Osteosarcoma is a mesenchymal tumour of bone common among children and young adults. Prognosis is poor if metastases are present at diagnosis. The transforming growth factor beta (TGF-β) signaling pathway plays a complex dual role in cancer. We hypothesized that alterations in the TGF-β signaling pathway are important in the tumorigenesis of osteosarcoma cell lines. Smad phosphorylation and nuclear localization, Smad4 expression, and TAZ expression were determined in the HOS osteosarcoma cell line and tumorigenic derivatives. Basal TGF-β activity and TAZ expression correlated with a tumorigenic phenotype in the KHOS cell lines as measured by Anchorage Independent Growth (AIG). In comparison, exogenous TGF-β suppressed AIG and acted as a tumour suppressor, while Smad4-deficient KHOS cells were resistant to the inhibitory TGF-β effect. In conclusion, basal TGF-β signaling and TAZ correlate with increased tumorigenic potential in osteosarcoma cell lines, whereas exogenous TGF-β acted as a tumour suppressor in a Smad4-dependent manner.

Osteosarcoma is a mesenchymal tumour of bone common among children and young adults. Prognosis is poor if metastases are present at diagnosis. The transforming growth factor beta (TGF-β) signaling pathway plays a complex dual role in cancer. We hypothesized that alterations in the TGF-β signaling pathway are important in the tumorigenesis of osteosarcoma cell lines. Smad phosphorylation and nuclear localization, Smad4 expression, and TAZ expression were determined in the HOS osteosarcoma cell line and tumorigenic derivatives. Basal TGF-β activity and TAZ expression correlated with a tumorigenic phenotype in the KHOS cell lines as measured by Anchorage Independent Growth (AIG). In comparison, exogenous TGF-β suppressed AIG and acted as a tumour suppressor, while Smad4-deficient KHOS cells were resistant to the inhibitory TGF-β effect. In conclusion, basal TGF-β signaling and TAZ correlate with increased tumorigenic potential in osteosarcoma cell lines, whereas exogenous TGF-β acted as a tumour suppressor in a Smad4-dependent manner.

Yes / Heterozygous loss of function mutations in the type II bone morphogenetic protein receptor (BMPR-II), a member of the transforming growth factor (TGF-β) receptor family, underlie the majority of familial cases of pulmonary arterial hypertension (PAH). The TGF-β1 pathway is activated in PAH and inhibitors of TGF-β1 signaling prevent the development and progression of PAH in experimental models. However, the effect of currently utilized therapies on the TGF-β pathway is not known. Prostacyclin analogues remain the first line of treatment for clinical PAH. We hypothesized that these agents effectively decrease the activity of the TGF-β1 pathway. Beraprost sodium (BPS), a prostacyclin analogue selectively inhibits proliferation in a dose-dependent manner in mouse primary pulmonary arterial smooth muscle cells (PASMCs) harbouring a pathogenic BMPR2 nonsense mutation in both the presence and absence of TGF-β1 stimulation. This study demonstrates that this agent inhibits TGF-β1–induced SMAD-dependent and -independent signaling via a PKA dependent pathway by reducing the phosphorylation of SMADs 2 and 3 and p38MAPK proteins. Finally, in a monocrotaline (MCT)-induced rat model of PAH, which is associated with increased TGF-β signaling, this study confirms that treprostinil (TPS), a stable prostacyclin analogue, inhibits the TGF-β pathway by reducing SMAD3 phosphorylation. Taken together, these data suggest that prostacyclin analogues inhibit dysregulated TGF-β signaling in vitro and in vivo and reduce BMPR-II-mediated proliferation defects in mutant mice PASMCs. / The authors acknowledge financial support from the British Heart Foundation, United Kingdom (Programme Grant 1-2004-357 to R.C.T. and N.W.M.), a Heptagon Life Science Proof of Concept Fund (grants KCL24 and KCL25 to M.T.N. and R.C.T., respectively), and the Great Britain Sasakawa Foundation (grant B70 to M.T.N.)

