Thèse soutenue

Rôle de EFA6B, facteur d'échange d'Arf6, dans la morphogenèse épithéliale et l'invasion collective de cellules mammaires humaines

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Auteur / Autrice : Racha Fayad
Direction : Frédéric Luton
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Interactions moléculaires et cellulaires
Date : Soutenance le 07/03/2019
Etablissement(s) : Université Côte d'Azur (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)
Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Nice (1965-2019)
Laboratoire : Institut de pharmacologie moléculaire et cellulaire (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes) - Institut de pharmacologie moléculaire et cellulaire
Jury : Président / Présidente : Ellen Van Obberghen-Schilling
Examinateurs / Examinatrices : Ellen Van Obberghen-Schilling, Andrew Ewald, Cécile Gauthier-Rouvière, Patrick Auberger, Marc Lopez
Rapporteurs / Rapporteuses : Andrew Ewald, Cécile Gauthier-Rouvière

Résumé

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L'homéostasie des tissus épithéliaux est fondamentale à la survie et au maintien d'un organisme sain. Au cours de la morphogenèse des glandes mammaires, les cellules épithéliales communiquent avec leur stroma environnant afin d'orchestrer la formation d'un organe fonctionnel en passant par de multiples cycles régulés de prolifération, de transitions épithéliomésenchymateuse (TME) et mésenchymateuse-épithéliale, de migration et d'invasion. Dans les cellules cancéreuses, ces processus sont dérégulés. Il est donc important d'étudier comment les cellules mammaires normales conservent leur homéostasie au cours du développement pour appréhender les événements moléculaires induisant le cancer du sein. L'homéostasie de l'épithélium repose sur le contrôle de propriétés spécifiques : polarité apico-basale, cohésion cellulaire et formation de lumen. Notre protéine d'intérêt EFA6B, facteur d'échange d'Arf6, se trouve au cœur de ces caractéristiques structurelles, d'où mon intérêt à étudier son rôle dans les cellules épithéliales mammaires. Au cours de mes travaux de thèse, j'ai étudié l'impact de la perte d'EFA6B sur l'intégrité épithéliale. En utilisant des cellules épithéliales normales mammaires invalidées pour EFA6B par la technique de CRISPR/Cas9, j'ai démontré que la perte d'EFA6B dérégule fortement l'homéostasie épithéliale à différents niveaux. Premièrement, sa déplétion entraîne la formation d'invadopodes riches en intégrine ITGBI et en métalloprotéase MMP 14. Mes résultats indiquent que l'invasion des cellules EFA6B knock-out dépend de l'activation de Cdc42. Elle est soutenue par une contractilité accrue des cellules et la formation de structures branchées protrusives contrôlées par les voies de signalisation Cdc42/MRCK/P-MLC et Cdc42/NWASP/Arp2/3. Deuxièmement, nous avons montré que la perte d'EFA6B est associée à l'engagement des cellules EFA6B knock-out dans une TME, révélée par un échange de cadhérine et une augmentation de l'expression de facteurs de transcription mésenchymateux. Troisièmement, conformément au rôle d'EFA6B dans l'assemblage des jonctions serrées, sa déplétion empêche les cellules de se polariser et de former des acini avec un lumen central. Collectivement, nos données sont en accord avec des résultats précédemment publiés montrant une corrélation entre la perte d'EFA6B et le sous-type de cancer du sein invasif Claudin-low défini par une signature TME et une perte d'expression des protéines des jonctions serrées. J'ai aussi contribué à la caractérisation du rôle de l'a-actinine 1 comme effecteur d'EFA6A dans des cellules épithéliales normales (MDCK) et d'EFA6B dans une lignée cellulaire mammaire tumorigène (MCF 7). Je montre qu'EFA6B et l'a-actinine 1, en régulant la contractilité cellulaire apicale, coordonnent l'établissement de la polarité apico-basale, la formation des jonctions serrées et du lumen. L'ensemble de ces résultats démontre que la perte d'EFA6B stimule les propriétés invasives de cellules épithéliales normales et impacte leur microenvironnement (contractilité, dégradation de la matrice, altération du matrisome). Nous proposons que le gène PSD4 codant pour EFA6B est un gène suppresseur d'invasion qui contribue à préserver l'intégrité des tissus épithéliaux.