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Contribution à létude du rôle des déacétylases dhistones HDAC4 et HDAC8 dans la biologie des cellules de phénotype musculaire lisse

by Glénisson, Wendy

Abstract (Summary)
Les déacétylases dhistones (HDACs) constituent une famille denzymes identifiées initialement comme régulatrices du niveau dacétylation des histones, un processus important contrôlant la transcription génique. Comme leur nom lindique, il a longtemps été considéré que les seuls substrats des HDACs étaient les histones. Néanmoins, il est à présent démontré quelles peuvent aussi avoir dautres substrats nucléaires ou cytoplasmiques dont plusieurs facteurs de transcription et suppresseurs de tumeurs. Il a été montré que linhibition de lactivité des HDACs par des inhibiteurs globaux tels la trichostatine A (TSA) ou le suberoylanilide hydroxamique acide (SAHA) inhibe la croissance tumorale dans plusieurs modèles animaux. Linhibition des HDACs pourrait influencer tant les cellules tumorales que la néovascularisation de la tumeur (angiogenèse). Au cours des précédentes années de notre doctorat, nous avons étudié lune des HDACs de classe I, HDAC8. Nous avons découvert que cette HDAC, principalement cytoplasmique, est spécifiquement exprimée par les cellules de phénotype musculaire lisse et sassocie avec lactine ? des muscles lisses (? SMA) (Expression of histone deacetylase 8, a class I histone deacetylase, is restricted to cells showing smooth muscle differentiation in normal human tissues. Waltregny D, De Leval L, Glenisson W, Ly Tran S, North BJ, Bellahcene A, Weidle U, Verdin E, Castronovo V. American Journal of Pathology, 2004 Aug;165(2):553-64. - Histone deacetylase HDAC8 associates with smooth muscle alpha-actin and is essential for smooth muscle cell contractility. Glenisson W, Waltregny D, Tran SL, North BJ, Verdin E, Colige A, Castronovo V. FASEB Journal, 2005 Jun;19(8):966-8. - Novel smooth muscle markers reveal abnormalities of the intestinal musculature in severe colorectal motility disorders. T. Weidel, G.J.J.M. van Eys, W. Glénisson, D. Waltregny, V. Castronovo, J.-M. Vanderwinden. Neurogastroenterology and motility, 2006, 18(7):526-38.). Nous avions suspecté que HDAC8 pourrait jouer un rôle important dans la biologie de la cellule musculaire, potentiellement via la déacétylation de protéines cytosquelettiques ou encore par régulation de la transcription de gènes impliqués dans la différenciation musculaire lisse. Ainsi afin détudier limpact potentiel de HDAC8 et dautres HDACs dans ce processus, nous avons utilisé une approche dARN interférence dans un modèle de différenciation myofibroblastique (un modèle de différenciation musculaire lisse senso stricto nétant pas disponible). Les myofibroblastes (MFs) sont des cellules qui présentent des caractéristiques morphologiques et biochimiques intermédiaires entre des fibroblastes et des cellules musculaires lisses. La différenciation myofibroblastique, processus par lequel les fibroblastes aquièrent ces caractéristiques, peut être induite in vitro par des cytokines tel le TGF?1 (Transforming Growth Factor beta 1) mais sa régulation est encore mal connue. Les myofibroblastes jouent un rôle dans de multiples processus physiologiques, comme dans la cicatrisation, ainsi que dans des conditions pathologiques, comme dans linflammation chronique et le cancer. Plus précisément, les MFs pourraient jouer un rôle important dans le remodelage du stroma autour dun cancer, ce qui favoriserait la progression de certaines tumeurs (dont celles du colon). De récentes études ont montré que la TSA empêche, dans des cultures de fibroblastes de rat, linduction par le TGF?1 de la fibrogenèse (synthèse de procollagène ?1(I) et ?1(III) et d?-SMA). Cette observation suggère limplication dHDACs dans la régulation de la différenciation myofibroblastique. Nous avons donc entrepris didentifier la/les HDAC(s) régulant(s) spécifiquement(s) la différenciation myofibroblastique dans une culture primaire de fibroblastes de peau humaine grace à lutilisation de petits ARN interférants (siRNA) permettant de diminuer spécifiquement labondance de huit HDACs (HDAC1 à 8) tant au niveau de leur transcript que de leur protéine. Nous avons trouvé de manière reproductible que linduction de l?-SMA par le TGF?1 est bloquée par la transfection de siRNA spécifiques dHDAC4. Afin détudier quels sont les autres aspects de la fibrogenèse qui sont régulés par HDAC4, ainsi que le rôle quHDAC4 pourrait jouer dans la régulation de la signalisation du TGF?1, nous avons étudié lexpression de trois inhibiteurs endogènes de la voie de signalisation du TGF?. De manière intéressante, la diminution dHDAC4 induite par les siRNA entraine une augmentation de lexpression de TGIF et de TGIF2 mais pas de Smad7. Dans létat actuel de nos connaissance, cette observation serait la première à indiquer que le niveau dexpression de TGIF et de TGIF2 puisse être régulé par une HDAC. (Histone deacetylase 4 is required for TGF?1-induced myofibroblastic differentiation, W. Glénisson, D. Waltregny, V. Castronovo, BBA Mol cell Research, 2007).
Bibliographical Information:

Advisor:Winkler, Rose; Willems, Luc; Martial, Joseph; Noël, Agnès; Nusgens, Betty; Grisar, Thierry; Delvenne, Philippe; De Launoit, Yvan; Castronovo, Vincent; Waltregny, David

School:Université de Liège

School Location:Belgium

Source Type:Master's Thesis

Keywords:deacetylases dhistones histone deacetylase

ISBN:

Date of Publication:10/26/2007

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