Mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans l'adaptation des cellules endothéliales à la température
Cellular and molecular mechanisms involved in the adaptation of endothelial cells to temperature
par Julie VORBE sous la direction de Antonino NICOLETTI
Thèse de doctorat en Biologie moléculaire
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le jeudi 19 novembre 2020 à Université Paris Cité

Sujets
  • Endothélium
  • Fièvre
  • Transduction du signal

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Mots clés
Température modérée
Resumé
Une des fonctions majeures du système vasculaire est la régulation de la distribution de chaleur à travers l'organisme grâce aux mécanismes de vasodilatation (dissipation de chaleur) et de vasoconstriction (préservation de la chaleur). Par conséquent, la température du sang n'est pas uniforme en tout point de la circulation sanguine. Elle peut aussi augmenter lorsque la fièvre est déclenchée à l'échelle de l'organisme ou lorsqu'une thermogenèse locale accompagne une réponse inflammatoire. Ainsi, que ce soit en condition physiologique ou pathologique, la température du sang peut varier de plusieurs degrés. Les cellules endothéliales, constamment soumises au flux sanguin et situées à l'interface entre la paroi vasculaire et le sang, font partie des premières cellules à percevoir ces variations de température. Néanmoins, aucune étude ne s'est encore intéressée aux mécanismes d'adaptation mis en place par ces cellules en réponse à une hyperthermie modérée. L'objectif de mon travail de thèse a été de déterminer l'impact d'une augmentation de température (40°C versus 37°C) sur la fonction endothéliale, en identifiant et en étudiant les différentes voies de signalisation mises en jeu au sein de cellules endothéliales primaires vasculaires (HCAEC). Dans un premier temps, nous avons montré qu'en cas d'hyperthermie modérée, les cellules endothéliales entrainent l'activation de deux voies de signalisation cytosoliques (HSF1 et mTORC1) et d'une voie de signalisation spécifique du réticulum endoplasmique (UPR). Ces différentes voies entrainent la modulation de l'expression de nombreux gènes. Ces variations géniques ont été observés en condition de culture statique mais également en condition de culture en flux, où elles sont amplifiées. Dans un second temps, nous avons démontré que d'autres fonctions endothéliales, telles que le maintien de la perméabilité, pouvaient être altérées par la température. Enfin, dans un dernier temps, nous avons tenté de montrer que l'élévation de la température pouvait être en relation avec la variation des forces de cisaillement et l'acquisition de propriétés biologiques par l'endothélium. L'ensemble de ces travaux de thèse a donc permis de mettre en évidence que la biologie de l'endothélium est profondément impactée par une augmentation de la température. Une telle augmentation peut être observée lors d'épisodes fébriles et/ou inflammatoires, ouvrant de nouvelles perspectives sur le rôle de la température dans les pathologies vasculaires.