La faculté du virus de la stomatite vésiculeuse (VSV) à induire l'apoptose dans les cellules tumorales en fait un bon modèle d'étude. Mais contrairement au virus sauvage pour la protéine de la matrice M (TP6), certains mutants de M du VSV, comme T1026, induisent moins fortement l'apoptose. Ils peuvent également persister dans les cellules neurales humaines. Les études préalables ont montré que si la voie apoptotique intrinsèque est impliquée dans la mort cellulaire induite par le VSV, elle ne suffit pas à expliquer la totalité de la mortalité. D'autres voies apoptotiques sont donc impliquées. La calpaïne est une protéine cellulaire impliquée dans différentes voies métaboliques chez les cellules de vertébrés, dont l'apoptose. Cette cystéine protéase dépendante du calcium est particulièrement importante dans les cellules de type neural. L'infection virale d'une cellule pouvant induire une variation de la concentration en calcium cytosolique, la calpaïne peut être activée dès la phase précoce de l'infection et jouer un rôle à différents niveaux. Une fois activée, elle a la capacité de cliver le fodrine, protéine du cytosquelette, et ainsi participer aux changements morphologiques induits par le VSV. La calpaïne peut également cliver Bax, renforçant la voie apoptotique mitochondriale. Le rôle de la calpaïne a été étudié ici lors de l'infection in vitro par le VSV dans un neurogliome de type H4. L'analyse des protéines totales, extraites lors des phases précoces et tardives de l'infection par TP6 et T1026, ont pu être effectuées par immunobuvardage. De plus, des modifications dans la morphologie des cellules infectées ont été observées par microscopie optique. La présence de la calpaïne a été décelée dans la fraction cytosolique des cellules H4. Les deux mutants viraux utilisés ont montré un clivage de cette protéase tôt dans l'infection sans toutefois qu'une augmentation de la concentration en calcium cytosolique n'apparaisse. L'inhibition de la calpaïne a provoqué un ralentissement des changements morphologiques induits par TP6, mais le clivage de la fodrine n'a pu être mis en évidence étant donné l'absence de la forme classique de cette protéine dans les cellules H4. L'inhibition de la calpaïne a également permis de diminuer la mortalité cellulaire lors de la phase précoce de l'infection par TP6 (1-4h p.i). Cependant, cet effet se perd au cours de la phase tardive (16-18h p.i). Dans le cas de T1026, l'inhibition de la calpaïne n'a pas provoqué de différences, que ce soit dans les changements morphologiques ou dans la viabilité cellulaire. Entre 14h et 18h p.i. la pro-caspase-3 a été clivée, montrant ainsi l'apoptose induite par le VSV, et Bax a également été clivé en une sous-unité de 18 kDa, portion à caractère pro-apoptotique pouvant provenir de l'activité de la calpaïne. Les résultats montrent donc que cette protéase est impliquée dans l'infection par le VSV, tant dans les changements morphologiques que dans la mort cellulaire induits lors de l'infection. ______________________________________________________________________________

Le corps humain est composé de plusieurs milliards de cellules neuronales, lesquelles ont un impact primordial sur les systèmes vitaux. En effet, le système nerveux, étant lui-même un système vital du corps humain, effectue de nombreuses fonctions afin de voir au bon fonctionnement des autres systèmes du corps, tels que le système cardiovasculaire, le système digestif, le système musculaire et bien d’autres. Plusieurs maladies neurodégénératives telles que l’Alzheimer et la maladie de Creutzfeldt-Jakob, affectent les cellules nerveuses du corps et occasionnent la perte de différentes fonctions causant une diminution du bien-être et pouvant mener à la mort. La hausse du nombre d’individus atteint de maladies neurodégénératives observée au fils des ans nous montre l’importance de comprendre les phénomènes moléculaires qui se produisent lors des mécanismes de dégénérescence axonale dans les neurones. Lors de ma maîtrise dans le laboratoire du professeur Richard Blouin, j’ai étudié l’impact d’une augmentation intracellulaire de calcium sur la protéine dual leucine zipper kinase (DLK) en utilisant un modèle cellulaire humain, les SH-SY5Y. J’ai pu démontrer que l’entrée de calcium dans la cellule avait un impact sur la quantité de protéine DLK présente dans celles-ci. En effet, j’ai pu observer une diminution de la quantité de DLK dans les cellules suite à une entrée de calcium, un phénomène exclusivement calcium-dépendant. À l’aide d’inhibiteurs pharmacologiques, j’ai pu montrer l’implication, des calpaïnes, des protéases calcium-dépendantes reconnues pour leur rôle dans la dégénérescence axonale. Les essais in vitro montrent que DLK est une cible spécifique des calpaïnes.

