Thèse--Méd.--Reims, 1973. N°: N° 37. / Les photogr. manquent. Bibliogr. ff. I-XVI.

Vnn1 est une pantéthéinase participant à la gestion du stress tissulaire. L’activité pantéthéinase lyse la pantétheine, intermédiaire métabolique dans la synthèse du coenzyme A en cystéamine et pantothénate. Vnn1 est inductible sur des fibroblastes activés et participe à la réparation vasculaire en réponse à l'hypoxie. L’objectif de cette thèse est de déterminer le rôle de Vnn1 dans deux pathologies liées à des dysfonctions myofibroblastiques : la sclérodermie et le fibrosarcome. Dans le cadre d’une collaboration, nous avons montré que Vnn1 est induite sur des fibroblastes sclérodermiques chez la souris et chez l’homme. Des souris Vnn1-/- développent une forme atténuée de la pathologie, avec une réduction de la fibrose et de l’inflammation. Vnn1 pourrait être un marqueur pronostique des formes graves en pathologie humaine. En parallèle, nous avons montré que Vnn1 est exprimée au cours du développement de fibrosarcomes dans un modèle de souris Ink4a/Arf-/-, et se comporte comme un gène suppresseur de tumeur dans ce modèle. Nous avons produit des lignées fibroblastiques Ink4a/Arf-/- qui ont été transformées avec RasV12 en présence de Vnn1 active ou pas. Après greffe, ces lignées produisent des fibrosarcomes. En présence de Vnn1 active, la croissance tumorale est réduite et leur état de différenciation maintenu. De plus, la présence de Vnn1 semble réduire la transition métabolique induite par effet Warburg, amplifiant la glycolyse aérobie et limitant l’activité mitochondriale. Ces résultats montrent que Vnn1 corrèle avec un état activé du myofibroblaste, ce qui est délétère dans le cas de la sclérodermie mais limite la progression tumorale dans le cas des fibrosarcomes. / Vanin-1 (Vnn1) is a pantetheinase which participates in the control of tissue stress. Pantetheinases hydrolyse pantetheines, metabolic intermediates in the synthesis of coenzyme A into cysteamine and pantothenate. Vnn1 is inducible in activated fibroblasts and participates in vascular repair during responses to hypoxic stress. The aim of this thesis was to determine the role of Vnn1 in two pathologies linked to myofibroblasts dysfunction : scleroderma and fibrosarcoma. A collaborative work, have shown that Vnn1 is upregulated in sclerodermic fibroblasts in mouse and in human. Mice Vnn1-/- developed less severe pathology, with a diminution of fibrosis and inflammation. Vnn1 could be a prognostic marker for the severe form of scleroderma. In parallel, we have shown that Vnn1 is expressed during fibrosarcoma development in Ink4a/Arf-/- mice and acts as a tumor suppressor gene in this model. We have generated fibroblastic Ink4a/Arf-/-cell lines which were transduced with RasV12, in presence of a Vnn1 active or not. After engraftment, these cells induced fibrosarcoma. In the presence of the active form of Vnn1, their differentiation into myofibroblasts was maintained and tumor growth was reduced. Moreover, Vnn1 appeared to diminish the metabolic transition induced by the Warburg effect which amplifies aerobic glycolysis, while limiting mitochondrial activity, beneficial for tumor growth. Together, these results show that Vnn1 expression correlates with an activated state of myofibroblasts, which is deleterious in scleroderma but susceptible to limit tumor growth and specifically the development of undifferentiated aggressive fibrosarcoma.

