Etude de la régulation d'intercellular Adhesion Molécule-1 (ICAM-1) et de Vascular Cell Adhesion Molécule-1 (VCAM-1) dans les cellules musculaires lisses en culture

• Auteur / Autrice : Cécile Duplàa
• Direction : Jacques Bonnet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et médicales
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Bordeaux 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Analyse

ARN

Effets physiologiques

Protéines membranaires

Physiologie

Muscle lisse vasculaire

Cellules -- Adhésivité

Mots clés libres

Cellule musculaire lisse

Culture cellulaire

Molecule d'adhesion

Résumé

Le recrutement des cellules musculaires lisses (CML) dans l'intima représente un événement clé dans les pathologies artérielles. La compréhension des mécanismes régulant les capacités migratoires et synthétiques des CML, c'est à dire l'état de différenciation, est déterminante dans la perspective du contrôle du développement ou de l'arrêt du processus d'hyperplasie intimale. Certaines protéines membranaires (les intégrines ou les molécules d'adhésion) en permettant les interactions cellule/cellule ou cellule/matrice extracellulaire sont des acteurs du changement de phénotype de la CML. Nous avons abordé ce problème par l'analyse de l'expression des protéines membranaires ICAM-1 et VCAM-1, qui n'avaient jamais été étudiées sur les CML. Nous rapportons la conception d'une méthode d'analyse semi-quantitative des ARN par PCR. La méthode développée est simple et rapide, elle repose sur l'incorporation durant l'amplification par PCR de nucléotides biotynylés. Les produits d'amplification séparés sur un gel d'électrophorèse sont transférés sur une membrane nylon et sont révélés par le système streptavidine/peroxydase/diaminobenzidine. La quantification des produits de PCR est réalisée par analyse vidéométrique digitalisée. Cette méthode nous a permis d'étudier les variations d'expression transcriptionnelle d'ICAM-1, dans les CML en culture stimulées par les cytokines IL-1 beta, et IFN gamma, et par les facteurs de croissance, PDGF et TGF beta. L'expression de VCAM-1 et d'ICAM-1 ne suivent pas le même profil d'activation. Le TNF alpha provoque une augmentation dose et temps dépendante des ARNm et de l'expression protéique du VCAM-1 et d'ICAM-1. IL-1 beta active uniquement ICAM-1, l'expression de VCAM1 et d'ICAM-1 est diminuée par les facteurs de croissance, IFN gamma et TNF alpha, contrairement à leur action sur l'expression d'ICAM-1, n'ont pas d'effet synergique sur celle de VCAM-1. Nous nous sommes proposés de rechercher dans les CML humaines l'existence potentielle des différentes formes épissées du VCAM-1. Cette étude a été abordée par des techniques de PCR, de RNase protection et criblage d'une banque d'ADNc. Nous avons révélé la présence dans les CML de deux formes épissées. La régulation d'ICAM-1 et de VCAM-1 à la surface des CML intimales et leur absence au niveau de la média pourraient les impliquer aussi bien comme simples marqueurs de l'inflammation locale, comme molécules favorisant les interactions cellulaires que comme marqueurs de la différenciation.

Aortic smooth muscle cells (SMC) recruitment in the intima is the major event in the vessel wall pathologies. Understanding of mechanisms underlying "synthetic" and "migratory" SMC phenotype, i. E. Differenciation state, is important for attempt to control intima hyperplasia expansion. Some membrane proteins (integrins or adhesion molecules) involved in cell-matrix and cell-cell adhesion, could modify SMC phenotype. We approach this phenotypic variability by abalysis of ICAM-1 and VCAM-1 membrane proteins expression. A method for relative quantitation of specific mRNA expression by PCR has been developed by using the incorporation of biotinylated dUTP. Transferred biotinylated PCR products gave a sensitive colorimetric signal which could be quantitated by video analysis. We used this approach to analyse variability of expression of ICAM-1 and VCAM-1 in cultured SMC stimulated by IL-1 beta, TNF alpha, and IFN gamma cytokines and by PDGF and TGF beta growth factors. Differences were noted between the expression of ICAM-1 and VCAM-1 gene. TNF alpha led to an increase in both VCAM-1 and ICAM-1 mRNA and cell surface protein expression in a dose-and time-dependent manner. Il-1 beta induced amounts of ICAM-1 but not VCAM-1. Growth factors seem repressed ICAM-1 and VCAM-1 expression. IFN gamma and TNF alpha have synergic effect on ICAM-1 expression but not on VCAM-1. We have searched for potential alternatif splicing of VCAM-1 in human SMC. This study has been realised by PCR technology, RNase protection, and cDNA library screening. We have detected in SMC two spliced forms. The fact that in physiopathological conditions of aortas, ICAM-1 and VCAM-1 are only expressed in the intimal space and absent in the media could involve them as inflammation markers, or as molecules implicated in cellular interactions or as differenciation markers.