Le TGF-β (Transforming growth factor-β) régule de nombreux processus cellulaires et la dérégulation de la signalisation du TGF-β est associée à divers troubles vasculaires. Dans le laboratoire du Dr Génot, le TGF-β a été découvert comme étant le facteur capable d’induire la formation de podosomes organisés en superstructures, appelées rosettes, dans les cellules endothéliales aortiques. Les podosomes sont des structures à base d’actine, formées de façon transitoire, capables de dégrader la matrice extracellulaire (MEC). Dans ce projet, nous avons étudié les récepteurs du TGF-β et les mécanismes moléculaires associés, impliqués dans la formation des podosomes en réponse au TGF-β dans le modèle des cellules endothéliales aortiques bovines primaires (BAEc). Deux types de récepteurs du TGF-β de type I (TβRI), ALK5 et ALK1, régulent les réponses au TGF-β dans les cellules endothéliales, ALK5 étant un récepteur ubiquitaire et ALK1 étant un récepteur dont l’expression est restreinte aux cellules endothéliales. Ces deux récepteurs contrôlent l'activation de protéines Smads distinctes et réagissent à la stimulation par le TGF-β. ALK5 active Smad2/3 et ALK1 active Smad1/5/8. BMP9 est un autre ligand d’ALK1. ALK1 n'active pas Smad2/3 dans les BAEc et BMP9 inhibe la formation des podosomes induite par le TGF-β. La stimulation de Smad1/5/8 par le traitement au TGF-β est induite par la signalisation du complexe ALK1/ALK5. En utilisant une approche à base de siRNA ciblant l’un ou l’autre des TβRI, l’induction des podosomes par le TGF-β est supprimée. Cependant, la transfection des TβRI constitutivement actifs (CA) a montré que l’expression du CA-ALK5 se substitue au TGF-β pour induire des podosomes alors que l'expression du CA-ALK1 est inefficace. Concernant la signalisation en aval des TβRI, l'implication des protéines Smads a également été étudiée dans la régulation du processus. La diminution d’expression de Smad3 abolit complètement la formation des podosomes induite par le TGF-β alors que la déplétion des protéines Smad1 ou Smad5 augmente leur formation. La surexpression des protéines Smad2 ou Smad3, elles aussi, dans une certaine mesure, se substituent aux signaux du TGF-β, alors que la surexpression de Smad1 diminue la formation des podosomes en réponse au TGF-β. Le TGF-β est également capable de moduler la formation d'un autre type de structure d'actine appelée étoiles d’actine. Le nombre de cellules présentant des étoiles d'actine diminue avec le traitement au TGF-β. Cependant, dans les cellules déficientes en Smad3, la formation de ces étoiles d’actine semble être stimulée par le TGF-β. Dans les BAEc, la rigidité ainsi que les protéines de la MEC semblent aussi moduler la formation des podosomes et des étoiles d'actine. Ces travaux démontrent que, bien que le TGF-β stimule à la fois ALK5 et ALK1, la signalisation d’ALK5 induit la formation des podosomes et la signalisation d’ALK1 atténue ce signal. Les voies canoniques, par l’intermédiaire de la régulation des protéines Smads, contribuent à la formation des podosomes induits par le TGF-β dans les BAEc. / Transforming growth factor-β (TGF-β) regulates a wide array of cellular processes and deregulation of TGF-β signalling is associated with various vascular disorders. In the Lab of Dr. Génot it was discovered that TGF-β induces the formation of podosomes organised in superstructures called rosettes, in aortic endothelial cells. Podosomes are transient actin-based structures able to degrade the extracellular matrix (ECM). In this project we have studied TGF-β receptors and associated molecular mechanisms underlying podosome formation in response to TGF-β in primary bovine aortic endothelial cells (BAEc). Two types of TGF-β type I receptors (TβRI), ALK5 and ALK1, regulate TGF-β responses in endothelial cells. ALK5 being an ubiquitous receptor and ALK1 being endothelial cell specific. Both ALK5 and ALK1 receptors control the activation of distinct Smad proteins, and both are responsive to TGF-β stimulation. ALK5 activates Smad 2/3 and ALK1 activates Smad 1/5/8. BMP9 is another ligand for ALK1. ALK1 doesn’t activate Smad2/3 in BAEc and ALK1 inhibits TGFβ-induced podosome formation. Smad1/5/8 stimulation by TGF-β treatment is induced through ALK1/ALK5 complex signalling. Using a knockdown approach, at the TβRI level, TGF-β induction of podosomes was inhibited. However, transfection of constitutively active (CA) TβRI showed that CA-ALK5 expression bypassed the TGF-β requirement for podosome induction whereas CA-ALK1 expression was ineffective. Looking downstream of TβRI signalling, the involvement of Smad proteins was also analysed in terms of podosome formation. Smad3 depletion completely abolished TGFβ-induced podosome formation whereas depletion of Smad1 or Smad5 proteins enhanced the TGFβ-induced podosome response. When overexpressed, Smad2 or Smad3, to some extent, bypassed TGFβ signals, whereas Smad1 overexpression diminished the TGFβ-induced podosome response. TGF-β also modulated the formation of another type of actin structure named actin-stars. The number of cells presenting actin-stars decreased with TGF-β treatment. However, in Smad3 depleted cells the formation of these actin-stars seemed to be stimulated by TGF-β. In BAEc stiffness and ECM proteins also seemed to modulate podosome and actin star formation. This project establishes that although TGF-β stimulates both ALK5 and ALK1, ALK5 signalling triggers podosome formation and ALK1 mitigates this signal. The canonical pathways through Smad protein regulation are important for TGF-β induced podosome in BAEc.

