H2O2, nécessaire à la synthèse des hormones thyroïdiennes, ne requiert pas l'activité de la protéine Rac (ni des autres protéines de la famille Rho) alors que celle-ci joue un rôle déterminant dans la génération d'H2O2 dans le leucocyte.

L'embryologie de la surrénale humaine et la pathogénie de l'hypoplasie congénitale des surrénales sont mal connues et complexes. L'une pouvant expliquer l'autre, nous présentons, à partir de 119 fœtus humains normaux de12 à 36 semaines de développement (SD), une étude cinétique histologique et moléculaire de la surrénale fœtale et nous décrivons 3 cas d'hypoplasie surrénalienne. Après un rappel des mécanismes moléculaires connus, régulant ensemble l'embryologie surrénalienne, gonadique et hypophysaire et ceux de l'hypoplasie surrénale congénitale, nous présentons nos résultats. Dans la corticosurrénale humaine fœtale normale, les cellules du cortex permanent prolifèrent et, dès la 12ème SD, expriment la NCAM, la 3β-HSD et la P450 c21. Elles ont la capacité de synthétiser des minéralocorticoïdes et/ou du cortisol. Les cellules du cortex fœtal ne prolifèrent pas et expriment ni la 3β-HSD, ni la NCAM. La médullosurrénale est formée par des neuroblastes immatures (CgA-, NCAM+) qui migrent et prolifèrent de la périphérie vers le centre de la glande, où ils se différencient en neuroblastes matures (CgA+). Dans les deux cas d'hypoplasie surrénale de type anencéphalique, avec absence de mutation de DAX-1 et de SF-1, la dysembryoplasie surrénalienne est probablement d'origine hypophysaire, par absence de cellules gonadotropes. Dans le 3ème cas, jamais décrit, associant un RCIU, une hypoplasie surrénalienne congénitale, une ambiguïté sexuelle, une absence de différenciation des cellules antéhypophysaires, l'absence de mutation de gènes connus (DAX-1, SF-1, SRY, FGF9, SOX2, SOX3, SOX5 et SOX9) suggère l'existence de nouveaux gènes régulant la différenciation précoce de ces trois glandes endocrines.

Le récepteur AT2 de l'Ang II est un récepteur dont les rôles et les mécanismes d'action font l'objet de nombreux débats. Les raisons de cette controverse sont d'une part que les effets liés à son activation dépendent du modèle utilisé, et d'autre part à l'absence de ligand sélectif non-peptidique, qui rendent les études in vivo difficiles. Dans le laboratoire, nous avons montré que l'activation du récepteur AT2 induit l'élongation neuritique dans un modèle n'exprimant que le récepteur AT2 , et les voies de signalisation impliquées ont été étudiées. Nous avons également caractérisé de nouveaux ligands sélectifs pour le récepteur AT2 , dont le M24. Les objectifs de mon projet étaient de 1) vérifier l'implication des membres de la famille des kinases Src (SFK) dans les voies de signalisation menant à l'élongation neuritique induite par le récepteur AT2 , 2) caractériser le M24 et un autre composé, le M132, sur les voies de signalisation et leurs effets dans les cellules NG108-15 et 3) vérifier l'expression et les effets du récepteur AT2 dans un contexte où le récepteur ATI est également présent, soit le cancer de la prostate. Les résultats obtenus avec un inhibiteur non-sélectif des membres SFK, le PP1, indiquent que les membres SFK sont requis pour que le récepteur AT 2 induise l'activation de TrkA, Rapl et p42/p44mapk . De plus, l'expression de la protéine Fyn native (Fyn-WT) augmente à elle seule l'élongation neuritique, alors que l'expression de sa forme dominant-négative (Fyn-DN) inhibe cet effet induit par l'Ang II. Cependant, aucun effet de Fyn-DN n'a été observé sur l'activation des voies de signalisation, indiquant que l'action de Fyn se situerait à un autre niveau. En deuxième lieu, les résultats obtenus sur la caractérisation des composés M24 et M132 indiquent que le M24 agit comme un agoniste du récepteur AT 2 , en induisant à une concentration de 0.1 nM l'élongation neuritique et l'activation des voies de signalisation de façon similaire à l'Ang II et au CGP42112A, un agoniste AT2 . D'un autre côté, le M132 agit davantage comme un antagoniste en inhibant les effets de l'Ang II à la fois sur les voies de signalisation et sur l'élongation neuritique et ce, de façon similaire au PD123,319, l'antagoniste AT 2 le plus fréquemment utilisé. Finalement, en utilisant du tissu prostatique humain, nous avons montré que le récepteur AT2 était exprimé dans le tissu prostatique normal et tumoral, et que sa localisation intracellulaire était modifiée par la progression tumorale, en passant de membranaire dans le tissu normal à intracellulaire dans le tissu tumoral. De plus, en utilisant des cellules épithéliales prostatiques normales en cultures primaires, une stimulation sélective du récepteur AT 2 par le M24 diminue la prolifération cellulaire, et cet effet est potentialisé par une co-incubation avec un inhibiteur du récepteur ATI, le losartan. Ainsi, lorsqu'il est exprimé seul, l'activation du récepteur AT2 induit une différenciation cellulaire. Par contre, en présence du récepteur ATI, son activation inhibe les effets induits normalement par celui-ci, notamment la prolifération cellulaire, dans un contexte de prolifération anormalement élevée. Ensemble, mes résultats montrent bien que les effets du récepteur AT 2 dépendent en grande partie du contexte dans lequel il est exprimé. De plus, la disponibilité de l'agoniste M24 et de l'antagoniste M132 ouvre la porte à de nouvelles études in vivo sur le récepteur AT2 , permettant sa stimulation sélective dans des modèles de nombreuses pathologies où il semble jouer un rôle protecteur, dont les maladies neurodégénératives et cardiovasculaires, le développement de l'obésité et de la résistance à l'insuline.

