Le TNF alpha : maturation par ADAM-17 et activation d'une voie de signalisation sphingomyéline-céramide

The TNF alpha : maturation by ADAM-17 and activation of a sphingomyeline-ceramide mitogene pathway

• Auteur / Autrice : Edwige Tellier
• Direction : Robert Salvayre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiopathologie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Homéostasie

Phospholipides

Transduction du signal cellulaire

Sphingolipides

TNF (cytokines)

Mots clés libres

TNF alpha

SMC proliferation

Adam-17

Metalloproteinase

Lipid raft

Pro-protein convertase furin

Cholesterol homeostasis

Résumé

Le TNF alpha (Tumor Necrosis Factor alpha) est une cytokine pro-inflammatoire existant sous deux formes moléculaires, une forme transmembranaire étant clivée au niveau de la membrane pour générer une forme soluble. Le TNF alpha est impliqué dans de nombreux processus physiologiques et physiopathologiques dont l'athérosclérose. Au sein de la plaque, le TNF alpha soluble semble jouer un rôle majeur : des souris génétiquement modifiées et exprimant exclusivement une forme membranaire non clivable du TNF alpha développent des plaques d'athérosclérose dont l'état inflammatoire est significativement réduit par rapport à celles des souris sauvages (Canault et al. , 2004). Le clivage de la forme membranaire du TNFalpha est médié par la métalloprotéase ADAM-17 (A Disintegrine and Metalloproteinase-17). A ce jour, la régulation de l'activité de clivage d'ADAM-17 est peu documentée. Nous avons émis l'hypothèse que la localisation membranaire d'ADAM-17 et de ses substrats participait à cette régulation. Nous montrons que la forme mature d'ADAM-17 est contenue dans des domaines particuliers de la membrane, les radeaux lipidiques (Tellier et al. , 2006), et que cette localisation conditionne son activité. Nous avons également montré que des modifications de l'homéostasie du cholestérol des cellules par des HDLs conduisaient à une perturbation du clivage des substrats d'ADAM-17 (Tellier et al. , 2007). Le TNF alpha induit de multiples voies de signalisation dans les cellules de la plaque d'athérosclérose, conduisant, entre autres, à la prolifération des CML (cellules musculaires lisses). La littérature montre que le TNF alpha induit l'activation de sphingomyélinases (SMase) neutres et que le rôle mitogène des SMases implique les métalloprotéinases MMP-2 et MT1-MMP (Auge et al. , 2004 ; Nègre-Salvayre et al. , 2005). Nous avons posé l'hypothèse que le TNF alpha pouvait induire la prolifération cellulaire par une voie impliquant l'activation des métalloprotéases et des sphingomyélinases neutres. Nos résultats montrent que le TNFalpha stimule la prolifération des cellules musculaires lisses et des fibroblastes par activation séquentielle de la pro-protéine convertase furine, des métalloprotéases MT1-MMP et MMP-2, puis de la voie sphingomyéline/céramide (Tellier et al. , 2007). En conclusion, nos résultats apportent des données nouvelles sur la régulation de la biodisponibilité du TNF alpha ainsi que sur son effet pro-athérogène via l'activation d'une voie mitogène de stress.

TNF alpha (Tumor Necrosis Factor alpha) is a pro-inflammatory cytokine existing in two molecular forms, a transmembrane form cleaved to produced a soluble form. TNF alpha is implicated in numerous physiological and physiopathologicals processes such as atherosclerosis. Within the lesions, soluble TNF alpha seems to play a major role : genetically modified mice expressing exclusively a transmembrane form of TNF alpha develop atherosclerosis lesions with an inflammatory state which is significantly reduced compared to lesions of wild type mice (Canault et al. , 2004). Cleavage of TNF alpha transmembrane form is due to the metalloproteinase ADAM-17 (A Disintegrine and Metalloproteinase-17). Today, regulation of ADAM-17 cleavage activity is poorly documented. We have voiced hypothesis that the membrane localization of ADAM-17 and its substrates was implicated to its regulation. We show that ADAM-17 mature form is localized into membrane particular domains, the lipid rafts (Tellier et al. , 2006) and that this localization determined its activity. We also show that cell cholesterol homeostasis modifications by HDLs lead to a ADAM-17 substrates cleavage perturbations (Tellier et al. , 2007). TNF alpha induce number signaling pathways in atherosclerosis plaques cells, leading to several effects including SMC (smooth muscle cells) proliferation. Literature show that TNF alpha active neutral sphingomyelinase (nSMase) and that nSMase mitogene effect involve MMP2 and MT1-MMP (Auge et al. , 2004 ; Nègre-Salvayre et al. , 2005). We have postulated that TNF alpha could induce cell proliferation by a pathway implicating metalloproteinases and neutral SMase activation. Our results show that TNF alpha induced mesenchymal cells proliferation is due to pro-protein convertase furin, MT1-MMP ad MMP2 metalloproteinases sequential activation followed by sphingomyeline/ceramide pathway (Tellier et al. , 2008). In conclusion, our results give new data on the TNF alpha biodisponibility regulation as on pro-atherogene effect via stress mitogene pathway activation.