Un nombre croissant d'observations suggèrent que les pDC sont fortement impliqués dans le cancer, car les pDC sont recrutés dans des tumeurs solides, tant chez les patients humains que chez les modèles murins et sont généralement en corrélation avec un mauvais pronostique. Les pDC infiltrant les tumeurs présentent souvent un phénotype immature et sont des pauvres producteurs de IFN-I, de cytokines et de chimiokines pro-inflammatoires en réponse à la stimulation TLR, contribuant à l'établissement d'un micro-environnement tumoral immunosuppresseur qui favorise la croissance tumorale. D'autre part, lorsqu'ils sont activés à l'intérieur de la tumeur, les pDC pourraient être capable de générer des réponses immunitaires antitumorales efficaces qui contribueraient à la régression tumorale. Ce double rôle de TA-pDC rend cette population cellulaire d'un grand intérêt pour être ciblée dans l'immunothérapie tumorale. Par conséquent, notre étude est centrée sur l'exploration du rôle de pDC dans l'orchestration des réponses immunitaires antitumorales, visant à déchiffrer les caractéristiques fonctionnelles de pDC dans le micro-environnement de la tumeur.Nos résultats montrent que les pDC sont recrutés dans le micro-environnement de la tumeur TC-1 et B16-OVA, et les pDC infiltrant les tumeurs dans les deux modèles de tumeurs présentent un profil d'activation et d'expression génique distinct par rapport aux pDC purifiés à partir de la rate naïve, ce qui suggère un effet du microenvironnement tumoral dans le phénotype et les fonctions de TC-1 et BDC-OVA infiltrant pDC. En fait, les facteurs solubles sécrétés par les cellules tumorales TC-1 et B16-OVA et présentes dans le micro-environnement de la tumeur sont capables d'affecter fortement les fonctions des pDC, notamment leur capacité à produire IFN-α après la stimulation TLR-9. Parmi les facteurs solubles présents dans le micro-environnement de la tumeur, nos résultats montrent que le TGF-β seul est capable de bloquer la production d'IFN-α, suggérant clairement une influence du TGF-β dans les mécanismes intracellulaires conduisant à la production d'IFN-I par pDC. En outre, notre étude révèle que les effets du TGF-β sur le pDC affectent aussi les capacités de production de l'IFN-I, mais aussi leur capacité à sécréter d'autres cytokines et chimiokines ainsi que leur phénotype. Enfin, l'étude de l'environnement tumoral TC-1 en l'absence de pDC démontre un rôle délétère de cette population dans la croissance de la tumeur et montre une fonction claire de pDC dans l'induction de réponses immunitaires anti-tumorales dépendantes de NK.Les résultats obtenus au cours de cette thèse de doctorat ont mis en évidence le rôle important de la PDC dans le contexte tumoral et ont permis une meilleure compréhension du ciblage de cette population cellulaire contre l'immunothérapie tumorale / A growing number of observations suggest that pDC are highly implicated in cancer, since pDC are recruited into solid tumors, both in human patients and in murine models and generally correlate with a poor clinical outcome. Tumor infiltrating pDC often exhibit an immature phenotype and are poor producers of IFN-I and pro-inflammatory cytokines and chemokines in response to TLR stimulation, contributing to the establishment of an immunosuppressive tumor microenvironment that promotes tumor growth. On the other hand, when activated inside the tumor, pDC could be able to generate efficient anti-tumor immune responses that would contribute to tumor regression. This dual role of TA-pDC renders this cell population of great interest to be targeted in tumor immunotherapy. Hence, our study is centered in exploring the role of pDC in the orchestration of anti-tumor immune responses, aiming to decipher functional characteristics of pDC within the tumor microenvironment. Our results show that pDC are recruited into the TC-1 and B16-OVA tumor microenvironment and tumor infiltrating pDC in both tumor models exhibit a distinct activation and gene expression profile as compared to pDC purified from naïve spleen, suggesting an effect of the tumor microenvironment in the phenotype and functions of TC-1 and B16-OVA infiltrating pDC. In fact, the soluble factors secreted by the TC-1 and B16-OVA tumor cells and present