Etude du rôle et du mécanisme d’action de deux peptides vasoactifs, l’urotensine II et l’urotensin II-related peptide sur la fonction astrocytaire
L’urotensine II (UII) et son paralogue l’urotensin II-related peptide (URP) sont les ligands endogènes d’un récepteur à sept domaines transmembranaires couplé à une protéine G, appelé UT. Le rôle du système urotensinergique au niveau cardiovasculaire a été largement étudié et l’UII est considérée comme le facteur naturel vasoactif le plus puissant identifié à ce jour. Bien que l’UII, l’URP et l’UT soient largement exprimés dans le système nerveux central, leur rôle à ce niveau reste encore mal connu. Le but de ce travail était de caractériser des sites de liaison de l’UII et l’URP sur les astrocytes corticaux et de rechercher un rôle du système urotensinergique sur la fonction astrocytaire dans des conditions physiologiques et physiopathologiques.
Dans un premier temps, nous avons montré que les astrocytes corticaux de Rat en culture expriment des sites de liaison spécifiques de très haute et haute affinités pour l’UII et de haute affinité pour l’URP, au moins l’un des sites correspondant à l’UT. Seules la liaison (site de très haute affinité) et l’activité stimulante de l’UII sur le métabolisme des PIPs sont sensibles à la toxine pertussique, un bloqueur des protéines Gi/Go. L’UII et l’URP entraînent une élévation dose-dépendante de la [Ca2+]c avec une réponse aiguë suivie d’une phase plateau. Seule la courbe dose-réponse de l’UII est biphasique avec une activité biologique observée dès 10-11 M. L’interaction de l’UII et de l’URP sur leurs sites de liaison stimule une phospholipase C et provoque le recrutement des pools intra- et extracellulaires de calcium, majoritairement via des canaux calciques de type T.
A partir d’une série d’analogues synthétisés au laboratoire, nous avons dans un deuxième temps démontré que le [D-Trp4]URP, le [D-Tyr6]URP et l'[Orn5]URP sont capables d’interagir avec des sites de liaison spécifiques sur les astrocytes. Alors que les deux premiers entraînent une élévation de la [Ca2+]c semblable à celle observée avec l’URP, l'[Orn5]URP est totalement dépourvu d’activité intrinsèque. De plus, ce composé inhibe de façon dose-dépendante l’augmentation de la [Ca2+]c induite par l’UII et l’URP en se comportant comme un puissant antagoniste de type non-compétitif/insurmontable.
Dans la dernière partie de ce travail, nous avons recherché un rôle potentiel du système urotensinergique dans le contrôle de la prolifération astrocytaire. Nous avons montré que l’application de concentrations croissantes d’UII sur des astrocytes entraîne une élévation de la densité cellulaire alors que l’URP est inactif. Parallèlement, nous avons mis en évidence la présence des ARNm codant l’UII, l’URP et l’UT dans des extraits de lignées tumorales humaines et dans des xénogreffes obtenues par injection de cellules tumorales U87 chez des souris immunodéprimées Nude. Dans ce dernier cas, les taux d’UII et d’UT sont nettement supérieurs à ceux observés dans la lignée. Par ailleurs, les ARNm codant les peptides et leur récepteur ont systématiquement été détectés dans les 30 échantillons de glioblastomes humains testés. Enfin, seuls les niveaux d’expression de l’UII sont corrélés à ceux de l’UT.
L’ensemble de ces travaux montre que les astrocytes corticaux de Rat expriment des sites spécifiques et fonctionnels pour l’UII et l’URP. En dépit de leurs analogies structurales, ces deux peptides auraient des activités biologiques distinctes sur la fonction astrocytaire. En particulier, l’UII pourrait être impliquée dans le contrôle de la prolifération de ces cellules, notamment dans le cas de tumeurs cérébrales d’origine gliale. Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives de recherche dans le traitement des tumeurs cérébrales d’origine astrocytaire.
Mots Clés: urotensine II, urotensin-II related peptide, récepteur UT, astrocytes, études de liaison, voies de transduction, calcium, prolifération, tumeurs cérébrales.
Présentée le 11 mai 2009.
Laboratoire où a été préparée la thèse :
EA4310, Différenciation et Communication Neuronale et Neuroendocrine (DC2N), Université de Rouen.
Nom du directeur de thèse: Dr Pierrick Gandolfo
