Stress oxydant et transition endothélio-mésenchymateuse : Optimisation d'un modèle d'étude in vitro et impact de NOX1 & NOX 2 sur la transition induite au cours du mélanome

Oxidative stress and endothelial-to-mesenchymal transition : Optimization of an in vitro study model and impact of NOX1 & NOX 2 on the transition induced during melanoma

• Auteur / Autrice : Valentin Platel
• Direction : Nicolas Clère
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pharmacologie
• Date : Soutenance le 24/11/2021
• Etablissement(s) : Angers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Micro et nanomédecines biomimétiques - Micro et Nanomédecines Translationnelles / MINT
• Jury : Président / Présidente : Karine Mahéo
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Corre, Ludovic Martin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Céline Demougeot, Boris Manoury

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mélanome

NADPH oxydase

Stress oxydatif

Mésenchyme

Cellules endothéliales

Mots clés libres

Transition endothélio-mésenchymateuse

Stress oxydant

NOXs

Mélanome

Endothelial cells

Endothelial-to-mesenchymal transition

Oxidative stress

NOXs

Melanoma

Résumé

Les cellules endothéliales (CE) sont au carrefour de nombreux phénomènes physiopathologiques. Dans le contexte particulier des cancers elles sont à la fois impliquées dans l’angiogenèse et dans la transition endothélio-mésenchymateuse (EndMT). L’EndMT se définit comme un processus de transition phénotypique depuis un type endothélial vers un type myofibroblastique et dont l’implication dans le développement tumoral a été de plus en plus étudiée cette dernière décennie. Cette transition engendre la production de fibroblastes associés au cancer (CAFs) qui contribuent grandement au développement tumoral et à l’acquisition d’un phénotype invasif notamment en promouvant la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT), un autre processus de transition phénotypique. Également, La production excessive d’espèces réactive de l’oxygène (ROS) est un des marqueurs du développement tumoral. Les enzymes de la famille des NADPH oxydase (NOX) sont les plus grands contributeurs à la génération de ROS dans les CE. Les ROS qu’elles génèrent ont déjà été décrit comme jouant un rôle dans l’EndMT dans le cadre d’autres pathologie (comme les fibroses pulmonaire et rénale), mais leur implication dans l’EndMT tumorale est encore mal connue. L’objectif de cette thèse vise à déterminer l’implication du stress oxydant généré par les NOX dans l’EndMT tumoral en développant un modèle in vitro sur des CE HUVECs traitées avec un milieu conditionné (CM) par des cellules de mélanome humain (SK-MEL 28). Nos résultats montrent que l’inhibition de NOX1 & NOX2 conduit à une réversion de l’EndMT induite par le CM. Ces résultats confirment le rôle fondamental des NOXs dans l’initiation de l’EndMT tumorale.

Endothelial cells (EC) are at the crossroads of many physiopathological phenomena. In the specific context of cancers, they are both involved in angiogenesis and in the endothelial-to-mesenchymal transition (EndMT). EndMT is defined as a process of phenotypic transition from an endothelial phenotype to a myofibroblastic one and whose implication in tumor development has been increasingly studied over the last decade. This transition results in the production of cancer-associated fibroblasts (CAFs) which greatly contribute to tumor development and the acquisition of an invasive phenotype, in particular by promoting the epithelial-to-mesenchymal transition (EMT), another phenotype transition process. Moreover, the excessive production of reactive oxygen species (ROS) is a hallmark of tumor development. Enzymes of the NADPH oxidase (NOX) family are the greatest contributors to ROS generation in EC. The ROS they generate have already been described as playing a role in EndMT in other pathologies (such as pulmonary and renal fibrosis), but their involvement in tumor EndMT is not fully understood. The objective of this thesis aims to determine the involvement of oxidative stress generated by NOXs in tumor EndMT by developing an in vitro model with HUVECs EC treated with a conditioned medium harvested from cultured human melanoma cells (SK-MEL 28). Our results show that inhibition of NOX1 & NOX2 leads to CM-induced reversion of EndMT. These results confirm the fundamental role of NOXs in the initiation of tumor EndMT.