in the tumor microenvironment are able to greatly affect pDC functions, more importantly their ability to produce IFN-α following TLR-9 stimulation. Among the soluble factors present in the tumor microenvironment, our results show that TGF-β alone is able to impair the production of IFN-α, clearly suggesting an influence of TGF-β in the intracellular machinery leading to IFN-I production by pDC. In addition, our study reveals that the effects of TGF-β on pDC are broader affecting not only the IFN-I producing abilities, but also their capacity to secrete other cytokines and chemokines as well as their phenotype. Finally, the study of the TC-1 tumor environment in the absence of pDC demonstrates a deleterious role of this population in the tumor growth and shows a clear function of pDC in the induction of NK-dependent anti-tumor immune responses.The results obtained throughout this PhD thesis highlighted the important role of pDC in the tumoral context and allowed further insight in targeting this cell population to tumor immunotherapy

Le symporteur Sodium Iodure (NIS) est une glycoprotéine transmembranaire catalysant le transport actif de l’iodure circulant et participant ainsi à la voie de biosynthèse des hormones thyroïdiennes. L’activité de captation de l’iode médiée par NIS est à la base du diagnostic par imagerie nucléaire et du traitement par radiothérapie à l'iode 131 des cancers thyroïdiens, ce qui fait de NIS un réel marqueur d’intérêt clinique pour une utilisation potentielle dans les cancers non-thyroïdiens qui l’expriment. La connaissance des mécanismes de régulation et d’adressage membranaire de NIS est limitée. Nous identifions une nouvelle fonction de NIS dans la migration et l’invasion cellulaires indépendamment de sa fonction de transport. Cette fonction est facilitée par l’activation de RhoA suite à l’interaction protéine-protéine de NIS avec LARG (Leukemia-Associated RhoA Guanine Exchange Factor). Notre travail a révélé que cette accumulation de NIS dans les compartiments intracellulaires de cellules cancéreuses était également observée dans les cancers primitifs et métastatiques du foie. Nous montrons l’importance de la voie de signalisation du TGF-β, fréquemment activée dans les cancers humains, dans le défaut d’adressage de NIS. Nos travaux suggèrent qu’une thérapie basée sur des inhibiteurs pharmacologiques de la voie du TGF-β serait capable de corriger ce défaut d’adressage, rendant ainsi possible un traitement par radiothérapie métabolique / The sodium iodide symporter (NIS) is a glycosylated protein that mediates the active transport of iodide for thyroid hormone biosynthesis. The ability of the thyroid to accumulate iodide via NIS has provided the basis for diagnostic imaging and served as effective treatment by radioiodine to target and destroy thyroid cancers. This propriety makes NIS a real marker of clinical interest for potential use in non-thyroid cancers which express it, however, the mechanisms of regulation and membrane targeting of NIS remain unknown. We identify a new function of NIS in cell migration and invasion independently of its transport activity. This function is facilitated by the activation of RhoA after the protein-protein interaction of NIS and LARG (Leukemia-Associated RhoA Guanine Exchange Factor). Our work has shown that this accumulation of NIS in intracellular compartments of cancer cells was also observed in primary and metastatic liver cancers. Our results pointed out the importance of TGF-β signaling pathway, frequently activated in human cancers, in NIS default targeting. Our work suggests that a therapy based on pharmacological inhibitors of TGF-β could be able to correct this targeting defect, making metabolic radiotherapy possible

