Les prostaglandines (PG) sont impliquées dans plusieurs processus et un bon équilibre dans leur production relative est important pour la cyclicité et la fertilité à la fois chez le bovin et l’humain. Les principales PG produites dans l'endomètre sont la PGE2 et la PGF2α. Leur action est régulée au niveau de la biosynthèse, du catabolisme et de la transduction de leur signal. Le but du présent projet était d’améliorer notre compréhension des mécanismes de production du PGF2α, étant moins connus que ceux du PGE2. Tout d'abord, chez le bovin, nous avons établi la voie impliquée dans l'induction du PGF2α par l'ocytocine (OT) et constaté qu’elle nécessite la transactivation d’EGFR. Deuxièmement, nous avons démontré que la protéine 4 associée à la résistance multiple aux médicaments (MRP4) est un transporteur fonctionnel sous le contrôle de l’OT et conduit à la libération polarisée des prostaglandines. Ensuite, comme plus d’une prostaglandine F2α synthase sont dentifiées dans l’endomètre humain, nous avons vérifié quelles enzymes encore non identifiées pourraient avoir le même rôle chez le bovin. Nous avons identifié et confirmé que les protéines recombinantes d’AKR1A1 et d’AKR1B1 sont les synthases les plus puissantes dans les deux espèces. Troisièmement, nous avons décrit l’association entre AKR1B1 et l’augmentation de la production PGF2α par les cellules endométriales humaines après stimulation par l'interleukine-1β (IL-1β). Comme plusieurs synthases sont exprimées simultanément dans l'endomètre, une preuve définitive du rôle d’AKR1B1 exigeait le KO du gène. Nous avons utilisé une approche utilisant l'ARN-guidée DNase Cas9 et les courtes répétitions palindromiques interespacées par grappes régulières (CRISPR) pour abolir l'expression du gène dans les cellules stromales. Le clone généré a produit une perte d'expression d’AKR1B1 et de production du PGF2α mais maintenu sa capacité à augmenter la production de PGE2 en réponse à l'IL-1β. En testant cela, nous avons aussi constaté que la PGF2α est capable de réguler la production de PGE2 en agissant sur le récepteur FP. Nos résultats confirment qu’AKR1B1 est fortement impliqué dans la synthèse de PGF2α et que cette activité représente une nouvelle et importante cible pour réguler les réponses inflammatoires et ischémiques associées à plusieurs pathologies humaines. / Prostaglandins (PG) are key regulators of reproductive processes and a good balance in the relative production of different members is important for cyclicity and fertility in females. The main PG produced in the endometrium are PGE2 and PGF2α. Their action is controlled at the level of biosynthesis, catabolism and signal transduction. The aim of the present project was to improve our understanding of the production of PGF2α as it is underdocumented. In cattle, we established that induction of PGF2α by oxytocin (OT) required the transactivation of EGFR. We also showed that multidrug resistance protein 4 (MRP4) is a functional PG carrier under the control of OT contributing to the polarized release of prostaglandins in the bovine endometrium. Since two different enzymes exhibit PGFS activity in the human endometrium, we investigagted wheter other proteins could play the same role in the bovine endometrium. We have identified and confirmed that AKR1A1 and AKR1B1 recombinant proteins were the most powerful synthases in both species. Finally, AKR1B1 is a very effective PGF2α synthase in the bovine and human endometrium. We have proposed that AKR1B1 play a leading role in PGF2α production stimulation following interleukin-1β (IL- 1β) stimulation in human endometrial cells. However, because multiple synthases are expressed simultaneously in the endometrium, a definitive proof of the role of AKR1B1 would require knockout of its gene. Accordingly, we used an editing genome approach using RNA-guided cas9 DNase and clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) to abolish the expression of AKR1B1 gene in stromal cells. The resulting clone exhibited a complete loss of AKR1B1 expression and PGF2α production, but maintained the ability to increase PGE2 production in response to IL-1β. While testing this, we also found that PGF2α was able to regulate the production of PGE2 through a feedback loop involving the FP receptor. Our results confirm that AKR1B1 is the leading enzyme responsible for the synthesis of PGF2α thus representing a new and important target for the treatment of inflammatory and ischemic responses associated with human diseases.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/25238 |
| Date | 20 April 2018 |
| Creators | Lacroix-Pépin, Nicolas |
| Contributors | Fortier, Michel A. |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | thèse de doctorat, COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 1 ressource en ligne (xxx, 257 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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