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

Les cellules souche cancéreuses contribuent au développement des sarcomes, mais le manque de marqueurs spécifiques empêche leur caractérisation et la possibilité de cibler ce type de cellules. Nous avons utilisé la séquence régulatrice de la calpaïne-6 dans des systèmes rapporteurs pour identifier les cellules exprimant la calpaïne-6. Ces cellules étaient des cellules initiatrices de tumeurs et se comportaient comme des cellules souche, au sommet de la hiérarchie cellulaire. L'expression de la calpaïne-6 dépend d’un programme génique de cellules souche qui implique Oct4, Nanog et Sox2 et est activée par l'hypoxie. L’inhibition de la calpaïne-6 a bloqué le développement tumoral et a induit la diminution du nombre de cellules souche cancéreuses dans les sarcomes osseux. L’expression de la calpaïne-6 était inversement corrélée à l'expression de marqueurs de sénescence mais était associé à un flux autophagique dynamique. L’inhibition de la calpaïne-6 a induit l'entrée des cellules en sénescence et a supprimé le flux autophagique. Nos résultats révèlent que le calpaïne-6 identifie les cellules souche des sarcomes et joue un rôle important dans le maintien des cellules souche cancéreuses en contrôlant les processus d’autophagie et de sénescence. La calpaïne-6 semble être une cible thérapeutique prometteuse pour éradiquer les cellules souche dans les sarcomes / Cancer stem cells contribute to sarcoma development, but lack of specific markers prevents their characterization and the possibility of targeting. We used the regulatory sequence of calpain-6 in reporter constructions to identify calpain-6–expressing cells. These cells were tumor-initiating cells and behaved like stem cells at the apex of the cellular hierarchy. Calpain-6 expression depended on the stem-cell transcription network that involves Oct4, Nanog, and Sox2 and was activated by hypoxia. Calpain-6 knockdown blocked tumor development and induced depletion of sarcoma stem cells. Calpain-6 was inversely associated with expression of senescence markers but was associated with a dynamic autophagy flux. Calpain-6 knockdown induced cell entry into senescence and suppressed autophagy flux. Our results reveal that calpain-6 identifies sarcoma stem-cell and plays an important role as a regulator of cancer cell fate driving a switch between autophagy and senescence. Calpain-6 may be a promising therapeutic target to eradicate sarcoma stem cells.

Afin de lutter efficacement contre les malversations du dopage, il apparaît essentiel de comprendre les mécanismes conduisant au remodelage musculaire. Dans ce but nous avons analysé les effets d’un β2-agoniste, le clenbutérol, sur le remodelage musculaire et les différentes voies de signalisation qui y sont associées. Nous nous sommes particulièrement intéressés au système des calpaïnes qui a souvent été associé à des phénomènes de remodelage musculaire, principalement dans des modèles d’atrophie. Nous avons montré une sollicitation précoce du système des calpaïnes lors d’un traitement chronique au clenbutérol chez le rat associé à une conversion phénotypique dans les muscles EDL et Soléaire et à une hypertrophie dans le muscle EDL uniquement. Puis, nous avons inhibé l’activité des calpaïnes en parallèle d’un traitement au clenbutérol. Les muscles ayant une activité des calpaïnes diminuée et soumis à un traitement au clenbutérol n’ont pas développé de remodelage musculaire. Ces premiers résultats renforcent l’idée d’une implication des calpaïnes dans le remodelage musculaire induit par un traitement chronique au clenbutérol. / To fight doping in an effective manner, it is essential to understand the mechanisms leading to muscle remodeling. For this purpose we analyzed the effects of clenbuterol, on muscle remodeling and various associated signaling pathways. We were particularly interested with the calpain system which has often been associated with muscle remodeling phenomena, mainly in models of atrophy. We have shown that an early calpain system solicitation during chronic treatment with clenbuterol in rats was associated with a phenotypic conversion in the Soleus and EDL muscles and hypertrophy in the EDL muscle. We then inhibited the activity of calpains with a parallel clenbuterol treatment. The muscles with a reduced activity of calpain and treated with clenbuterol did not develop muscle remodeling. These initial results reinforce the idea of an involvement of calpain in the muscle remodeling induced by chronic treatment with clenbuterol.