L’atteinte musculaire peut être un facteur aggravant du pronostic dans certaines pathologies. Durant cette thèse nous nous sommes intéressés à des médiateurs de l’inflammation, tels que les cytokines, et leurs effets sur la fonction du muscle cardiaque et des muscles striés squelettiques. Dans la première étude, nous avons montré que le TNF-α entraîne une diminution de la force contractile cardiaque, via l’activation des PKC, mais que l’excitabilité membranaire n’est pas altérée. Dans la seconde étude nous montrons que l’IL-13 augmente la force de contraction du coeur, via l’activation de la voie β2 adrénergique - PKA, et permet également d’augmenter l’excitabilité membranaire des cardiomyocytes en augmentant le nombre de canaux sodiques potentiel dépendants. Néanmoins après un sepsis chronique l’IL-13 perd ses effets sur le coeur. Dans la troisième étude, nous démontrons qu’une chimiothérapie, le docétaxel, est capable d’induire une atrophie musculaire associée à la libération de cytokines pro-inflammatoires et de diminuer la force de contraction du muscle strié squelettique. Néanmoins, l’ajout de dantrolène, un inhibiteur de canaux calciques, permet de prévenir ces effets délétères. Enfin dans la dernière étude, nous avons montré que l’inhibition de la voie des TGF-β peut avoir un effet bénéfique sur la dysfonction diaphragmatique lors du sepsis, en restaurant à la fois la masse musculaire et la force de contraction. / Muscular dysfunction is associated with a worsen outcome for different pathologies. During this thesis, we have focused on mediators of the inflammation, such as cytokines, and their effects on heart and striated muscle function. In the first study, we have shown that the TNF-α decreased the heart contractile force by PKC pathway activation, but that the membrane excitability remained unchanged. In the second study, we showed that IL-13 increased the heart contraction, by the activation of β2 adrenergic - PKA pathway, and increased the membrane excitability of cardiomyocytes associated to an increase of the number of channels at the membrane level. Nevertheless, IL-13 lost its effect on septic heart. In the third study, we showed that the chemotherapy, docetaxel, was able to induce muscle atrophy associated to the release of pro-inflammatory cytokines, and a decrease of the contractile force of the skeletal muscle. However, the addition of dantrolene, an inhibitor of calcium channels, can prevent these deleterious effects. For the last study, we showed that the inhibition of TGF-α pathway can have beneficial effects on diaphragm dysfunction during sepsis, by preserving both muscle mass and muscle contractile force.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-07-12T15:08:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação_Luana Prado_digital.pdf: 1685713 bytes, checksum: e1e056c8dd45056eda6306999941d592 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-12T15:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação_Luana Prado_digital.pdf: 1685713 bytes, checksum: e1e056c8dd45056eda6306999941d592 (MD5) Previous issue date: 2016-03-15 / CAPES / As úlceras maleolares (UMs) são manifestações cutâneas frequentes na anemia falciforme (AF). Cursam com alta taxa de recorrência, retardo na cicatrização e maior probabilidade de tornarem-se crônicas. Os mecanismos desencadeantes envolvem episódios hemolíticos e vaso-oclusivos, e mais recentemente, foram apontados polimorfismos em genes regulatórios da via do TGF-β como contribuintes deste processo. Polimorfismos nos genes que regulam esta via mostram-se alvos moleculares promissores na elucidação da fisiopatologia das UMs. Com isso, nosso objetivo foi investigar a relação de polimorfismos nos genes SMAD7 e SMURF1 na ocorrência de UMs em pacientes com AF. O estudo foi realizado em duas coortes independentes, composta por 331 pacientes de Pernambuco (131 com UM e 200 sem UM) e 197 pacientes do estado do Rio de Janeiro (108 com UM e 89 sem UM). As genotipagens dos polimorfismos SMAD7 C>T (rs736839) e SMURF1 C>G) (rs219825) foram realizadas por PCR em tempo real. Empregando o modelo de análise recessivo, foi encontrada associação entre os homozigotos variantes (TT; GG) e a maior ocorrência de UM nos pacientes das duas coortes avaliadas, para SMAD7 e SMURF1 em Pernambuco (P=0.001 e P=0.050) e Rio de Janeiro (P=0.029 e P=0.006). Ademais, avaliando a coorte de Pernambuco os pacientes com genótipo TT apresentaram uma maior taxa de desenvolvimento das UMs (70%) em relação aos com genótipos CC + CT (45%) (P<0,0001) para a SMAD7, e os pacientes com genótipo GG para SMURF1 apresentaram uma maior taxa de desenvolvimento das UMs (65%) em relação aos genótipos CC+CG (46%) (P=0.009). Sumariamente, nossos resultados mostram que os polimorfismos estudados