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs) forment la plus grande famille de récepteurs membranaires. Ils transmettent vers l’intérieur de la cellule des signaux extracellulaires d’une grande diversité physiologique. Les différentes classes de RCPGs induisent l'activation de nombreuses voies de signalisation par une multitude de seconds messagers. Le type cellulaire, le contexte du stimulus ainsi que les complexes multiprotéiques recrutés à la membrane plasmique influencent le niveau de spécialisation du signal induit. Le récepteur du thromboxane A? (TP) est exprimé sous deux isoformes, issues d’un épissage alternatif. Les deux isoformes étant régulées différemment au niveau de la signalisation et de la désensibilisation. Dans ce contexte, il est important d’étudier les protéines qui interagissent spécifiquement avec l’une ou l’autre de ces isoformes. Un criblage par double-hybride chez la levure a permis d’identifier une nouvelle protéine d'interaction pour l’isoforme ß de TP (TPß), WDR36 (WD repeat protein 36), une protéine dont la fonction est inconnue. Dans une première étude, nous démontrons que WDR36 interagit directement avec TPß, et que cette interaction est modulée en cellule par la stimulation du récepteur. TP? active la production d’inositol phosphate, qui est augmentée par WDR36. Cette régulation est supportée par l’interaction de WDR36 avec deux effecteurs de la signalisation de TPß, soit G?q et PLCß2. La présence de WDR36 accentue l’interaction entre G?q et PLCß2, et l’interaction entre WDR36 et PLCß2 est modulée par la stimulation de TPß. L'étude des différents mutants de WDR36 associés au glaucome montre qu’ils affectent différemment la production d'inositol triphosphate induite par TPß, comparativement à la protéine de type sauvage. Finalement, nous illustrons que WDR36 induit une activation accrue de ERK1/2 suite à la stimulation de TPß. Ces résultats suggèrent que WDR36 agit à titre de protéine d’échafaudage, servant à favoriser la signalisation de TPß en rapprochant dans un complexe multi-protéique le récepteur TPß et ses effecteurs G?q et PLCß2. Pour faire suite à cette étude, nous avons investigué le rôle de WDR36 dans l'activation de la voie des MAPKs produite par l'activation de TPß. Nous démontrons que WDR36 augmente l’activation de ERK1/2, mais pas de p38 ou JNK. L’activation progresse via la cascade PLCß-PKC-c-Raf-MEK1/2-ERK1/2. L’interaction entre WDR36 et les membres de cette cascade est présente de façon basale et est modulée par la stimulation de TPß. L’expression de WDR36 semble également être importante pour l’interaction c-Raf-ERK1/2 et MEK1/2-ERK1/2. Ces résultats suggèrent que WDR36 assemble un complexe multi-protéique facilitant la phosphorylation et l’activation de ERK1/2. Cette phosphorylation accrue se traduit par une augmentation de la translocation nucléaire de ERK1/2 activées, de la production de c-Fos et de la prolifération cellulaire. Finalement, l’effet positif de WDR36 sur l’activation de ERK1/2 peut également être observé suite à une stimulation des cellules avec des facteurs de croissance retrouvés dans le sérum. Ces deux études supportent un modèle dans lequel WDR36 agit à titre de protéine d'échafaudage dans la signalisation du récepteur TPß en rapprochant ce dernier de ses effecteurs G?q et PLCß2, et en réunissant les membres de la voie d'activation de ERK1/2. Cette caractérisation des rôles de WDR36 est d’autant plus importante, puisque différents variants de WDR36 sont maintenant associés à différents cancers. À cet égard, WDR36 pourrait représenter une nouvelle cible thérapeutique dans la recherche sur le cancer. [symboles non conformes]

