Résumé: La prostaglandine D? (PGD?) est un médiateur lipidique qui active directement deux récepteurs spécifiques, DP et CRTH2, régulant ainsi des processus inflammatoires, immunitaires et apoptotiques. Les ostéoclastes (OC) sont de larges cellules multinucléées participant au métabolisme et remodelage de l’os, ainsi qu’à la réparation de fracture osseuse. Nos travaux ont mis en évidence l’expression des récepteurs DP et CRTH2 chez des OCs humains. Cependant, les effets de la PGD? sur l’apoptose des OCs sont inconnus. L’objectif de la présente étude a été de déterminer si la PGD? induit l’apoptose et les mécanismes qui en découlent dans les OC humains. Les OCs humains différenciés ont été traités avec la PGD?, les agonistes et antagonistes de ses récepteurs. Le traitement des OCs avec la PGD?, en présence de naproxène, qui permet d’inhiber la production endogène de prostaglandines, augmente de façon dépendante de la dose et en fonction du temps le pourcentage d'OCs apoptotiques. Ceci a également été observé lors du traitement des OCs avec l’agoniste spécifique DK-PGD? du récepteur CRTH2, mais pas avec le traitement du composé BW 245C, antagoniste du récepteur DP. En absence de naproxène, l’antagoniste CAY10471 du récepteur CRTH2 réduit le taux d’apoptose des OCs tandis que le composé BW A868C, antagoniste du récepteur DP, n'a aucun effet. L'apoptose des OCs par la PGD? via CRTH2 est associée à l’activation de la caspase-9, et non pas la caspase-8, ce qui entraîne le clivage de la caspase-3. Afin de déterminer plus précisément les mécanismes menant à ces résultats, les OCs ont été traités avec les inhibiteurs de MEK-1/2, PI3K et IKK2/NF-?B. Le traitement des OCs avec la PGD? et l’agoniste de CRTH2 diminue la phosphorylation des protéines ERK1/2 et Akt, tandis que la phosphorylation de ?-arrestine-1 est augmentée. Par ailleurs, les niveaux de phosphorylation d'ERK1/2 et Akt ont été augmentés alors que le taux de protéines ?-arrestine-1 phosphorylees a été diminué par l’antagoniste de CRTH2. En outre, le traitement des OCs avec l’inhibiteur de MEK-1/2 augmente l’apoptose des OCs induite par PGD? et l’agoniste de CRTH2. Cependant, l’antagoniste de CRTH2 diminue l'activité de la caspase-3 induite par l’inhibiteur de MEK1/2. Le traitement des OCs avec l’inhibiteur de la PI3K diminue la phosphorylation d’ERK l/2, tandis que la phosphorylation d'ERK1/2 augmentée par l’antagoniste de CRTH2 a été atténuée par l’inhibiteur de PI3K. Les agonistes et antagonistes du récepteurs DP n'ont pas d’effet sur la phosphorylation d'ERK1/2, Akt, ?-arrestine-1 ni sur l’activité de la caspase-3 chez les OCs. Le traitement des OCs avec PGD? et les ligands de ses récepteurs ne modifie pas la phosphorylation de Re1A/p65. De plus, l’activité de la caspase-3 n'est pas altérée dans les OCs traités avec l’inhibiteur d’IKK2. En conclusion, PGD?, en se liant à CRTH2, induit l’apoptose des OCs via la voie apoptotique intrinsèque qui est associée à la régulation des voies de signalisation des protéines ?-arrestine-1, ERK1/2, et Akt, mais pas celle du IKK2/NF-?B. // Abstract: Prostaglandin D2 (PGD2) is a lipid mediator that directly activates two specific receptors, DP and CRTH2, thereby regulating inflammation, immune response and apoptosis. Osteoclasts (OCs) are large multinucleated cells that participate in bone metabolism, remodeling, and fracture repair. Our previous data show the expression of DP and CRTH2 in human OCs. However, it is unknown whether PGD2 affects OC apoptosis. The objective of the thesis was to determine whether PGD2 induces human OC apoptosis and the underlying mechanisms implicated in this effect. The differentiated human OCs were treated with PGD2, and its receptors agonists/antagonists. Treatment with PGD2 in the presence of naproxen to inhibit endogenous prostaglandins production increased OC apoptosis in a dose- and time-dependent manner, as did the specific CRTH2 agonist compound DK-PGD2 but not the DP agonist compound 13W 245C. In the absence of naproxen, the CRTH2 antagonist compound CAY 10471 reduced OC apoptosis whereas the DP antagonist BW A868C had no such effect. PGD2/CRTH2-induced OC apoptosis was associated with the activation of caspase-9 (an intrinsic apoptosis pathway-initiator caspase), but not caspase-8 (an extrinsic apoptosis pathway-initiator caspase), leading to caspase-3 cleavage. To further determine the mechanisms underlying these findings, human OCs were treated with the inhibitors of MEK-1/2, P13K and IKK2/NF-KB. Treatments with PGD2 and a CRTH2 agonist decreased ERKI/2 and Akt phosphorylation, whereas both treatments increased 13-arrestin- I phosphorylation. Both ERK1/2 and Akt phosphorylation were augmented, whereas the phosphorylated 13-arrestin-1 was reduced by a CRTH2 antagonist. Furthermore, treatment of OCs with a MEK-1/2 inhibitor increased OC apoptosis induced by PGD2 and by a CRTH2 agonist. However, a CRTH2 antagonist diminished the MEK- I /2 inhibitor-induced increase in caspase-3 activity. In addition, treatment of OCs with a PI3K inhibitor decreased ERK I /2 phosphorylation, whereas increased ERK1/2 phosphorylation by CRTH2 antagonist was attenuated by a P13K inhibitor. Both DP receptor agonist and antagonist did not affect either Akt, ERK1/2, 13-arrestin-1 phosphorylation or a specific MEK-1/2 inhibitor-induced increase in caspase-3 activity in OCs. Treatment of OCs with PGD2 and its receptor ligands did not alter ReIA/p65 phosphorylation (ser536). Moreover, the caspase-3 activity was not altered in OCs treated with an IKK2/NF-KB inhibitor. In summary, PGD2 induces human OC apoptosis through a CRTH2-dependent intrinsic apoptosis pathway, which is associated with regulation of the 13-affestin-1, ERK1/2, and Akt, but not with 1KK2/NF-KB, signaling pathways. [symboles non conformes]
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usherbrooke.ca/oai:savoirs.usherbrooke.ca:11143/6259 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Yue, Li |
| Contributors | Brum-Fernandes, Artur Jose de |
| Publisher | Université de Sherbrooke |
| Source Sets | Université de Sherbrooke |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Thèse |
| Rights | © Li Yue |
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