Etude de la réponse apoptotique de cellules présentant un dysfonctionnement mitochondrial

  • Guillaume ROMMELAERE

Student thesis: Master typesMaster en sciences biologiques

Résumé

De nombreuses pathologies neurodégénératives et neuromusculaires sont sous-tendues par un dysfonctionnement du métabolisme bioénergétique des mitochondries. C'est notamment le cas du syndrome MERRF (Myoelonîc Epilepsy Ragged Red Fibers) provoqué par des mutations ponctuelles dans le gène mitochondrial codant pour des ARNfY5
_ Les cellules cybrides provenant de cellules déplétées en ADN mitochondrial (rho0 ) repeuplées avec des mitochondries de patients sains ou portant la mutation A8344G à l'état hétéroplasmique sont souvent utilisées comme modèle d'étude du dysfonctionnement mitochondrial. Les pathologies dégénératives sont souvent associées à une mortalité cellulaire par apoptose. Cependant, les quelques études réalisées sur la réponse apoptotique de ces cellules sont controversées et les résultats contradictoires obtenus semblent être fonction du type cellulaire étudié, du stimulus pro-apoptotique considéré et de là nature du dysfonctionnement mitochondrial. Cette étude a été réalisée dans le but de mieux caractériser la sensibilité de cellules cybrides MERRF mutées (A8344G) à l'apoptose induite par la staurosporine. Dans un premier temps, l'utilisation d'un microarray à ADN (Human General Chip) a indiqué une sous-expression, dans les cellules cybrides mutées, de plusieurs transcrits de gènes codant des protéines pro- (Bid, les caspases, ... ) et anti-apoptotiques (Bel-2, Bel-XL,···). Dans un deuxième temps, nous avons montré que les cellules cybrides MERRF mutées sont plus sensibles que les cellules parentales à la mortalité induite par la staurosporine, en dosant l'activité de la caspase-3 (une protéase effectrice de l'apoptose) et la fragmentation de l'ADN génomique, un marqueur terminal de la mort cellulaire programmée. Le niveau d'expression et/ou la localisation de plusieurs acteurs apoptotiques (Bax, Bel-2, Bel-XL, Mel-1 et du cytochrome c) dans ces cellules en réponse à la staurosporine a également été étudié par Western blo tting à partir de fractions su bcellulaires et par des marquages en immunofluorescence. Nous observons que la staurosporine induit une augmentation de l'abondance de la protéine pro-apoptotique Bax dans les fractions mitochondriales des deux lignées cellulaires et une diminution d'abondance de la protéine anti-apoptotique Mcl-1 plus importante dans les cellules cybrides mutées. Finalement, nous avons utilisé un microarray (DualChip™ Human Apoptosis) permettant une analyse plus ciblée des modifications d'expression de gènes codant des protéines pro- et anti-apoptotiques induites par un traitement à la staurosporine. Dans ce travail, nous avons donc contribué à caractériser la réponse de cellules présentant un dysfonctionnement mitochondrial à un stimulus pro-apoptotique dans un modèle relevant de pathologie mitochondriale. Les résultats obtenus devraient ouvrir la voie à des études plus fonctionnelles permettant de comprendre les mécanismes responsables de l'augmentation de la sensibilité des cellules présentant un dysfonctionnement mitochondrial à l'apoptose.
la date de réponse2005
langue originaleFrançais
SuperviseurPatricia Renard (Promoteur) & Thierry Arnould (Copromoteur)

Contient cette citation

'