Régulation dépendante du contexte de la morphogenèse et de l’intégrité capillaire par angiopoietin-like 4

Context-dependent regulation of capillary morphogenesis and integrity by angiopoietin-like 4

• Auteur / Autrice : Athanasia Liabotis-Fontugne
• Direction : Catherine Monnot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie, physiopathologie et thérapeutique
• Date : Soutenance le 07/09/2018
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physiologie, physiopathologie et thérapeutique
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Interdisciplinaire de Recherche en Biologie (Paris ; 2011-....)
• Jury : Président / Présidente : Sophie Thenet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ilaria Cascone, Jean-Sébastien Hulot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Eva Faurobert, Julie Gavard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Facteur de croissance des cellules endothéliales vasculaires

Ischémie

Anoxie cérébrale

Néovascularisation

Mots clés libres

ANGPTL4

VEGF

Ischémie

Angiogenèse

Hypoxie

VE-Cadhérine

ANGPTL4

VEGF

Ischaemia

Angiogenesis

Hypoxia

VE-Cadherin

Résumé

L’angiogenèse, indispensable à la mise en place d’un réseau vasculaire fonctionnel, est au cœur des stratégies thérapeutiques des pathologies ischémiques. L’hypoxie, caractérisant ces tissus ischémiques, est un stimulus majeur de l’angiogenèse, en induisant l’expression de facteurs de croissance tels que le VEGF et de protéines de la matrice extracellulaire endothéliale. Nous avons identifié la protéine ANGPTL4, comme une cible majeure de l’hypoxie et ayant des effets opposés au VEGF sur la perméabilité vasculaire. Le but de cette thèse a consisté en l’analyse du rôle d’ANGPTL4 sur la formation de capillaire et l’organisation des jonctions adhérentes dans un contexte dépendant du VEGF. J’ai démontré que le VEGF stimule la formation d’un dense réseau capillaire 3D alors qu’ANGPTL4 induit la formation de capillaires étroits et peu ramifiés. ANGPTL4 réduit la taille du réseau de capillaire induit par le VEGF en limitant le nombre de bourgeons, de branchements et la largeur des capillaires. ANGPTL4 renforce l’intégrité des capillaires formés en présence de VEGF en préservant des jonctions adhérentes stables. J’ai démontré qu’ANGPTL4 limite les processus de migration 3D et de prolifération induits par le VEGF. L’analyse de la voie de signalisation VEGF/ANGPTL4 a montré une potentialisation par ANGPTL4 de la phosphorylation Y1175 du VEGFR2, impliqué dans l’internalisation de VEGFR2. En conclusion, ce modèle révèle un effet d’ANGPTL4 dépendant du contexte 3D, qui stimule les processus d’angiogenèse en absence de VEGF et qui contrecarre la morphogenèse induite par le VEGF en renforçant l’intégrité des jonctions adhérentes et en régulant la signalisation en aval du VEGFR2.

Angiogenesis, by promoting new functional capillaries, is a main target of therapeutic strategies of ischemic pathologies. Ischemic tissues are characterized by hypoxic environment, which stimulates angiogenesis by inducing expression and secretion of growth factors such as VEGF and by remodeling endothelial extracellular matrix. Our team identified ANGPTL4 as a hypoxia-induced target and characterized its counteracting effect on VEGF-induced vascular permeability. This PhD study therefore aimed to decipher the role of ANGPTL4 on angiogenesis, capillary architecture and adherens junction (VE-cadherin) organization in a VEGF-dependent context. I demonstrated that VEGF induced formation of branched capillaries forming a dense 3D network while ANGPTL4 enhanced the formation of unbranched and tight capillaries. Remarkably, ANGPTL4 reduces VEGF-induced angiogenesis, by limiting branching and widening of the capillaries. Furthermore, ANGPTL4 regulates the local VE-cadherin patterning during the sprouting process by maintaining lateral linear structures and limiting the VEGF-induced formations involved in the migratory capacities. I demonstrated that ANGPTL4 limited VEGF-induced 3D endothelial cell migration and proliferation. Analysis of VEGF/ANGPTL4 signaling pathway pointed out that ANGPTL4 enhanced phosphorylation of Y1175 VEGFR2, known to enhance internalization of VEGFR2. In conclusion, this study modeled the 3D context-dependent effect of ANGPTL4 that stimulates angiogenesis in absence of VEGF whereas it counteracts VEGF-induced endothelial morphogenesis by regulating VEGFR2 trafficking and strengthening adherens junctions.