Les propriétés invasives des cellules cancéreuses sont liées à des modulations importantes de l’expression de gènes. Des protéases doivent être exprimées afin de permettre la dégradation de la matrice extracellulaire (MEC), l’activation protéolytique de protéines matricielles et la libération de facteurs de croissance, de cytokines, de récepteurs et de molécules d’adhérence. Parmi ces protéases, les métalloprotéinases matricielles (MMPs) jouent un rôle crucial dans la dégradation de la MEC et dans le remodelage tissulaire observéau cours de l’invasion tumorale. L’émergence de thérapeutiques anticancéreuses basées sur des stratégies épigénétiques nécessitent d’évaluer leurs effets sur les propriétés des cellules tumorales. Ce travail a pour objectif d’analyser les effets de modulateurs épigénétiques (un agent hypométhylant de l’ADN et des inhibiteurs d’histone désacétylases (inhibiteursd’HDACs ou HDIs)) sur l’expression des MMP-1, -2 et -9 dans la lignée cellulaire de fibrosarcome humain HT1080. Dans un premier temps, il apparaît que l’agenthypométhylant de l’ADN, la 5-aza-2’désoxycytidine (5-azadC), augmente l’expressiongénique et protéique des MMP-1, -2 et -9. Ces modifications de l’expression sont associées à (i) une déméthylation globale de l’ADN et (ii) des modifications de la supra-organisation chromatinienne correspondant globalement à une chromatine moins condensée. De plus, la5-azadC est capable d’accroître les propriétés invasives des cellules par l’intermédiaire,notamment, d’une augmentation de l’expression de la MMP-1 par un mécanisme transcriptionnel. Cette augmentation de la transcription implique le recrutement du facteurSp1 et un remodelage chromatinien au niveau du promoteur du gène de la MMP-1.Néanmoins, une déméthylation totale de ce promoteur n’est pas nécessaire à cette induction. De manière complémentaire, le traitement des cellules HT1080 par différents HDIs révèle le rôle potentiel d’HDACs dans la régulation de l’expression de la MMP-1. Un HDIà large spectre, la trichostatine A (TSA), est capable de moduler l’expression de la MMP-1 et la texture nucléaire, mais uniquement après déméthylation préalable de l’ADN par la 5-azadC. Par contre, l’HDI spécifique des HDACs de classe I, le MS-275, est capable d’induire, à lui seul, l’expression génique et protéique de la MMP-1. Cette expression génique requiert un remodelage de la chromatine et le recrutement de l’histone acétyltransférase p300 au niveau du promoteur du gène de la MMP-1. L’ensemble de ces résultats suggèrent que des mécanismes épigénétiques jouent un rôle crucial dans le contrôle de l’expression de laMMP-1 dans les cellules HT1080, influençant ainsi les propriétés invasives de ces cellules. / Invasive properties of cancer cells require critical changes in gene expression. Proteasesmust be expressed for the degradation of the extracellular matrix (ECM), the proteolyticactivation of matrix proteins and the release of bioactive molecules such as growth factors,cytokines, receptors and adhesion molecules. Among these proteases, the matrixmetalloproteinase (MMP) family members play a crucial role in the ECM breakdown andremodeling of tissues during tumor invasion. The introduction of epigenetic strategies in thetherapeutic arsenal against cancer led to the need to evaluate the effects of suchtherapeutic approaches on cell behavior. Here we focused our attention on the effects ofepigenetic modulators, a DNA hypomethylating agent and histone deacetylase inhibitors(HDAC inhibitors or HDI), on the expressions of MMP-1,-2, and -9 in the human HT1080fibrosarcoma cell line. First, we showed that the DNA hypomethylating drug 5-aza-2’deoxycytidine (5-azadC) increases MMP-1, -2, -9 expressions both at the mRNA andprotein levels. These changes in gene expression are associated with (i) a global DNAdemethylation and with (ii) modifications in chromatin supra-organization which globally correspond to a more decondensed chromatin. Moreover, 5-azadC is able to increase theinvasive properties capability of the HT1080 cells mainly via MMP-1 transcription-dependent expression. This enhancement of transcription occurs through (i) Sp1 recruitment, (ii)chromatin remodeling and (iii) in absence of full demethylation on the MMP-1 genepromoter. Using different HDIs reveals that HDACs could potentially play a role in MMP-1expression. The pan-HDI trichostatin A (TSA) act in synergy with 5-azadC and is able tomodulate MMP-1 expression and nuclear texture, but only after DNA demethylation. Incontrast, the HDAC class I inhibitor, MS-275, which display additive effect with 5-azadC, isable to induce, alone, MMP-1 gene expression through chromatin remodeling and p300recruitment to its promoter. These data suggest that epigenetic mechanisms play a crucialrole in MMP-1 expression control in HT1080 cells thus influencing the invasive potential ofthese cells.