Mécanismes impliqués dans la régulation des nucléotides cycliques dans les plaquettes : vers une meilleure compréhension des rôles du transporteur MRP4 et des radeaux lipidiques
Mechanisms involved in regulation of cyclic nucleotide pathway : to better define the respective roles of the transporter MRP4 and of lipid rafts
par Tiphaine BELLEVILLE-ROLLAND sous la direction de Christilla BACHELOT-LOZA et de Pascale GAUSSEM
Thèse de doctorat en Hématologie
ED 563 Médicament, Toxicologie, Chimie, Imageries

Soutenue le vendredi 05 juillet 2019 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Activation plaquettaire
  • Cardiomyocytes
  • Microdomaines membranaires
  • Nucléotides cycliques
  • Phosphodiestérases des nucléotides cycliques
  • Plaquettes sanguines
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Mots clés
AMPc, Mrp4, Plaquette, Microdomaine, Radeaux lipidiques
Resumé
Les plaquettes sanguines ont pour fonction principale le maintien de l'intégrité vasculaire. En situation physiologique, les nucléotides cycliques et notamment l'AMPc, permettent de maintenir un niveau basal d'inhibition plaquettaire afin d'éviter une activation inappropriée pouvant conduire à la formation d'un caillot à l'origine de thrombus pathologique. La concentration d'AMPc joue donc un rôle crucial dans la balance «activation/inhibition» plaquettaire. Cette concentration est contrôlée par l'activité de synthèse des cyclases, mais également par l'activité des phosphodiestérases (PDE) qui hydrolysent l'AMPc. Plus récemment, un rôle de la protéine d'efflux MRP4 (Multidrug Resistance Protein-4) dans le contrôle de la concentration cytosolique de l'AMPc a également été suggéré puis confirmé par nos travaux. MRP4 permet la déplétion de l'AMPc du cytosol et limite ainsi l'action de l'AMPc sur ses effecteurs. Cependant, il existe une controverse concernant la localisation de MRP4 qui selon les études serait au niveau des membranes des granules denses et/ou sur la membrane plasmique. Par ailleurs, depuis quelques années, de nouveaux mécanismes de régulation de l'AMPc émergent, concernant différents types cellulaires comme les cardiomyocytes, avec la notion de compartimentation de la voie de l'AMPc. Ce dernier ne serait pas réparti de façon homogène dans la cellule, mais aurait une distribution spatio-temporelle « compartimentée » dans la cellule. Une famille de protéines appelée les AKAPs (A-Kinase Anchoring Protein) permettrait notamment de localiser, et former des pools d'AMPc. Ces microdomaines AMPc sont très peu connus dans la plaquette. En revanche, les microdomaines membranaires lipidiques appelés radeaux lipidiques, ont fait l'objet de diverses études mais très peu se sont intéressées à leur rôle dans la compartimentation de la voie de l'AMPc. Les radeaux lipidiques sont des structures de la membrane plasmique plus ou moins enrichies en lipides spécifiques comme le cholestérol et les sphingolipides, ayant la capacité de contrôler et de contenir sélectivement certains acteurs de la signalisation cellulaire. L'objectif de ce travail a été de progresser dans la caractérisation des microdomaines AMPc plaquettaire, en particulier en étudiant leur localisation, ou non, au niveau des radeaux lipidiques, et en définissant le rôle de MRP4 dans ces structures afin de mieux définir le rôle de ce transporteur dans la compartimentation de l'AMPc autre que granulaire. Pour ce travail, nous avons utilisé des préparations de plaquettes lavées humaines ainsi que des plaquettes murines WT ou KO pour MRP4. Nos résultats sont en faveur d'un rôle des radeaux lipidiques sur la régulation de l'activation plaquettaire. En particulier, l'intégrité des radeaux lipidiques serait nécessaire pour l'homéostasie de la voie de signalisation de l'AMPc en maintenant un taux contrôlé d'AMPc. En effet, leur destruction augmente la concentration d'AMPc tout en induisant une inhibition de l'agrégation, mais l'absence de MRP4 n'interfère pas ou peu sur ce mécanisme. Les « microdomaines AMPc », formés notamment des AKAPs et les PDEs tels que décrits dans la littérature, seraient principalement en dehors des radeaux lipidiques. Le transporteur MRP4, retrouvé à l'état de traces dans les radeaux lipidiques, joue un rôle positif dans l'activation plaquettaire en participant à la diminution du niveau de l'AMPc cytosolique. Nous montrons qu'il existe une sécrétion basale d'AMPc, et que cette sécrétion est en partie sous la dépendance de MRP4. Ce résultat est donc en faveur d'une présence au moins partielle de MRP4 à la surface des plaquettes au repos. Bien que la voie de l'AMPc soit déjà ciblée par nombre de molécules antiplaquettaires comme les inhibiteurs de PDE ou ceux ciblant le récepteur P2Y12, MRP4 constituerait une cible potentielle pour un agent pharmacologique antiplaquettaire avec des propriétés élargies au niveau du système cardiovasculaire.