Mécanismes de régulation de la mort cellulaire dans la dégénérescence rétinienne induite par la lumière et phototoxicité des LEDs (Light Emitting Diode)

Mechanisms of regulation of cell death in light induced retinal degeneration and phototoxicity of LEDs (Light Emitting Diode)

• Auteur / Autrice : Imène Jaadane
• Direction : Alicia Torriglia
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance le 27/06/2014
• Etablissement(s) : Paris 5
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biochimie, biothérapies, biologie moléculaire, infectiologie (Paris ; 2009-2013)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Claude Jeanny
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alicia Torriglia, Jean-Claude Jeanny, Dominique Lagadic-Gossmann, Isabelle Ranchon-Cole, Flore Renaud-Paitra, Francine Béhar-Cohen
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Dominique Lagadic-Gossmann, Isabelle Ranchon-Cole

Mots clés

Mots clés contrôlés

Diodes électroluminescentes

Dégénérescence rétinienne

Apoptose

Mots clés libres

Mort cellulaire

Rétine

Régulation

LED

Lumière

Cell death

Retina

Regulation

LED

Light

Résumé

Les dégénérescences rétiniennes se caractérisent par la mort des photorécepteurs ce qui conduit à la cécité. La rétine, l’organe neurosensoriel de l’œil, est soumise à différents stress et facteurs environnementaux qui peuvent conduire à son altération. La lumière représente un facteur potentiellement nocif. Le modèle de dégénérescence rétinienne induite par la lumière (DRIL) a montré une mort des photorécepteurs par apoptose impliquant une voie cellulaire indépendante des caspases, la voie LEI/L-DNase II. Nous avons étudié la régulation de cette voie par les protéines de la famille Bcl2 (bcl2 et bax) et nous avons montré que les deux protéines présentent un effet protecteur vis-à-vis de la mort induite par la L-DNase II. Nous avons ainsi établi un lien entre les deux grandes voies de l’apoptose : dépendante et indépendante des caspases. De plus, nos résultats soutiennent l’idée que le rôle d’une protéine dépend fortement du contexte cellulaire. Nous avons également montré que cette voie de mort cellulaire est contrôlée par la protéine kinase atypique PKC zêta, kinase qui est également activée dans la DRIL. Ces différentes connaissances nous ont permis d’aborder le problème de la phototoxicité des LEDs (diode électroluminescente) sur la rétine et l’épithélium pigmenté de la rétine. Nous avons montré que les LEDs produisent une dégénérescence rétinienne rapide et précoce en comparaison avec le DRIL. Les altérations sont aussi plus graves puisqu’elles font intervenir la nécrose aussi bien au niveau des photorécepteurs que de l’épithélium pigmenté. L’implication de la lumière bleue dans la phototoxicité accrue, a été démontrée en utilisant des LEDs de différentes longueurs d’onde.

The retinal degenerations are characterized by death of the photoreceptors which leads to blindness. The retina, the neurosensory organ of the eye is subjected to various stresses and environmental factors that can lead to blindness. The light is a potentially harmful factor. The model of light induced retinal degeneration (LIRD) showed a death of photoreceptors through apoptosis involving the caspase independent pathway, the LEI/L- DNase II. We studied the regulation of this pathway by the proteins of the Bcl2 family (bcl2 and bax) and we showed that the two proteins are protective when L-DNase II is activated. We have established a link between the two major pathways of apoptosis: caspases dependent and independent. In addition, our results support the idea that the role of a protein strongly depends on cellular context. We also showed that this cell death pathway is controlled by an atypical protein kinase, PKC zeta that is activated in the LIRD. These skills lead to the problem of phototoxicity of LEDs (light emitting diode) on the retina and on the retinal pigmented epithelium. We showed that the LEDs produce a rapid and earlier retinal degeneration as compared to the LIRD. The alterations are also more severe because they involve necrosis both in photoreceptors and in retinal pigmented epithelium. The involvement of the blue light in the increased phototoxicity was demonstrated using LEDs of different wavelengths.