Résumé: L’autophagie est un processus essentiel au maintien de l’homéostasie cellulaire. Elle permet de dégrader et recycler aussi bien des organelles entières que des composants cytoplasmiques non fonctionnels. De plus, l’augmentation d’autophagie en condition de stress constitue une réponse adaptative favorisant la survie cellulaire. Chez les cardiomyocytes, l’autophagie en condition basale est indispensable au renouvellement, entre autres, des mitochondries et des protéines formant les sarcomères. De plus, les stress tels l’ischémie cardiaque ou la carence en nutriments induisent une augmentation de l’autophagie protectrice. Dans certaines conditions extrêmes, il a été suggéré qu’un surcroît d’autophagie puisse toutefois exacerber la pathologie cardiaque en provoquant la mort des cardiomyocytes. Considérant l’importance de ce processus dans la physiopathologie cardiaque, l’identification des mécanismes signalétiques régulant l’autophagie chez les cardiomyocytes a été le sujet de recherches intenses. À cet effet, l’activation des Mitogen-Activated Protein Kinase (MAPK) a été démontrée pour réguler, avec d’autres voies signalétiques, l’autophagie et l’apoptose des cardiomyocytes. Il est donc probable que les Dual-Specificity Phosphatase (DUSP), enzymes clés contrôlant l’activité des MAPK, participent aussi à la régulation de l’autophagie. Afin de vérifier cette hypothèse, nous avons induit l’autophagie chez des cardiomyocytes isolés de rats nouveau-nés en culture. L’analyse de marqueurs d’autophagie par immunobuvardage démontre que l’activation des MAPK ERK1/2 et p38 corrèle avec l’activité autophagique chez les cardiomyocytes. Dans ces conditions, la diminution d’expression de la majorité des ARNm encodant les différentes DUSP retrouvées chez les cardiomyocytes contraste de façon marquée avec l’augmentation d’expression de l’ARNm Dusp5. De plus, nous avons démontré par une étude de gain de fonction que l’activation soutenue de p38 par surexpression d’un mutant MKK6 constitutivement actif stimule l’autophagie chez les cardiomyocytes. De façon surprenante, la perte de fonction de p38 obtenue par surexpression d’un mutant p38 dominant négatif n’altère en rien la réponse autophagique initiatrice dans notre modèle in vitro. Nos résultats suggèrent que les DUSP puissent réguler, via leurs actions sur les MAPK, d’importantes étapes du processus autophagique chez les cardiomyocytes. / Abstract: Autophagy is a process essential to the maintenance of cellular homeostasis. It helps degrade and recycle whole organelles and nonfunctional cytoplasmic components. In addition, the adaptative up regulation of autophagy in stress condition promotes cell survival. In cardiomyocytes basal autophagy is essential to the renewal of, among others, mitochondria and proteins forming sarcomeres. In addition, stresses such as ischemic heart or nutrient deficiency induce an increase in protective autophagy. In extreme conditions, it has been suggested that autophagy may exacerbate cardiac disease causing the death of cardiomyocytes. Considering the importance of this process in cardiac pathophysiology, identify ing safety mechanisms regulating autophagy in cardiomyocytes has been the subject of intense research. To this end, activation of mitogen-activated protein kinase (MAPK) has been demonstrated to regulate, with other signaling pathways, autophagy and cardiomyocyte apoptosis. It is therefore likely that Dual-Specificity Phosphatases (DUSPs), key enzymes that control the activity of MAPKs, also participate in the regulation of autophagy. To test this hypothesis, we have induced autophagy in isolated cardiomyocytes of newborn rats in culture. Analysis of autophagy markers by immunoblotting demonstrated that the activation of MAPKs ERK1/2 and p38 correlates with autophagic activity in cardiomyocytes. Under these conditions, the decrease in expression of the majority of mRNAs encoding different DUSPs found in cardiomyocytes contrast sharply with the increase mRNA expression of Dusp5. Furthermore, we demonstrated by again of function study that sustained activation of p38 by overexpression of a constitutively active MKK6 mutant stimulates autophagy in cardiomyocytes. Surprisingly, the loss of p38 function obtained by overexpression of a dominant negative p38 mutant does not affect the autophagic response in our in vitro model, but increases the lipidation of autophagosomes marker LC3. Our results suggest that DUSPs can regulate, through their actions on MAPKs, important stages of autophagy in cardiomyocytes.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usherbrooke.ca/oai:savoirs.usherbrooke.ca:11143/8908 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Emond-Boisjoly, Marc-Alexandre |
| Contributors | Auger-Messier, Mannix |
| Publisher | Université de Sherbrooke |
| Source Sets | Université de Sherbrooke |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Mémoire |
| Rights | © Marc-Alexandre Emond-Boisjoly, Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions 2.5 Canada, Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions 2.5 Canada, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ca/ |
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