published_or_final_version / Anatomy / Doctoral / Doctor of Philosophy

published_or_final_version / Anatomy / Master / Master of Philosophy

Not available / text

Not available / text

Not available / text

Thesis (Ph. D.)--University of Texas at Austin, 2004. / Supervisor: John J.G. Tesmer. Vita. Includes bibliographical references. Also available from UMI.

Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

En plus des anomalies génétiques, plusieurs études ont rapporté des altérations des protéines chez les patients atteintes de Syndromes Myéloprolifératifs (SMP) Ph- qui pourraient participer à leurs phénotypes cliniques. Néanmoins, les altérations protéiques dans ces pathologies ne sont pas bien connues. Dans ce contexte, nous avons utilisé une approche protéomique par spectrométrie de masse pour nous aider à déchiffrer le paysage des anomalies des protéomes érythrocytaire et granulocytaire qui pourraient être liées à des altérations cellulaires fonctionnelles et à la physiopathologie des SMP. Nous avons ainsi pu identifier des dérégulations importantes de protéines qui varient selon le statut génétique des patients, [JAK2(+), JAK2(-) ou CALR(+)], selon la charge allélique de JAK2V617F, mais aussi selon le type de SMP JAK2(+) ou selon la. Ces dérégulations protéiques perturbent des voies de signalisation comme la voie IQGAP1/Rho GTPase qui pourrait être liée aux thromboses par des modifications de l'intégrité membranaire via la dérégulation de PAK1 ou des protéines du cytosquelette d'actine. Des modifications des voies de signalisation des ROS ou mTOR ont été également identifiées dans les granulocytes. En outre, nous avons montré que la protéine CALR pourrait avoir un double rôle oncogénique grâce à son expression élevée dans les SMP JAK2V617F, différent de l'altération de sa fonction décrites dans les patients CALR mutés. En conclusion, nous avons montré que les dérégulations protéomiques pourraient jouer un rôle oncogénique important dans la physiopathologie des SMP Ph- et qu’elles pourraient être impliquées dans certaines complications de ces pathologies telles que les accidents thrombotiques. / Besides genetic abnormalities, several studies have reported protein alterations in Ph-Myeloproliferative neoplasms (MPN) which could participate to the clinical phenotype of patients. Nevertheless, little is known about protein alterations in these pathologies. In this context, we used an integrative proteomic approach to decipher the landscape of the erythrocyte and granulocyte proteome abnormalities that could be related to functional cell alterations and to MPN physiopathology. We could identify significant protein deregulations that varied not only according to genetic status JAK2(+), JAK2(-) or CALR(+) but also among JAK2(+) MPNs or depending on the JAK2V617F allele burden. These protein deregulations involved pathway alterations such as the IQGAP1/Rho GTPase signaling that could be related to thrombosis via alterations on the membrane integrity by deregulation of PAK1 or the actin cytoskeleton signaling. ROS or mTOR signaling alterations were also identified in granulocytes. Finally, we stress out that CALR protein could have a dual oncogenic role through its up-regulation in JAK2V617F MPNs different from its altered function described in CALR mutated patients. Altogether, we showed that proteomic deregulations might play an important oncogenic role in MPN physiopathology and could be implicated in complication as thrombotic accidents

Notre système immunitaire détecte les microorganismes via des molécules absentes de l’hôte appelées MAMPs. Mais étant donné que les MAMPs sont exprimés par tous les microorganismes indépendamment de leur potentiel pathogène, ce mécanisme n’explique pas comment le système immunitaire distingue les microorganismes pathogènes des non-pathogènes. De récents travaux ont mis en évidence un mécanisme de détection de l’activité des facteurs de virulence bactériens. En utilisant la drosophile, notre laboratoire a précédemment démontré que l’activation de la Rho GTPase Rac2 par la toxine CNF1 d’Escherichia coli induisait une réponse immunitaire innée conservée au cours de l’évolution chez le mammifère et similaire à l’immunité induite par les effecteurs chez la plante. Par la suite, nous avons évalué l’importance de cette réponse immunitaire au cours de la bactériémie chez la souris et démontré le rôle central de la cytokine IL-1β dans l’élimination des bactéries en réponse à la détection de CNF1. Des expériences in vitro nous ont permis d’identifier les mécanismes moléculaires mis en jeu et l’inflammasome responsable de l’activation de la caspase-1 et du clivage de l’IL-1β. De manière intéressante, CNF1 est toujours co-exprimée avec la toxine hémolysine-α (HlyA) dans les souches pathogènes d’E. coli. En outre, nous avons découvert que l’HlyA bloquait l’élimination des bactéries induite par CNF1 au cours de la bactériémie et inhibait la sécrétion de l’IL-1β. Ici, nous avons rapporté le premier exemple d’immunité induite par une toxine (CNF1) et contrecarrée par une autre (HlyA). / Our immune system detects microorganisms via molecules absent from the host called MAMPs. Since MAMPs are shared by all microorganisms regardless of their pathogenic potential, this mechanism does not explain how the immune system distinguishes between pathogenic and non pathogenic microorganisms. The detection of the activities of pathogen-encoded virulence factors has emerged as a new paradigm of pathogen recognition. Using Drosophila we previously demonstrated that the Escherichia coli CNF1 toxin-induced activation of the Rho GTPase Rac2 is sufficient to initiate a defense signal evolutionarily conserved from flies to mammals and similar to Effector-Triggered Immunity in plants. We further addressed the importance of this innate immune mechanism during bacteremia in mice and demonstrated the central role of the IL-1β cytokine in the clearance of bacteria in response to the detection of CNF1. In vitro experiments allowed us to identify the involved molecular mechanisms and the inflammasome responsible of caspase-1 activation and IL-1β maturation. Interestingly, CNF1 is always co-expressed with α-hemolysin toxin in pathogenic E. coli. In addition, we found that HlyA blocked the elimination of bacteria induced by CNF1 during bacteremia and inhibited the secretion of IL-1β. Here, we have reported the first example of immunity induced by a toxin (CNF1) and counteracted by another (HlyA).

