Etude mécanistique des propriétés anti-tumorales du glycéryl trinitrate (gtn) : impact du monoxyde d'azote dans des voies de signalisation induites par des cytokines pro-inflammatoires et dans la régulation de marqueurs de résistance

Mechanistic study of the anti-tumor properties of glyceryl trinitrate (gtn) : impact of nitric oxide in signaling pathways induced by pro-inflammatory cytokines and in the regulation of resistance markers

• Auteur / Autrice : Sarra Bouaouiche
• Direction : Ali Bettaieb, Stéphanie Plenchette
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie et biologie moléculaire
• Date : Soutenance le 20/12/2018
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Immunologie et Immunothérapie des Cancers (Dijon)
• Jury : Président / Présidente : Aziz Hichami
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ali Bettaieb, Stéphanie Plenchette, Emilie Buache
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Michel Lepoivre, Bernard Mignotte

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nitroglycérine

Dissertations universitaires

Interleukine-6

TNF-alpha

Cytokines

Mots clés libres

Cytokines pro-Inflammatoires

Il-6

TNFa

Gtn

Clusterine

Gdf-15

Pro-Inflammatory cytokines

Il-6

TNFa

Gtn

Clusterin

Gdf-15

Résumé

Une des difficultés majeures dans le traitement des cancers est l’acquisition de résistance par les cellules tumorales vis-à-vis de la mort induite par les différentes chimiothérapies. Au sein du laboratoire, nous nous intéressons aux propriétés anti-tumorales d’un donneur de monoxyde d’azote (NO), le Glycéryl TriNitrate (GTN), fréquemment utilisé dans le traitement de l’angine de poitrine. Au cours de ce travail, nous avons étudié les mécanismes moléculaires par lesquels le GTN sensibilise les cellules tumorales de plusieurs types de cancer (colique, mammaire, prostatique) à la mort impliquant des voies de signalisation régulées par des cytokines telles que le TNFα, l’IL-6 ou encore le GDF-15.Une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents à l’action anti-tumorale du GTN permettrait de potentialiser son utilisation comme nouvelle thérapie anti-cancéreuse.Modèle colique : le GTN, en présence de la cytokine pro-inflammatoire TNFα, sensibilise les cellules cancéreuses coliques et mammaires à l’apoptose. Du point de vue mécanistique, le GTN induit la S-nitrosylation de cIAP1, inhibant ainsi son activité ubiquitine E3 ligase. Ce qui abroge la voie de signalisation classique NF-кB de survie cellulaire activée par la voie TNFα/TNFR1 en faveur d’une voie de signalisation pro-apoptotique.Modèle mammaire : le GTN intervient au niveau de la migration cellulaire en altérant la voie de signalisation Jak2/STAT3 activée par la cytokine pro-inflammatoire IL-6, dans un modèle de cancer du sein triple négatif. En présence de dérivés du platine (carboplatine) générant de l’IL-6, le GTN freine la migration des cellules en induisant la S-nitrosylation, et probablement l’inactivation, de la kinase Jak-2, indispensable pour l’activation de la voie.Modèle prostatique : le GTN sensibilise à la mort les cellules cancéreuses prostatiques résistantes au docétaxel en modulant le taux de deux marqueurs de résistance à cette chimiothérapie : la clusterine (CLU) et le growth differentiation factor 15 (GDF-15). Au niveau moléculaire, le GTN diminue le taux de l'isoforme cytoprotectrice soluble de la CLU (sCLU) et augmente le taux de l'isoforme cytotoxique nucléaire (nCLU) dans les cellules prostatiques résistantes au docétaxel. Plus particulièrement, en présence de GTN, nous avons établi un lien entre le GDF-15 et la modulation du taux des isoformes de la CLU.

One of the main difficulties in the treatment of cancers is the acquisition of resistance by the tumor cells vis-à-vis the death induced by the different chemotherapies. In the laboratory, we are interested in the anti-tumor properties of a nitric oxide (NO) donor, Glyceryl TriNitrate (GTN), frequently used in the treatment of angina pectoris. In this work, we investigated the molecular mechanisms by which GTN sensitizes tumor cells of several types of cancer (colonic, mammary, prostate) to death involving signaling pathways regulated by cytokines such as TNFα, IL-6 or GDF-15.A better understanding of the mechanisms underlying the GTN's anti-tumor action would make it possible to use it as a new anti-cancer therapy.Colon model: GTN, in the presence of the pro-inflammatory cytokine TNFα, sensitizes colon and mammary cancer cells to apoptosis. From a mechanistic point of view, GTN induces S-nitrosylation of cIAP1, thus inhibiting its ubiquitin E3 ligase activity. This abrogates the classical NF-κB signaling pathway of TNFα / TNFR1 activated cell survival in favor of a pro-apoptotic signaling pathway.Mammary model: GTN intervenes at the level of cell migration by altering the Jak2 / STAT3 signaling pathway activated by the pro-inflammatory cytokine IL-6, in a model of triple negative breast cancer. In the presence of platinum (carboplatin) derivatives generating IL-6, GTN inhibits cell migration by inducing S-nitrosylation, and probably inactivation, of Jak-2 kinase, essential for the activation of the way.Prostate model: GTN sensitizes prostatic prostate cancer cells to death by modulating the level of two markers of resistance to this chemotherapy: clusterin (CLU) and growth differentiation factor 15 (GDF-15). At the molecular level, GTN decreases the level of the soluble cytoprotective isoform of CLU (sCLU) and increases the level of nuclear cytotoxic isoform (nCLU) in prostatic cells resistant to docetaxel. More particularly, in the presence of GTN, we have established a link between GDF-15 and the modulation of the isoform rate of the CLU.