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

La protéine kinase C alpha (PKCα) est une sérine/thréonine kinase ubiquitaire. Elle intervient dans la régulation de différentes fonctions cellulaires en interagissant avec de nombreuses protéines. Parmi ces dernières, nous avons réussi à identifier Trm61, la sous-unité catalytique de la m1A58 ARNt méthyltransférase qui joue un rôle essentiel dans la stabilité de l'ARNtiMet. Les études de localisation de PKCα et des deux sous-unités Trm6 et Trm61 ont permis de démonter que ces deux sous-unités ne partagent pas toujours les mêmes compartiments cellulaires : si la sous-unité Trm6 est toujours nucléaire, la Trm61 est pancellulaire et se co-localise avec PKCα dans le cytoplasme. Nous avons apporté la preuve que l'augmentation de l'expression de PKCα entraîne une diminution de Trm61, alors que la diminution de l'expression de PKCα s'accompagne d'une augmentation aussi bien de Trm61 que d'ARNtiMet et se traduit par une importante augmentation de la prolifération à forte densité cellulaire. Ce travail a permis également de démontrer que la sous-unité Trm61 est essentielle pour la survie des cellules C6. La surexpression de Trm6 et/ou de Trm61 a permis de pointer la Trm6 comme le déterminant essentiel du niveau de la m1A58 ARNt méthyltransférase fonctionnelle et de suggérer un rôle secondaire de Trm61 cytoplasmique dans la régulation de la prolifération de façon indépendante de l'action du complexe Trm6-Trm61. De façon intéressante, les gliomes de bas grade présentent des taux plus élevés d'ARNm PKCα que les glioblastomes et inversement pour les taux des ARNm TRM6 et TRM61, apportant un argument en faveur de la relevance de nos observations dans la tumorigenèse gliale humaine. / Protein kinase C alpha (PKCα) is a ubiquitous serine/threonine kinase. It is involved in the regulation of various cellular functions by interacting with many intracellular proteins. Among these, we were able to identify Trm61, the catalytic subunit of the tRNA m1A58 methyltransferase which plays an essential role in the stability of the tRNAiMet. Localization studies of PKCα, Trm6 and Trm61 demonstrated that these two subunits do not always share the same subcellular compartment: while Trm6 is strictly nuclear, Trm61 is both in the nucleus and in the cytoplasm where it co-localizes with PKCα. We also provided the evidence that the increased expression of PKCα induces a decrease in that of Trm61, while reduced PKCα expression is accompanied by an increase in both Trm61 and tRNAiMet levels. These changes in expression are accompanied by a significant increase in cell proliferation at high-density. This work has also shown that Trm61 subunit is essential for the survival of the C6 glioma cell line. Our results suggest that Trm6 is the essential determinant of functional tRNA m1A58 methyltransferase level and we discuss the possibility of a secondary role for cytoplasmic Trm61 in the regulation of the proliferation independently of Trm6-Trm61 action. Interestingly, human grade II and III gliomas expressed higher levels of PKCα mRNA than glioblastomas and inversely for TRM6 and TRM61 mRNA levels, arguing for a relevance of our observations for human gliomagenesis.

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