estão envolvidos na ocorrência das UMs nas coortes de pacientes com anemia falciforme, mostrando-se como potenciais moduladores fenotípicos na doença falciforme. / Leg ulcers are one of the most common clinical manifestations of sickle cell anemia (SCA). They present a high rate of reoccurrence, delayed wound healing and a higher probability of becoming chronical. The triggering mechanisms involve hemolytic and vaso-occlusive episodes, and polymorphisms in regulatory genes of the TGF-β pathway were identified recently as contributors of this process. Polymorphisms in genes that regulate this pathway are considered as promising molecular targets in the elucidation of the pathophysiology of leg ulcers. Therefore, our aim was to investigate the relationship of the polymorphisms in SMAD7 and SMURF1 genes with the occurrence of leg ulcers in patients with SCA. The study was conducted in two independent cohorts consisting of 331 patients from Pernambuco (131 with leg ulcer and 200 without leg ulcer) and 197 patients from Rio de Janeiro (108 with leg ulcer and 89 without leg ulcer). The genotyping of SMAD7 C>T (rs736839) and SMURF1 C> G (rs219825) were performed by real time PCR. Using the recessive model of analysis, we found an association between homozygous variants (CC; GG) and the higher incidence of leg ulcers in patients from the two evaluated cohorts for SMAD7 and SMURF1 in Pernambuco (P = 0.001 and P = 0.050) and Rio de Janeiro (P = 0.029 and P = 0.006). Moreover, assessing the cohort of Pernambuco, patients with CC genotype had a higher rate of leg ulcers development (70%), compared to those with CC + CT genotypes (45%) (P <0.0001) for SMAD7, and patients with GG genotype for SMURF1 showed a higher rate of development of leg ulcers (65%) compared to CC + CG genotype (46%) (P = 0.009). In summary, our results demonstrated that the studied polymorphisms are involved in the occurrence of leg ulcers in cohorts of patients with sickle cell anemia, showing up as potential phenotypic modulators of sickle cell disease.

Le monoxyde d’azote (NO) est une molécule gazeuse synthétisée par les NO Synthases à partir de L-arginine. NO est une puissante molécule de signalisation dans de nombreux processus physiologiques comme la vasodilatation et la neurotransmission. Il module l’activité de multiples protéines (ex : guanylate cyclase soluble et ribonucléotide réductase) grâce à la nitrosylation de groupements thiol ou de métaux de transition. En tant que radical libre, NO peut réagir avec de nombreuses espèces comme l’oxygène moléculaire, et ainsi former des dérivés réactifs. Grâce à ces propriétés, NO est un acteur majeur de l’immunité innée et de l’inflammation. Les phagocytes produisent de grandes quantités de NO en réponse à des stimuli proinflammatoires, via l’activité NO Synthase inductible (iNOS). En raison des effets délétères des dérivés de NO, l’activité iNOS doit être finement régulée. Le suppresseur de tumeur p53 est capable de réprimer l’expression du gène Nos2 après avoir été lui-même activé en réponse à une accumulation de NO. La protéine p73 est un homologue de p53 encodé par un gène qui génère à la fois des isoformes actives (TAp73) et des isoformes qui sont dépourvues du domaine de transactivation N-terminal et exercent un effet dominant négatif (ΔNp73). Cette étude se focalise sur le rôle des isoformes TAp73 dans la régulation de l’expression de la iNOS. Nous démontrons que les isoformes TAp73 régulent négativement l’expression de la iNOS aux niveaux transcriptionnel et post-traductionnel en potentialisant l’effet répresseur du TGF-β, ce qui résulte en une forte surexpression de la iNOS dans les cellules TAp73-/-. Ces résultats confortent le rôle de la famille p53 comme un réseau essentiel de protéines régulatrices des fonctions du TGF-β. / Nitric oxide (NO) is a gaseous molecule synthesized from L-arginine by Nitric Oxide Synthases. NO acts as a potent signaling molecule in various physiological processes like vasorelaxation and neurotransmission. It modulates the activity of many proteins (e.g. soluble guanylate cyclase and ribonucleotide reductase) through nitrosylation of thiol moieties or transition metal ions. As a free radical, NO can also react with a number of cellular species, notably