Etude de régulation de la formation des podosomes par un microRNA multifonctionnel dans les cellules endothéliales microvasculaires et son role dans le remodelage vasculaire

Abstract

L'angiogenèse est la formation de néo-vaisseaux à partir de la vascularisation existante. Ce processus est orchestré par les cellules endothéliales et contrôlé par des facteurs pro- et anti-angiogéniques qui fonctionnent de manière coordonnée. Alors que le stimulus angiogénique initial est généralement une cytokine, le processus est finement régulé par le microenvironnement. Dans cette thèse, nous avons révélé 2 nouveaux acteurs du processus. Le premier est le micro-ARN miR-155, un régulateur de l'expression génique et le second est la fibrilline-1, une protéine de la matrice extracellulaire.miR-155 est l'un des microARNs les plus communs. Son expression est augmentée dans l'inflammation et le cancer, où une angiogenèse pathologique aggrave la maladie. Nous avons donc cherché s’il existait un lien entre la surexpression du miR-155 et l'angiogenèse. Nous avons d'abord mis en évidence l'activité angiogénique du miR-155 dans un modèle de vascularisation chez la souris. En utilisant la rétine néonatale, nous avons montré que l'exposition du réseau vasculaire en développement à des taux élevés de miR-155 accroit la densité vasculaire, et que cet événement est associé à une augmentation des podosomes. Dans ce modèle, nous avons également montré que le miR-155 est indispensable pour l'angiogenèse physiologique. Pour explorer les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans les effets pro-angiogéniques du miR-155, nous avons modifié les taux de miR-155 dans les cellules endothéliales microvasculaires, in vitro. Dans les tests fonctionnels, le miR-155 favorise le bourgeonnement des cellules endothéliales et la formation de podosomes, reflétant des activités pro-invasives. À l'appui de ces résultats, MiR-155 régule l’activité des metalloproteases MT1-MMP et MMP2, et stimule par ce biais la dégradation des protéines matricielles. Concernant le mécanisme d'action, plusieurs cibles ont été identifiées et nous sommes focalisés sur les facteurs de transcription Smad1 et Smad5 qui participent à la signalisation Notch et, par conséquent, au destin cellulaire. Nos résultats mettent en évidence l'activité pro-angiogénique du miR-155 et ciblent son action sur la voie Notch. Ils suggèrent que le miR-155 pourrait réduire l'activité Notch et ainsi promouvoir les caractéristiques des cellules endothéliales invasives au cours de l’angiogenèse physiologique.La fibrilline-1 est une glycoprotéine de la matrice extracellulaire. Elle est bien caractérisée en tant que composant des fibres élastiques qui forment le support structurel des artères élastiques. Des mutations dans le gène codant pour la fibrilline-1 entraînant des anévrismes et/ou une dissection de l'aorte (syndrome de Marfan). Nous avons utilisé le modèle de vascularisation de la rétine de la souris pour explorer le rôle de la fibrilline-1 dans l'angiogenèse. La fibrilline-1 est détectée autour des artérioles mais également dans la membrane basale au niveau du front angiogénique. Chez les souris possédant une mutation dans le gène de la fibrilline-1 (Fbn1C1041G/+, un modèle de la maladie de Marfan), la microvasculature est altérée à ces sites. Nous avons également montré que la mutation du gène de la fibrilline-1 ralentit l'angiogenèse en affectant la signalisation Notch. Dans le réseau vasculaire en croissance chez des souris Fbn1C1041G/+, l’apport d’un fragment dérivé de la fibrilline1 corrige le phénotype. Nos résultats établissent que la fibrilline-1 remplit des fonctions essentielles au cours de l'angiogenèse physiologique.Au cours de ces travaux, nous avons identifié que le miR-155 favorise la formation de podosomes et le bourgeonnement angiogénique. Il est donc susceptible de jouer un rôle important dans l'angiogenèse pathologique associée à l’état inflammatoire. En montrant le rôle régulateur de la fibrilline-1 dans la signalisation Notch, nous mettons en évidence le rôle essentiel de la matrice extracellulaire dans le processus angiogénique.