La maladie de Paget est caractérisée par un remodelage osseux anarchique débutant par une phase de résorption excessive suivie d’une phase de formation désordonnée. Comme les ostéoclastes sont recrutés en plus grand nombre et sont hyperactifs aux sites affectés par la maladie, cette cellule a été incriminée dans ce désordre osseux. Le phénotype de l’ostéoclaste pagétique comporte de plus un défaut du processus autophagique, de même qu'une résistance à l'apoptose, dont les mécanismes restent mal connus. Certains facteurs génétiques et environnementaux contribuent en partie au phénotype, mais d'autres facteurs pourraient y être associés. Des travaux du laboratoire ont mis en évidence six événements de l’épissage alternatif associés à la maladie de Paget. Parmi les gènes identifiés, le gène TBC1D25 et ses deux isoformes connus n’ont jamais été étudiés dans l’ostéoclaste. Le gène TBC1D25 possède un domaine hautement conservé TBC régulant l’activité des petites GTPases Rabs dans le transport vésiculaire et un domaine LIR liant la protéine LC3 durant le processus de l’autophagie. Ces domaines fonctionnels se retrouvent seulement dans l’isoforme long. L’hypothèse de recherche est que l’altération de l’épissage alternatif du gène TBC1D25 dans les ostéoclastes pagétiques explique en partie le phénotype de la cellule. Le changement dans le ratio de l’expression des isoformes affecterait le processus de l’autophagie, en plus d’affecter la principale fonction de l’ostéoclaste, la résorption osseuse. L’objectif principal de l’étude est de caractériser l’expression et la fonction de TBC1D25 dans les ostéoclastes humains. Des ostéoclastes humains différenciés à partir de monocytes fœtaux ont été utilisés pour l’étude de la fonction de TBC1D25 dans l’autophagie, l’apoptose et la résorption osseuse. Les travaux ont permis de localiser les protéines dans l’ostéoclaste dans des conditions maintenant un niveau basal de l’autophagie et dans des conditions induisant l’autophagie. L’interaction entre TBC1D25 et Rab34 a été confirmée pour la première fois dans les ostéoclastes. De plus, une variation de cette interaction a été observée dans les différentes conditions modulant le niveau d’induction de l'autophagie. Les résultats préliminaires montrent une augmentation du ratio LC3II/LC3I lors de la diminution de l’expression de TBC1D25 dans des conditions augmentant l’induction de l'autophagie. Par contre, aucun effet a été observé sur la résorption osseuse ou sur l'apoptose lors de la diminution de l’expression de TBC1D25. En conclusion, les résultats préliminaires montrent que TBC1D25 préviendrait l’augmentation du ratio LC3II/LC3I dans l’ostéoclaste soit en inhibant l’induction de l’autophagie ou en favorisant la dégradation des autophagosomes par l’entremise de son action sur Rab34. / Abstract : Paget’s disease of bone (PDB) is characterized by increases in bone turnover starting with excessive resorption followed by disorganized bone formation. Because the initial phase of PDB involves excessive bone resorption, osteoclasts have been identified as the cells primarily affected in PDB. Pagetic osteoclasts are overactive, resistant to apoptosis and exhibit defects in autophagy, but the mechanisms involved are still unclear. While genetic and environmental factors associated with PDB may partially account for the osteoclast phenotype, other genetic contributors have been identified. Recent work from our laboratory has identified six alternative splicing events associated with PDB. Among those genes, TBC1D25 and its two known isoforms have never been studied in osteoclasts. The two functional domains of TBC1D25 (TBC and LIR) are only present in the long isoform. The highly conserved TBC domain regulates small Rab GTPases in vesicular transport and the LIR domain interacts with LC3 during autophagy. Our research hypothesis is that altered alternative splicing of TBC1D25 in pagetic osteoclasts could contribute to phenotype. Differential isoform expression could affect osteoclast autophagy and bone resorption. The aim of the study is to characterize the expression and function of TBC1D25 proteins in human osteoclasts. Osteoclasts differentiated from cord blood monocytes were used to investigate the function of TBC1D25 in autophagy, apoptosis and bone resorption. First, the localization of the protein has been characterized in conditions maintaining basal autophagy and in rapamycin-induced autophagy. Interactions between TBC1D25 and Rab34 have been observed for the first time in osteoclasts. Moreover, changes in the interaction were observed with autophagy induction. Preliminary results suggest increases in LC3II/LC3I ratio with decreasing TBC1D25 expression when autophagy induction is stimulated. On the other hand, preliminary results showed that decreased expression of TBC1D25 did not affect bone resorption, nor apoptosis. In conclusion, preliminary results show that in osteoclasts, TBC1D25 could prevent the increase of LC3II/LC3I ratio by inhibiting autophagy induction or by promoting the clearance of autophagosomes through its action on Rab34.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usherbrooke.ca/oai:savoirs.usherbrooke.ca:11143/10639 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Roy, Michèle |
| Contributors | Roux, Sophie |
| Publisher | Université de Sherbrooke |
| Source Sets | Université de Sherbrooke |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Mémoire |
| Rights | © Michèle Roy |
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