Les récepteurs NMDA sont essentiels à la fonction synaptique. Ils activent diverses cascades de signalisation, dont celle de la calpaïne. Cette protéase peut cliver la sous-unité GluN2B du récepteur NMDA (rNMDA), mais les conséquences d'une telle coupure ne sont pas encore connues. L'objectif de cette étude est de détecter le fragment C-terminal ainsi généré par la calpaϊne et d'étudier ses possibles interactions avec d'autres protéines, telles que la CaMKII, et, par le fait même, son rôle dans la modulation de cascades de signalisation impliquées dans la fonction synaptique. J'ai donc procédé à des études biochimiques par Western Blot sur différentes fractions (nucléaire, cytosolique, densité post-synaptique (PSD), non-PSD) de neurones corticaux en culture âgée de 12 à 15 jours et j'ai observé le clivage de la sous-unité GluN2B en appliquant une stimulation excitotoxique composée de 100µM de glutamate et 10 µM de glycine, qui est reconnue pour activer tous les récepteurs NMDA (synaptique et extrasynaptique) (Papouin et al., 2012). Cette stimulation a généré un fragment de 60 kDa dans la fraction PSD spécifique à la sous-unité GluN2B. J'ai également démontré, par des expériences d'immunoprécipitation, l'interaction de ce fragment C-terminal avec la CaMKII et la PSD95, ce qui n'a jamais été dévoilé par le passé. Enfin, ce fragment pourrait possiblement être en mesure de maintenir l'activité de la CaMKII lors des processus d'excitotoxicité, ce qui engendrerait la mort neuronale et plusieurs pathologies. / NMDA receptors are essential for synaptic function. They activate various signaling cascades, including that of calpain. This protease can cleave the C-terminal tail of the GluN2B subunit of the NMDA receptor (NMDAr), but the consequences of this cleavage, in neuronal functions, is not yet known. The objective of this study is to detect the C-terminal fragment induced by calpain and to study its possible interactions with other proteins, such as CaMKII, and also, its role in the modulation of signaling cascades involved in synaptic function. I therefore performed biochemical studies by Western blot on different fractions (nuclear, cytosolic, postsynaptic density (PSD), non-PSD) of cortical neurons in culture aged 12 to 15 days and observed the cleavage of the GluN2B subunit by applying an excitotoxic stimulation composed of 100 μM glutamate and 10 μM glycine, which is known to activate all NMDA receptors (synaptic and extrasynaptic) (Papouin et al., 2012). This stimulation generated a fragment at 60 kDa in the PSD fraction specific to the GluN2B subunit. I have also demonstrated, through immunoprecipitation experiments, the interactions of this C-terminal fragment with CaMKII and PSD95, which has never been observed in the past. Finally, this fragment could possibly be able to maintain the activity of CaMKII during the excitotoxicity processes and to induce the neuronal death and several pathologies.

