La laminine-511, acteur de l’inflammation et de la progression tumorale dans l’intestin?

Laminin-511, actor of inflammation and of tumoral progression in the intestine?

• Auteur / Autrice : Caroline Spenlé
• Direction : Patricia Simon-Assmann
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Strasbourg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Souris de laboratoire

Cancer

Inflammation

Intestins

Cellules épithéliales

Mots clés libres

Laminine

Résumé

La laminine-511 (α5β1y1), élément de la matrice extracellulaire, fait partie des molécules médiatrices des interactions épithélio-mésenchymateuses qui contrôlent le développement intestinal puis le renouvellement cellulaire dans l’organe mature. Une rupture de l’homéostasie de l’ensemble de ces mécanismes est centrale dans les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) qui, dans une certaine proportion, peuvent dégénérer en cancer colorectal. Ce travail de thèse a permis de démontrer que la chaîne α5 de laminine, caractéristique de la laminine-511, pouvait d’une part réguler l’expression de gènes cibles importants dans les fonctions biologiques majeures des cellules intestinales et d’autre part était capable de réprimer ou d’activer deux voies de signalisation, Wnt et PI3K/Akt, suivant le contexte physiologique. Dans le contexte pathologique particulier des MICI, j’ai pu définir la composition en laminines de la lame basale dans des segments pathologiques issus d’exérèses chirurgicales de côlons de patients atteints de maladie de Crohn ou de rectocolite hémorragique. De façon très intéressante, des glandes atypiques y ont été trouvées, délimitées par une lame basale enrichie en chaînes α1 et α5 de laminines et caractérisées par une accumulation nucléaire de la protéine p53, suppresseur de tumeur. J’ai pu définir, par des expériences in vitro, une chronologie d’activation montrant que la protéine p53 était capable de stimuler l’expression endogène de la chaîne α1 de laminine. J’ai également pu modéliser les résultats obtenus chez l’humain par des inductions chimiques d’inflammation et de tumorigenèse associée grâce à des modèles de souris transgéniques sur-exprimant soit la chaîne α1 soit la chaîne α5 dans l’épithélium intestinal, modèles établis par l’équipe. Les dérégulations des laminines qui ont été observées peuvent jouer un rôle important dans la rupture de l’épithélium, l’inflammation et les mécanismes de réparation qui leur sont inhérents ou dans la progression des MICI en cancer.

The laminin-511 (α5β1y1), key element of the extracellular matrix, mediates the epithelialmesenchymal interactions controlling the intestinal development and the cell renewal in the mature organ. A deregulation of the mechanisms implied in the homeostasis is obvious in inflammatory bowel diseases (IBD). IBD can in some cases degenerate into colorectal cancer. My present work demonstrates that the α5 chain, characteristic of the laminin-511 molecule, regulates the expression of target genes important for major biological functions of the intestinal cells as well as is able to repress or activate two signaling pathways, Wnt and PI3K/Akt, according to the physiological context. In the particular context of IBD, I could define the laminin composition of the basement membrane in pathological samples from surgical resection of colon from patients with Crohn’s disease or Ulcerative colitis. Interestingly, atypical glands are also found in these samples. These glands are encircled with a basement membrane enriched in laminin α1 and α5 chains and are characterized by a nuclear accumulation of p53, a tumor suppressor. By in vitro experiments, I have defined a chronology of activation showing that the p53 protein is able to stimulate the endogenous expression of the laminin α1 chain. I could mimic the results obtained in humans by triggering inflammation and inflammation-associated tumorigenesis chemically to transgenic murine models overexpressing either the laminin α1 or α5 chain, models that were previously established in the team. The laminin-observed deregulations could play an important role in the epithelium rupture, the inflammation and the inherent repair mechanisms, as well as in the progression of IBD into cancer.