Voies de mort cellulaire et signalisation au cours de la différenciation mégacaryocytaire de cellules érythroleucémiques humaines (HELs)

Cell death pathways and signalization during the megakaryocytic differentiation of human erythroleukemia cancer cells (HELs)

• Auteur / Autrice : Dima Diab
• Direction : Bertrand Liagre, David Léger, Mona Diab-Assaf, Rouba Hage-Sleiman
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance le 22/10/2021
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Biologiques et Santé (Limoges ; 2018-2022)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Agroressources, Biomolécules et Chimie pour l'Innovation en Santé (Limoges ; 2018-)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Michel Petit
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bertrand Liagre, David Léger, Mona Diab-Assaf, Rouba Hage-Sleiman
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Billiald, Karim Bordji

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lutte contre

Cancer

Différenciation cellulaire

Mots clés libres

Leucémies

Différenciation

Mégacaryocytes

Diosgénine

Autophagie

Modulation

Leukemia

Differentiation

Megakaryocytes

Diosgenin

Autophagy

Modulation

Résumé

Les stratégies actuelles pour éradiquer les cellules cancéreuses consistent à induire l’apoptose ou la différenciation. Plusieurs substances naturelles sont utilisées pour réamorcer la différenciation bloquée durant la transformation cancéreuse des cellules. En 2006, Leger et al, ont montré l’implication de l’apoptose durant la différenciation mégacaryocytaire des HELs (lignée erythroleucémique humaine) par 10μM de diosgénine. Des études récentes parlent de l’importance de l’autophagie durant la différenciation mégacaryocytaire. Notre travail vise à montrer l’implication d’une autre voie de mort cellulaire nommée « autophagie » dans ce processus. Nos résultats ont montré la stimulation du flux autophagique après le traitement des HELs par 10 μM de diosgénine. Cette stimulation s’est manifestée par la surexpression de l’Atg7 et l’accumulation de la forme LC3A/B-II au fur et à mesure de la progression de la différenciation. Dans le but d’interroger le rôle de l’autophagie, on a modulé cette voie 2h avant ou après (jours 2 et 4) de l’induction de la différenciation par la diosgénine On a montré que l’inhibition de l’autophagie par la 3-methyladénine (3-MA ; 2 mM) réprime la polyploïdie au jours 4 et 8 de la différenciation tandis que l’activation de l’autophagie par metformine (Met ; 0.25 mM) n’induit aucun effet quel que soit le temps de traitement. En outre, on a montré que la modulation de l’autophagie affecte la maturation membranaire (expression génomique de glycoprotéine V) des HELs différenciées par la diosgénine. L’inhibition de l’autophagie avant et après l’induction de la différenciation par la diosgénine réprime fortement l’expression de GpV aux jours 4 et 8. Tandis que l’activation de l’autophagie par la metformine, active l’expression de GpV à la fin de la différenciation indépendamment du temps de traitement. En parallèle, on a montré que la modulation de l’autophagie durant la différenciation mégacaryocytaire induite par la diosgénine (10 μM) n’affecte par la fragmentation d’ADN. En résumé, la voie autophagique est impliquée durant la différenciation mégacaryocytaire des HELs induite par la diosgénine(10 μM). Pour déceler plus précisément le rôle de l’autophagie dans ce processus et son interaction avec la voie apoptotique, plus d’investigation devraient être menés.

Current strategies to eradicate cancer cells consist in inducing apoptosis or differentiation of these cells. Several natural substances are used to reactivate the differentiation that is stopped during the cancerous transformation of cells. In 2006, Leger et al, showed the involvement of apoptosis during megakaryocytic differentiation of HELs (human erythroleukemia cell line) by 10 µM of diosgenin. Previous studies talked about the autophagy crucial role during the megakaryocytic differentiation. Thus, the objective of our work is to show the involvement of this cell death pathway called "autophagy" in the differentiated HEL cells by diosgenin. Our results show the stimulation of autophagic flux after treatment of HELs with 10 µM diosgenin. This stimulation is manifested by the overexpression of Atg7 and the accumulation of the LC3-II form as the differentiation progresses. To interrogate the role of autophagy, this pathway was modulated before (2h before) and after (days 2 and 4) the differentiation induction by diosgenin. It was shown that inhibition of autophagy by 3-methyl adenine (3-MA ; 2 mM) represses polyploidy on days 4 and 8 of differentiation while activation of autophagy by metformin (Met ; 0.25 mM) induces no effect regardless of treatment time. Furthermore, modulation of autophagy was shown to affect membrane maturation (glycoprotein V genomic expression) of diosgenin-differentiated HELs. Inhibition of autophagy before and after induction of differentiation by diosgenin, strongly represses GpV expression at days 4 and 8. Whereas activation of autophagy by metformin, activates GpV expression at the end of the differentiation regardless of the treatment time. In parallel, it was shown that modulation of autophagy during HEL megakaryocytic differentiation induced by diosgenin (10 µM) does not affect the DNA fragmentation. In summary, the autophagic pathway is involved during diosgenin (10 µM) induced megakaryocytic differentiation of HELs. To further elucidate the role of autophagy in this process and its interaction with the apoptotic pathway, more investigations should be conducted.