Calpaïne 3 est une cystéine protéase retrouvée principalement au niveau du tissu musculaire. Cette enzyme joue un rôle clef dans le maintient de l’intégrité des fibres musculaires. En effet, des mutations au niveau du gène de calpaïne 3 ont été identifiées comme étant responsables d’une dystrophie musculaire autosomale récessive, la LGMD2A (Limb-girdle muscular dystrophy type 2A), caractérisée par une atrophie progressive des muscles des ceintures scapulaires et pelviennes. Nos travaux montrent que calpaïne 3 inhibe l’activité transcriptionnelle de MyoD. Ce facteur de transcription myogénique (MRF) joue un rôle central dans le contrôle de la myogenèse aussi bien au cours du développement embryonnaire que chez un individu adulte au cours du processus de régénération musculaire. Cette diminution d’activité transcriptionnelle a lieu aussi bien dans des cellules myoblastiques (C2C12) que fibroblastiques (C3H10T1/2). Par contre calpaïne 3 ne modifie pas l’activité transcriptionnelle des autres MRFs (Myf5, myogénine ou MRF4). Nous avons pu montrer que calpaïne 3 affecte spécifiquement l’activité transcriptionnelle de MyoD en entraînant une diminution de son niveau protéique (Western-blot, microscopie confocale), sans affecter son niveau d’ARNm (RT-QPCR). De plus, des expériences de détermination de la demi-vie protéique ont pu montrer que calpaïne 3 intervenait sur la dégradation protéique de MyoD. Des expériences sont en cours afin de déterminer si calpaïne 3 hydrolyse directement ou non le facteur MyoD. Nos travaux montrent que l’hydrolyse de MyoD induite par calpaïne 3 représente une voie parallèle à celle du système protéolytique protéasome ubiquitine-dépendant connu pour être impliqué dans sa dégradation. Nous avons également montré qu’une modification de l’expression de calpaïne 3, soit par surexpression soit par inhibition avec des siRNA spécifiques, entraîne une perturbation du processus de différenciation myogénique. Cet effet a été plus particulièrement étudié au sein d’une sous-population de cellules qui reste indifférenciée dans les cellules C2C12 induites en différenciation. Ces cellules, appelées cellules de réserve, s’apparentent aux cellules satellites intervenant dans la régénération musculaire. Nous avons montré que calpaïne 3 participe à la régulation du nombre des cellules de réserve au cours de la différenciation des cellules C2C12. Ce rôle de calpaïne 3 pourrait être lié à son intervention dans la dégradation du facteur MyoD. L’ensemble de ces résultats suggère ainsi que calpaïne 3 pourrait jouer un rôle in vivo dans le maintien d’un stock de cellules satellites au cours de la régénération musculaire. / Calpain 3 (CAPN3) is a calcium-dependent cysteine protease mainly expressed in skeletal muscle. This protease plays a key role in maintaining the integrity of muscular fibers. Indeed, mutations in CAPN3 encoding gene cause limb-girdle muscular dystrophy type 2A, an autosomal recessive muscular dystrophy characterized by progressive atrophy and weakness of the proximal limb muscles. Our work reveals an inhibitory effect of CAPN3 directed against the myogenic regulatory factor (MRF), MyoD. We have shown that CAPN3 inhibits the transcriptional activity of MyoD either in myoblastic cells (C2C12 cells) or in fibroblastic ones (C3H10T1/2 cells). On the contrary, no variation in the transcriptional activity of the other members of the MRFs family (Myf5, myogenin, or MRF4) was observed. CAPN3 affects the transcriptional activity of MyoD by decreasing the quantity of the endogenous protein MyoD (Western-blots, confocal microscopy experiments), without affecting its mRNA level (RT-QPCR). Moreover, half-life determination experiments showed that CAPN3 induce MyoD degradation acts on MyoD by a proteic degradation. Experiments are in progress to determine whether CAPN3 acts directly or not on MyoD. Furthermore, the inhibitory effect of CAPN3 on MyoD is independent of the ubiquitin-proteasome proteolytic pathway that is known to play a role during MyoD degradation. Indeed, MyoD mutants resistant to proteolytic degradation by the proteasome are sensitive to CAPN3 action. Interestingly, we have shown that modifications in CAPN3 expression, induced by overexpression or downregulation (siRNA), cause perturbations in myogenic differentiation. CAPN3 appears as a regulator of myogenic differentiation by modulating the quantity of MyoD available for progressing in differentiation. In addition, we have highlighted a potential role of CAPN3 in maintaining a pool of reserve cells along C2C12 cells differentiation. These cells share numbers of similarities with satellite cells present in the adult muscles. In conclusion, we have shown that CAPN3 acts as a regulatory molecule on myogenic differentiation, and probably have implications in the area of regeneration.

