Effets des molécules de chondroïtine-sulfate (ACS) et de leurs hydrolysats (ACSh) sur le métabolisme de fibroblastes normaux et sclérodermiques en culture

Effects of both chondroitin sulfate (CS) and its derived hydrolytic fragments (CSf) on human normal and scleroderma fibroblasts

• Auteur / Autrice : Emmanuelle Renard
• Direction : Philippe Galéra
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Caen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Facteurs de transcription

Facteurs de croissance transformants bêta

Transcription génétique

Sclérodermie

Chondroïtine sulfate

Fibroblastes

Peau

Collagène

Résumé

Les mécanismes transcriptionnels régulant la transcription des gènes du collagène de type I (COL1A1 et COL1A2), dans des situations physiologiques et pathologiques telle que la sclérodermie, ne sont pas totalement connus. Dans cette étude, nous avons déterminé les effets des molécules de chondroïtine-sulfate (ACS) et de leurs hydrolysats (ACSh) issus de cartilage de Sélacien, dans des fibroblastes dermiques humains normaux d’adultes (FNA) et sclérodermiques (FS) en culture. Ainsi, nous avons démontré pour la première fois que les ACS et les ACSh inhibent l’expression du collagène de type I au niveau protéique et au niveau des taux d’ARNm COL1A1 et COL1A2, dans des FNA et des FS. De plus, les ACS et les ACSh diminuent l’activité transcriptionnelle du gène COL1A1 par l’intermédiaire de la région promotrice -112/-61 pb dans les FNA et les FS. Cet effet met en jeu les facteurs trans hc-Krox, Sp1 et CBF, qui sont tous trois des activateurs transcriptionnels de ce gène, et dont l’expression et l’activité de liaison sont réduites sous l’effet des ACS et des ACSh. Par ailleurs, dans des FNA et des FS, l’expression protéique du TGF-β ainsi que les taux de son ARNm ne sont pas modulés sous l’effet des ACS et des ACSh. Nous avons démontré que ces molécules diminuent les taux des ARNm de TbetaRI, de TbetaRII et de Smad 7, tandis qu’au niveau protéique aucun effet n’est observé excepté pour TbetaRI. En outre, dans les FNA et les FS, les ACS et les ACSh ne modulent ni l’expression protéique de Smad 2/3, ni son activité de liaison au niveau de la sonde consensus SBE. Du point de vue catabolique, des expériences préliminaires ont démontré que les ACS dans les FNA et que les ACSh dans les FS, augmentent les taux d’ARNm de MMP-1 et de MMP-3. Ainsi, nos résultats ont permis de mettre en évidence que les ACS et les ACSh possèdent des propriétés anti-fibrotiques. Cette étude suscite donc des intérêts dans la mise en place de nouvelles stratégies thérapeutiques à visées anti-fibrotiques.

Despite several investigations, the transcriptional mechanisms which regulate the expression of both type I collagen genes (COL1A1 and COL1A2) in either physiological or pathological situations, such as scleroderma, are not completely known. In this study, we determined the effects of both native ichtyan chondroitin sulfate (CS) and its derived hydrolytic fragments (CSf) on human normal (NF) and scleroderma (SF) fibroblasts. Here, we demonstrate for the first time that CS and CSf exert an inhibitory effect on type I collagen protein synthesis and decrease the corresponding mRNA steady-state levels of COL1A1 and COL1A2 in NF and SF. Moreover, CS and CSf repress COL1A1 gene transcription through a -112/-61 bp sequence in both NF and SF and involve the transcription factors hc-Krox, Sp1 and CBF, which are transactivating factors of this gene, and whose expression and DNA-binding activity is decreased by both CS and CSf. In addition, TGF-beta protein expression and its mRNA steady-state levels are not modulated by CS and CSf, in both NF and SF. We demonstrate that chondroitin sulfate molecules down-regulate TbetaRI, TbetaRII and Smad 7 mRNA steady-state levels but not their respective protein expression, except for TbetaRI. Likewise, CS and CSf have no effect neither on Smad 2/3 protein expression nor on their binding activity on the SBE probe. Concerning the catabolic pathway, preliminary experiments demonstrate that CS in NF and CSf in SF up-regulate MMP-1 and MMP-3 mRNA steady-state levels. As a conclusion, our findings highlight a possible new role for CS and CSf as anti-fibrotic molecules. Thus, this project would certainly allow to establish new strategies targeting the treatment of fibrotic diseases.