Implication du canal potassique hEag1 dans la migration des cellules épithéliales cancéreuses mammaires humaines MDA-MB-231

HEag1 involvement in epithelial breast cancer cells MDA-MB-231 migration

• Auteur / Autrice : Mehdi Hammadi
• Direction : Halima Ouadid-Ahidouch, Valérie Chopin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie et santé. Physiopathologie humaine
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Amiens

Mots clés

Mots clés contrôlés

Canaux potassiques

Calcium

Intégrines

Cycle cellulaire

Cancer du sein

Canaux potassiques

Résumé

Le cancer du sein, 1ère cause de mortalité par cancer chez la femme, est une maladie multifactorielle caractérisée par des phénomènes de prolifération, de migration et d’invasion. Ainsi, 75 % des cancers du sein sont canalaires infiltrants. Nos travaux portent plus particulièrement sur le canal potassique hEag1 (human Ether à go-go K+ channel 1). Ce canal est peu exprimé dans le tissu sain, à l’exception du cerveau, mais est surexprimé dans de nombreux cancers dont le cancer du sein. Dans cette étude, nous démontrons l’implication du canal hEag1 dans la migration des cellules cancéreuses épithéliales invasives mammaires humaines MDA-MB-231. En effet, nos travaux mettent en évidence deux modes de régulation de la migration de ces cellules par hEag1: une régulation indirecte, impliquant l’influx de Ca2+ par le canal calcique Orai1 et une régulation directe par interaction avec le complexe intégrines β1/FAK. Concernant l’implication des voies calciques dans la migration dépendante de hEag1, nos résultats démontrent que la dépolarisation du potentiel de membrane induite par l’inhibition du canal hEag1 s’accompagne d’une réduction de l’entrée basale de Ca2+ via le canal calcique Orai1. Ce couplage fonctionnel entre hEag1 et Orai1 est soutenu par une corrélation d’intensité des marquages immuno-histochimiques réalisés sur des tissus mammaires invasifs et des ganglions lymphatiques envahis associés. Concernant le lien entre la migration hEag1-dépendante et les complexes d’adhésion, nos résultats démontrent que le canal hEag1 interagit physiquement avec les intégrines β1 et les protéines FAK au niveau de radeaux lipidiques. Cette co-localisation de hEag1, des intégrines β1 et de Phospho-FAK se produit principalement au niveau du front de migration de la cellule. L’étude des voies de signalisation dépendantes de FAK démontre que l’inhibition du canal hEag1 diminue l’expression protéique des intégrines β1, la cinétique d’activation des FAK et l’expression de la GTPase RhoA. En conclusion, nos travaux démontrent que hEag1 est un acteur clé de la migration des cellules cancéreuses de sein, constituant à ce titre un marqueur diagnostic et/ou une cible thérapeutique potentiels de lutte contre les métastases.

Breast cancer, the first cause of cancer death among women, is a multi-factorial disease characterized by proliferation, migration and invasion processes. 75 % of breast cancers are ductal invasive adenocarcinoma. Our study was focused on hEag1 K+ channel (human Ether à go-go K+ channel 1). HEag1 is overexpressed in several cancers including breast cancer, while its expression in normal tissues is more limited to the brain. In this study, we investigated the involvement of hEag1 in epithelial breast cancer cells MDA-MB-231 migration. We demonstrated that hEag1 regulated migration by two distinct pathways: (i) an indirect modulation by Orai1-dependant Ca2+ influx and (ii) a direct modulation by its interaction with integrins β1/FAK complex. Concerning the first pathway, our results demonstrated that hEag1 silencing induces membrane depolarization leading to a reduction of basal Ca2+ entry via Orai1 and therefore cell migration. Furthermore, hEag1 and Orai1 are co-localized in both breast invasive adenocarcinoma tissues and invaded lymph nodes. Concerning the second pathway, we showed that hEag1 physically interacts with integrins β1 and FAK proteins in lipids rafts. This co-localization occurs principally at the leading edge of the migrating cell. In addition, hEag1 silencing reduces integrins β1 expression, FAK activation and GTP-ase RhoA expression. To conclude, our works demonstrated, for the first time, that hEag1 is a key factor of breast cancer cell migration and lead us to take hEag1 into consideration as a potential novel marker and/or pharmaceutical target for the most aggressive human breast cancer.