Rôle du Système de calpaïne/calpastatine dans l'hypertension pulmonaire induite par l'hypoxie chez la souris. Les souris calpaïnes knockout ont montré des effets protecteurs dans l'hypertension pulmonaire (HP) induite par l'hypoxie. Cependant, le modèle animal avec une surexpression de calpastatine (cast) n'a jamais été étudié. Notre objectif est d'utiliser des souris transgéniques CMV-cast qui surexpriment constitutivement la calpastatine intracellulaire sous le contrôle du promoteur CMV dans tous les types cellulaires pour étudier les effects de la calpaïne intracellulaire. Nous utilisons aussi des souris transgéniques CRP-cast qui surexpriment la calpastatine extracellulaire sous le contrôle du promoteur CRP (protéine C-réactive) pour étudier les effets de la calpaïne extracellulaire. Finalement, nous examinons les effets d'un traitement avec le PD150606, inhibiteur de calpaïne, chez des souris C57BL/6j (WT) hypoxiques et SM22-5HTT+ qui dévélopent l'HP spontanément. Nous avons constaté que les protéines calpaïne et calpastatine sont augmentées immédiatement dans un état hypoxique. Les calpaïnes ont ensuite culminé le jour 8 et sont restées élevées jusqu'au jour 18 chez les souris WT hypoxiques, alors que la calpastatine a augmenté du jour 1 au jour 3, retournant au niveau basal jusqu'au jour 18. Les activités des calpaïnes intra- et extra-cellulaires ont augmenté progressivement pour atteindre un sommet au jour 8, restant aux niveaux élevés jusqu'au jour 18 chez les souris WT hypoxiques. En utilisant l'immunofluorescence, nous avons constaté que l'augmentation des calpaïnes sont principalement colocalisés avec les CML vasculaires pulmonaires (α-SMA+). Cependant, chez la souris CMV-cast, la surexpression de la calpastatine a atténué le développement d'HP. Chez les souris CMV-cast hypoxiques les niveaux de calpastatine sont restés plus élevés que ceux des souris WT à tous les moments de l'hypoxie. Les niveaux de calpastatine plus élevés chez les souris CMV-cast ont empêché de manière significative une augmentation des niveaux de protéines calpaïnes et des activités intra- et extra-cellulaires de la calpaïne au cours de l'hypoxie. Les résultats d'immunofluorescence également ont confirmé que moins de calpaïnes colocalisent avec les CML vasculaires pulmonaires (α-SMA+) chez la souris CMV-cast. Après 18 jours hypoxie, CRP-cast mice ont attenué le développement d'HP. En outre, cette surexpression a montré des effets similaires par rapport à celle intracellulaire. Cependant, le PD150606 a eu que des effets supplémentaires chez les souris WT hypoxiques par rapport aux souris CMV-cast et CRP-cast hypoxiques. Chez les souris SM22-5HTT+, les niveaux de calpastatine, de calpaïnes ainsi que des activités intra- et extra-cellulaires de la calpaïne ont été significativement augmentés dans les poumons. Le PD150606 n'a pas modifié les niveaux de calpastatine, mais il a diminué de manière significative des calpaïnes ainsi que des activités intra- et extra-cellulaire de calpaïne. Les niveaux de calpastatine et des calpaïnes ont également paru augmentées dans les vessaux pulmonaires remodelés chez les patients atteints de maladie pulmonaire chronique par rapport à ceux nonremodelés. En résumé, nos résultats indiquent un nouveau rôle des calpaïnes extracellulaires dans la prolifération des CML-AP dans l'HP. Les stratégies d'inhibition des calpaïnes extracellulaires sembleraient être une stratégie thérapeutique dans le traitement de la progression de l'HP. / Targeting the Calpain/Calpastatin System to Protect against Hypoxia-induced Pulmonary Hypertension in Mice. Calpain knockout mice exhibited protective effects against hypoxia-induced PH. Our aim was to study the role of the calpain/calpastatin system on PH development in mice. To this end, we used mice ubiquitously overexpressing intracellular calpastatin (cast) under the control of a CMV promoter (CMV-cast) to explore the effects of intracellular calpains. We also used mice overexpressing extracellular calpastatin under the control of a CRP (C-reactive protein) promoter (CRP-cast) to explore the effect of extracellular calpains. Finally, we examined the effects of treatment with PD150606, an inhibitor of calpain, in WT mice exposed to hypoxia and in SM22-5HTT+ mice with spontaneous PH. During time-course of hypoxia, we found that calpain and calpastatin protein levels increased immediately after hypoxic exposure. Calpain protein levels then peaked on day 8 and remained elevated until day 18 in hypoxic WT mice; however, calpastatin protein levels increased from day 1 to day 3, and returned to basal level until day 18. Both intra- and extra-cellular calpain activities were upregulated gradually