La progression métastatique des cancers est responsable de 90% des décès liés à la maladie. Cette cascade est initiée par l’invasion des cellules cancéreuses du stroma péritumoral, et conduit à leur dissémination dans l’organisme.Mon travail de thèse a eu pour but d’identifier les mécanismes moléculaires et cellulaires régulant l’invasion des cancers colorectaux (CRC), qui est le 2ème cancer le plus répandu dans le monde. Grâce à une analyse réalisée sur des échantillons humains de tumeurs primaires, nous avons révélés que les cellules de CRC utilisent un mode d’invasion collective dans lequel elles gardent une architecture glandulaire spécifique des épithelia. Afin d’étudier les voies de signalisation régulant cette invasion, nous avons utilisé des modèles organotypiques récapitulant l’architecture des glandes de CRC (cystes de Caco-2 et tumoroïdes de xénogreffes derivés de patients) dans des tests d’invasion utilisant du collagen-I. Du fait de son rôle central dans la régulation de la motilité cellulaire, la voie des RhoGTPases était un bon candidat à la régulation de l’invasion collective des CRC. Dans un screen utilisant des siRNA ciblant tous les effecteurs connus des RhoGTPases, seule la déplétion des protéines kinases ROCK a déclenché l’invasion collective dans notre système expérimental. Nous avons démontré que l’inhibition de ROCK2 et non de ROCK1 était suffisante pour induire la formation de cellules leader, permettant la polarisation leader/follower requise pour l’invasion collective. Nos résultats montrent que l’inhibition de ROCK2 déclenche l’invasion collective par l’inhibition de MyosinII combinée à l’activation du facteur d’échange nucléotide guanine (GEF), FARP2, et de RAC1. Notre étude permet donc d’identifier FARP2 comme un nouvel effecteur de ROCK2 et le positionne comme un nouveau médiateur du crosstalk entre RhoA et RAC1 dans la régulation de l’invasion collective des CRC. En conclusion, nous avons décrit une nouvelle voie de signalisation dépendante de ROCK2 contrôlant l’invasion collective de glandes de CRC. De façon intéressante, notre étude révèle un rôle anti-invasive de ROCK2 contredisant son rôle pro-invasive décrit dans l’invasion de cellules individuelles. Cela suggère que ROCK2 assure des rôles distincts en fonction du mode d’invasion adopté par les cellules cancéreuses et remet en question le bénéfice thérapeutique de l’inhibition de ROCK proposé pour bloquer l’invasion des cellules cancéreuses. / Metastatic progression of cancer is responsible for 90% of the disease related death. It is a multi-step process which is initiated by invasion of the peritumoral stroma by cancer cells and which leads to the dissemination of cancer cells in the organism.My PhD work aimed at identifying the molecular and cellular process driving colorectal carcinoma (CRC) invasion, which is the 2nd most frequent cancer worldwide. Our analysis of live and human primary cancer specimen revealed that CRC cells used a collective mode of invasion to disseminate, in which cells retain an epithelium specific -glandular architecture. To investigate the signaling pathways regulating this mode of invasion, we used 3D organotypic models recapitulating the features of CRC glands (Caco-2 cysts and Patient derived Xenografts (PDX) tumoroids) in collagen-I based organotypic invasion assays and in microscopy-based analyses. Because of its central role in the regulation of cell motility, we postulated that RhoGTPases signaling pathways could control the collective of CRC. In a siRNA based- screen targeting all the known effectors of RhoGTPases we found that only ROCK kinases downregulation induced collective invasion in our experimental settings. We demonstrated that ROCK2 but not ROCK1 inhibition was sufficient to promote Leader cell formation, which induced the leader/follower polarization necessary for collective invasion. Our results revealed that ROCK2 inhibition triggered collective invasion through the concomitant inhibition of MyosinII and activation of the guanine nucleotide exchange factor (GEF) FARP2 and the RhoGTPase RAC1. We therefore identify FARP2 as a new effector of ROCK2 and a mediator of the RhoA-RAC1 crosstalk in the regulation of collective invasion. In conclusion our study proposes a new ROCK dependent-signaling pathway in the regulation of collective invasion of highly polarized CRC glands models. Importantly, we found ROCK2 to be an anti-invasive protein which is in contradiction with its described pro-invasive role in single cell invasion. This suggests distinct roles of ROCK which may depend on the mode of invasion adopted by the cells and questions the benefice of proposed ROCK inhibition strategies to block cancer cell invasion.