molecular oxygen, to form reactive oxygen species and reactive nitrogen species. Thanks to these properties, NO appears as a major component of innate immune response and inflammation. Phagocytes produce large amounts of NO in response to proinflammatory through inducible Nitric Oxide Synthase (iNOS) activity. Because of the harmful effects of NO derivatives on cellular components, iNOS activity needs to be tightly regulated. The p53 tumor suppressor has been shown to repress Nos2 after being activated by NO itself. The p73 protein is an homologous encoded by the TP73 gene that generate transcriptionally active TAp73 isoforms and ΔNp73 isoforms that lack the transactivation domain and exert a dominant negative effect. This study focuses on the role of TAp73 isoforms in regulation of iNOS expression. We demonstrate that TAp73 isoforms potentiate the repressive effect of TGF-β on iNOS expression at transcriptional and post-traductional levels, resulting in a substantial iNOS overexpression in TAp73-/- cells. These results emphasize the emerging role of p53 family as a master regulator of TGF-β functions.

Les maladies fibroprolifératives se caractérisent par l’accumulation de constituants de la matrice extracellulaire en réponse à une agression chronique et répétée conduisant à la destruction de l’architecture tissulaire. Les myofibroblaste, sous l’influence du TGFβ, représentent les cellules effectrices majoritaires dans ce processus. Les miARN, régulateurs négatifs de l’expression génique, interviennent dans de nombreux mécanismes physio-pathologiques dont la fibrose tissulaire mais leur mécanismes d’action et la synergie potentielle entre miARN co-régulés au sein d’un même cluster restent mal compris. Nos travaux ont consisté à caractériser l’implication du cluster miR-199/214 généré à partir du LncARN DNM3os, dans la fibrose pulmonaire. Nous avons montré que les miARN de ce cluster participent à l’activation et à la différenciation des fibroblastes en myofibroblastes via la régulation des voies canoniques et non canoniques du TGF-β. Ce cluster agit également en tant qu’inhibiteur de la réparation épithéliale. In vivo, l’inhibition de l’un de ces « fibromiRs », a permis, dans un modèle murin, de réduire significativement les lésions de fibrose. Par ailleurs, de par leur présence et leur stabilité dans les fluides biologiques, les miARN représentent également une nouvelle classe de biomarqueurs diagnostiques ou pronostiques non invasifs. Nous avons ainsi montré que les niveaux sériques de miR-21-5p étaient augmentés chez les patients présentant une fibrose rénale sévère. Ces travaux soulignent l’importance des miARN dans la pathogénèse des maladies fibroprolifératives et montrent qu’ils représentent de nouvelles cibles thérapeutiques ou des biomarqueurs non invasifs. / Fibrotic diseases are characterized by the accumulation of extracellular matrix components in response to chronic aggression leading to the destruction of tissue architecture. Myofibroblasts, controlled by TGFβ, are central effectors in this process. MiRNAs, negative regulator of gene expression, are involved in many patho-physiological mechanisms, including tissue fibrosis but their mechanisms of action and the potential synergistic activity between co-regulated miRNAs within the same cluster remain poorly understood. Our work consisted in characterizing the involvement of the miR-199/214 cluster, generated from LncRNA DNM3os, in pulmonary fibrosis. We have shown that these miRNAs are involved in the activation and the differentiation of fibroblasts to myofibroblasts through the regulation of canonical and non-canonical TGF-β pathways. This cluster also acts as an inhibitor of epithelial repair. In vivo, the inhibition of one of this “FibromiR”, significantly decrease fibrosis, in a murine lung fibrosis model. In addition, because of their presence and their stability in biological fluids, miRNAs also represent a new class of non-invasive diagnostic or prognostic biomarker. We showed that serum levels of miR-21-5p were increased in patients with severe kidney fibrosis. These studies highlight the importance of miRNAs in pathogenesis of fibrotic disorders and show that they represent new therapeutic targets or non-invasive biomarkers.