and peaked on days 8, and still markedly remained in high levels until day 18 in hypoxic WT mice. By using immunofluorescence, we found that increased calpains were predominantly colocalized with α-SMA positive pulmonary vascular SMCs. In CMV-cast mice, intracellular calpastatin overexpression successfully attenuated PH development. In CMV-cast mice, calpastatin protein levels remained higher than those in WT mice at all time points of hypoxia. The higher calpastatin protein levels in CMV-cast mice did significantly prevent an increase in calpain protein levels and calpain intra- and extra-cellular activities during hypoxia. After 18 days hypoxia, CRP-cast mice exhibited less PH severity. Moreover, extracellular calpastatin overexpression showed similar effects as intracellular calpastatin overexpression. Treatment with PD150606 induced an additional protective effect in hypoxic WT mice but not CMV-cast and CRP-cast mice. In SM22-5HTT+ mice, lung calpastatin and calpain proteins as well as calpain intra- and extra-cellular activities were significantly increased. PD150606 did not alter lung tissue calpastatin. However, it significantly decreased calpain protein levels as well as calpain intra- and extra-cellular activities. In summary, our present results demonstrate that calpain inhibition prevents PH development. Either increasing extracellular calpastatin or increasing both extra- and intra-cellular calpastatin is efficient to attenuate PH. Treatment with PD150606 which inhibits both extra- and intra-cellular calpain activities may be useful in teh setting of PH.

La calpaïne 1 est une protéase à cystéine activée par le calcium, qui peut être partiellement externalisée. Les calpaines extracellulaires favorisent la résolution de l'inflammation et la réparation des tissus, à travers la prolifération et la migration cellulaire. Le récepteur Toll like (TLR) 2 a été identifié comme une cible des calpaïnes extracellulaires dans les lymphocytes. L'objectif est d'étudier le rôle de la calpaïne extracellulaire 1 dans la progression tumorale de l'adénocarcinome pulmonaire lepidique (ADL). La calpaïne extracellulaire, le fragment soluble de TLR2, le versican et les cytokines étaient analysés par ELISA dans des surnageants de lavage bronchoalvéolaire (LBA) de patients atteints d'ADL (n = 68). La source de calpaïne était analysée par immunohistochimie. TLR2, cible de la calpaïne extracellulaire était étudiée par cytométrie de flux sur les polynucléaires neutrophiles (PNN) et des lignées humaines de cancer bronchiques. Calpain 1 extracellulaire, sécrété par les cellules tumorales, était associée à la progression tumorale, l'inflammation à neutrophiles, avec un facteur de mauvais pronostic de survie (p = 0,003). TLR2 était exprimé sur les cellules tumorales ou les PNN avec une diminution d¿expression après traitement par calpaïne. Le fragment soluble de TLR2 était corrélée à la concentration extracellulaire de calpaïne 1 dans les surnageants de LBA (r = 0,624; p <0,001). Le fragment soluble de TLR2 élevé était associé à la progression tumorale et un environnement pro-inflammatoire La calpain extracellulaire sécrétée par la cellule tumorale, favorise un microenvironnement inflammatoire et la progression tumorale médiée par TLR2 dans ADL. / Calpain 1 is pro inflammatory calcium-activated cysteine proteases, which can be partly externalized. Extracellular calpains limit inflammatory processes and promote tissue repair, through cell proliferation and migration. Toll like receptor (TLR) 2 has been identified as a target of extracellular calpains in lymphocytes. The aim was to investigate the role of extracellular calpain 1 in tumor progression of lepidic pulmonary adenocarcinoma (LPA). Extracellular calpain 1, soluble fragment of TLR2 and cytokines were analyzed by ELISA in bronchoalveolar lavage fluid (BALF) supernatants from patients with LPA (n=68). Source of calpain was analyzed by immunohistochemistry. TLR2 as target of extracellular calpain was studied by flow cytometry on polymorphonuclear neutrophils (PMN) and human lung cancer cell lines. Extracellular Calpain 1, secreted by tumor cells, was associated to tumor progression, neutrophilic inflammation, with a poor prognostic factor on survival (p=0,003). TLR2 was expressed on PMN or tumor cells and decreased after calpain treatment. The soluble fragment of TLR2 was correlated to the extracellular calpain 1 concentration in the BALF supernatants (r=0.624; p<0.001). High soluble fragment of TLR2 was associated with tumor progression and a pro-inflammatory environment. Extracellular Calpain 1 secreted by tumor cell, promotes inflammatory microenvironment and tumor progression through TLR2 in LPA.

