Etude des Ca2+ATPases plaquettaires : expression et rôle durant le mégacaryocytopoïèse normale et pathologique

Human platelet calcium ATPases : new markers of the Megakaryocytopoiesis

• Auteur / Autrice : Chiraz Chaabane
• Direction : Jocelyne Enouf, Aly Raïes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie et pharmacologie de l'hémostase et des vaisseaux
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plaquettes

Sarcoplasmic Reticulum Calcium-Transporting ATPases

Analyse de profil d'expression de gènes

Plasma Membrane Calcium-Transporting ATPases

Hypertension artérielle

Résumé

Les récents travaux du laboratoire de Thèse ont montré une pluralité et une diversité de Ca2+ATPases dont les expressions sont modulées au cours de la mégacaryocytopoïèse, suggérant que ces protéines puissent être des nouveaux marqueurs de la maturation plaquettaire. De fait un défaut d'expression de ces Ca²+ATPases vient d'être montré dans les plaquettes de patients atteints d'une thrombocytopénie sévère. A la lumière de ces résultats, nous avons étudié l'expression de ces Ca²+ATPases dans les plaquettes pathologiques de patients atteints de Diabète (type I & II) ou d'Hypertension et ainsi confirmé un défaut de maturation plaquettaire chez ces patients. Ensuite, nous avons étudié les effets de certaines Ca²+ATPases recombinantes transfectées dans les cellules HEK-293, afin de comprendre comment les Ca²+ATPases pouvaient intervenir dans la mégacaryocytopoïèse. Ces travaux ont ainsi pu montrer pour la première fois que SERCA3 peut induire l'activation des voies du stress du Réticulum Endoplasmique (RE) aboutissant à l'activation du facteur de transcription XBP-1 et les caspases-3 & 9, et l'augmentation de l'expression de la protéine chaperonne GRP78 (BIP). Ces résultats suggèrent donc une relation étroite entre la surexpression de SERCA3 et l'activation du stress du RE conduisant à l'activation des voies proapoptotiques observées au cours de la phase précoce de la maturation plaquettaire. En conclusion, la réalisation de l'ensemble de ce programme de recherches, apportera des réponses concernant la nature précise du rôle des Ca²+ATPases durant la mégacaryocytopoïèse normale et pathologique. Ce projet devrait ainsi permettre d'identifier de nouvelles cibles anti-thrombotiques.

Megakaryocytopoiesis gives rise to circulating platelets through proliferation and differentiation of the megakaryocyte cells (MKs). Calcium signalling plays a key role in this process. Among the structures involved in Ca²+ signalling are Ca²+ATPases able to deplete free Ca2+ ions from the cytosol. Two families of such proteins are defined depending on the membranes they are inserted in: the Plasma Membrane Ca²+ATPases (PMCAs) and the Sarco/Endoplasmic Reticulum Ca²+ATPases (SERCAs). Previous works showed that expression of SERCA3 increased, while PMCA4b decreased in platelets compared to different human MK cell lines (MEG 01, UT7). Ca²+ATPases can sign an abnormality in platelet maturation in patients with type I (T1D) diabetes, type II (T2D) diabetes and hypertension. Pathological platelets showed slight modulation of the expression of SERCA3 proteins coupled to a net up-regulation of PMCA4b. Finally, we postulated for a functional role of SERCAS in apoptosis induction during early stage leading to platelet formation. In this purpose, we used the overexpression model of SERCAS in HEK-293 cell lines. Further analysis indicated that SERCAS overexpression resulted in the activation of both caspase and ER stress signalling pathways (including an increased GRP78 expression and processing of XBP-1 mRNA). Taken together, our results suggest that platelet imbalance between SERCAS and PMCA-type Ca²+ATPases is a new marker of abnormal magakaryocytopoiesis in patients with Diabetes and Hypertension. In addition, up-regulation of SERCAS expression is correlated with ER stress induction during early phase of platelet maturation.