Caractérisation des mécanismes régulateurs de la régénération épithéliale gastrique humaine

Abstract

L'intégrité de la muqueuse gastrique est maintenue en dépit d'agressions multiples par une série de processus de défense et de réparation. La capacité de régénération de l'épithélium gastrique in vivo est bien connue. Cependant, nos connaissances des modulateurs spécifiques impliqués et de leurs mécanismes d'actions dans la régulation de la régénération des cellules épithéliales gastriques, spécialement chez l'humain sont très fragmentaires. Récemment, la caractérisation de nouvelles lignées épithéliales gastriques humaines formant pour la première fois une monocouche barrière a permis l'identification et la discrimination des facteurs de croissance et des mécanismes d'action contrôlant spécifiquement les différentes phases de la régénération épithéliale gastrique humaine. Dans un premier temps, nos travaux sur les cellules épithéliales gastriques humaines ont permis de démontrer que les facteurs de croissance EGF, TGF[alpha], HGF et IGFs accélèrent la restitution épithéliale, indépendamment de la voie de signalisation du TGF[bêta]. Par la suite, nous avons établi l'implication différentielle de ces facteurs de croissance dans la modulation de la régénération épithéliale. Alors que le TGF[alpha] et l'EGF stimulent fortement l'étalement cytoplasmique et une activité protrusive non orientée des cellules bordant la blessure, l'HGF coordonne préférentiellement l'élongation de groupements de cellules et la migration directionnelle de la monocouche blessée. Ces résultats démontrent ainsi qu'une coordination des activités des facteurs de croissance est nécessaire à la progression normale de la réparation épithéliale suivant une blessure. Dans un deuxième temps, nous avons identifié et caractérisé les voies de signalisation responsables de la régulation de la restitution épithéliale. Nous avons démontré que les activités de ERK1J2 et d'Akt sont rapidement stimulées suivant une blessure des cellules HGE-17. Nous avons également observé que l'inhibition de la PI3K avec le LY294002 atténue fortement la migration cellulaire suivant une blessure, alors que l'inhibition de MEK1 n'exerce aucun effet. Parallèlement, l'addition d'un composé synthétique de phosphatidylinositol (3, 4, 5) triphosphate est suffisante à la stimulation de la migration cellulaire. De plus, nos résultats démontrent que l'activité de pp60c-src et la phosphorylation du récepteur de I'EGF sont requises pour contrôler la restitution épithéliale suivant une blessure. Ainsi, l'induction d'une blessure épithéliale entraîne l'activation rapide de pp60c-src, menant ensuite à la transactivation du récepteur de VEGF. De façon complémentaire, l'activation du récepteur de l'EGF peut survenir suite à la sécrétion des facteurs de croissance EGF et TGF[alpha] dans le milieu de culture. Finalement, cette activation du récepteur de l'EGF est responsable de l'activation de plusieurs voies de signalisation dépendantes de la PI3K et du contrôle de la restitution épithéliale. Finalement, dans le but de détailler les mécanismes régulateurs des différentes phases de la régénération épithéliale, nous avons adapté un modèle de micro-blessure épithéliale permettant d'étudier spécifiquement les mécanismes impliqués dans le contrôle de l'étalement cellulaire. Nous avons d'abord apporté l'évidence que les facteurs de croissance TGF[alpha] et EGF jouent un rôle majeur dans le contrôle de l'étalement cellulaire suivant une micro-blessure. Nos résultats démontrent également que la modulation de l'étalement cellulaire requiert les activités de Src, du récepteur de l'EGF et de la PI3K, alors que l'activation des voies dépendantes de la PI3K semble seulement impliquée dans le contrôle de la migration cellulaire suivant une blessure épithéliale. Finalement, nos données ont suggéré un rôle important de l'intégrine [alpha]3[bêta]1 suite à une microblessure, au niveau de la formation des lamelles cytoplasmiques.