Les mécanismes sous-tendant la neurodégénérescence aiguë (ischémie cérébrale) et chronique (maladie d'Alzheimer, maladie de Huntington, sclérose latérale amyotrophique), impliqueraient des altérations mitochondriales et des anomalies de transmission glutamatergique (excitotoxicité). La maladie de Huntington (MH) est caractérisée par une neurodégénérescence du striatum. Dans cette structure cérébrale, une diminution de l'activité du complexe II mitochondrial est observée chez les patients. Les mécanismes de la neurodégénérescence induite par l'inhibition du complexe II sont inconnus in vivo et nous les avons caractérisés dans un modèle de rat intoxiqué par l'acide 3-nitropropionique (3-NP). La calpaïne est la protéase majoritairement impliquée dans la mort striatale in vivo en parallèle d'une activation des caspases. De plus, les modèles murins transgéniques de la MH présentent une hyperactivation des récepteurs NMDA (R-NMDA). Les atteintes mitochondriales pourraient de manière synergique, potentialiser les effets toxiques de la dysfonction des R-NMDA. Cependant les mécanismes de cette synergie sont, in vivo, inconnus.<br />Dans la présente étude, nous avons cherché à comprendre comment la mort induite par l'injection intrastriatale de l'acide quinolinique (QA), agoniste des R-NMDA, était potentialisée par le 3-NP, inhibiteur du complexe II mitochondrial.<br />Le 3-NP subtoxique induit une potentialisation de la mort striatale lorsque l'inhibition du complexe II est supérieure à 35%. Le 3-NP seul (sans QA) produit des lésions au-delà de 50% d'inhibition. Entre 35 et 50% d'inhibition, l'utilisation de techniques biochimiques et immunohistochimiques, a permis de démontrer que le 3-NP potentialisait la mort excitotoxique par un facteur 10. Le mécanisme de la potentialisation met en jeu une activation importante de la calpaïne, protéase activée par le Ca2+. L'activation de la calpaïne traduit une élévation délétère de la concentration intracytoplasmique du Ca2+. L'origine du mécanisme calcique de la potentialisation excitotoxique par le 3-NP pouvait sous-tendre l'existence d'une hyperactivation des R-NMDA conduisant à une augmentation de l'influx calcique, et/ou une perturbation de l'homéostasie calcique. Le mécanisme d'augmentation de Ca2+ intracytoplasmique ne semble pas mettre en jeu une hyperactivation des R-NMDA. En effet, le 3-NP ne modifie pas l'entrée de glucose induite par le QA in vivo, ceci traduisant une activation similaire des R-NMDA avec ou sans 3-NP. De plus, l'entrée du 45Ca induite par le QA appliqué sur des cultures primaires de neurones striataux, n'est pas augmentée par le 3-NP, malgré un niveau de calcium intracellulaire augmenté, détecté par imagerie calcique. <br />D'après ces résultats, la potentialisation de mort induite par le QA lorsque le complexe II mitochondrial est inhibé, ne résulterait pas d'une entrée accrue de Ca2+ par les R-NMDA, mais résulterait plus probablement d'une incapacité des neurones à maintenir l'homéostasie calcique. Par ailleurs, la réduction de l'activité du complexe II mitochondrial combinée à l'excitotoxicité pourraient participer à la dégénérescence striatale dans la MH. Ainsi, l'homéostasie calcique constituerait une cible thérapeutique privilégiée.