Stress oxydant et transition endothélio-mésenchymateuse : Optimisation d'un modèle d'étude in vitro et impact de NOX1 & NOX 2 sur la transition induite au cours du mélanome

Endothelial cells (EC) are at the crossroads of many physiopathological phenomena. In the specific context of cancers, they are both involved in angiogenesis and in the endothelial-to-mesenchymal transition (EndMT). EndMT is defined as a process of phenotypic transition from an endothelial phenotype to a myofibroblastic one and whose implication in tumor development has been increasingly studied over the last decade. This transition results in the production of cancer-associated fibroblasts (CAFs) which greatly contribute to tumor development and the acquisition of an invasive phenotype, in particular by promoting the epithelial-to-mesenchymal transition (EMT), another phenotype transition process. Moreover, the excessive production of reactive oxygen species (ROS) is a hallmark of tumor development. Enzymes of the NADPH oxidase (NOX) family are the greatest contributors to ROS generation in EC. The ROS they generate have already been described as playing a role in EndMT in other pathologies (such as pulmonary and renal fibrosis), but their involvement in tumor EndMT is not fully understood. The objective of this thesis aims to determine the involvement of oxidative stress generated by NOXs in tumor EndMT by developing an in vitro model with HUVECs EC treated with a conditioned medium harvested from cultured human melanoma cells (SK-MEL 28). Our results show that inhibition of NOX1 & NOX2 leads to CM-induced reversion of EndMT. These results confirm the fundamental role of NOXs in the initiation of tumor EndMT.Les cellules endothéliales (CE) sont au carrefour de nombreux phénomènes physiopathologiques. Dans le contexte particulier des cancers elles sont à la fois impliquées dans l’angiogenèse et dans la transition endothélio-mésenchymateuse (EndMT). L’EndMT se définit comme un processus de transition phénotypique depuis un type endothélial vers un type myofibroblastique et dont l’implication dans le développement tumoral a été de plus en plus étudiée cette dernière décennie. Cette transition engendre la production de fibroblastes associés au cancer (CAFs) qui contribuent grandement au développement tumoral et à l’acquisition d’un phénotype invasif notamment en promouvant la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT), un autre processus de transition phénotypique. Également, La production excessive d’espèces réactive de l’oxygène (ROS) est un des marqueurs du développement tumoral. Les enzymes de la famille des NADPH oxydase (NOX) sont les plus grands contributeurs à la génération de ROS dans les CE. Les ROS qu’elles génèrent ont déjà été décrit comme jouant un rôle dans l’EndMT dans le cadre d’autres pathologie (comme les fibroses pulmonaire et rénale), mais leur implication dans l’EndMT tumorale est encore mal connue. L’objectif de cette thèse vise à déterminer l’implication du stress oxydant généré par les NOX dans l’EndMT tumoral en développant un modèle in vitro sur des CE HUVECs traitées avec un milieu conditionné (CM) par des cellules de mélanome humain (SK-MEL 28). Nos résultats montrent que l’inhibition de NOX1 & NOX2 conduit à une réversion de l’EndMT induite par le CM. Ces résultats confirment le rôle fondamental des NOXs dans l’initiation de l’EndMT tumorale

Contribution à l'étude du stress dicarbonyle au cours de la progression cancéreuse et métastatique dans le cas du cancer colorectal KRAS muté

Colorectal cancer is now the second (or first depending on sex) source of death before age 70. This cancer is a particularly interesting model because it has long been proven that its incidence is largely due to environmental factors. It is also one of the only cancers to be systematically screened today. This pharmacy thesis details all the techniques used for this screening, from biological tests to all the imaging techniques. Also it describe the different treatments and treatment protocols for colorectal cancer (CRC). A second part details the energy metabolism of CRC and its implication in tumor development. The focus is particularly made on dicarbonyl stress (DS) as a side product of glycolysis and mainly represented by methylglyoxal. The impact of this stress is put side to side with the mutation of the KRAS gene very frequently present in CRC at advanced stages. This mutation constitutes a obstacle to the targeted therapies currently used, and a possible sensitivity of KRAS mutated CRCs to alterations of DS could constitute an interesting avenue for circumventing the therapeutic obstacle which the KRAS mutation constitutes today. The results obtained during a 6-month research internship carried out as part of a Master 2 within the Laboratory for Research on Metastases in Liège are presented and analyzed at the end of the document as an illustration of the potential interest of DS as a lever to control the survival of mutated KRAS CCR tumor cells.Le cancer colorectal constitue aujourd'hui la deuxième (ou première selon le sexe) source de décès avant 70 ans. Ce cancer constitue un modèle particulièrement intéressant car il est depuis longtemps avéré que son incidence est largement due à des facteurs environnementaux. Il est également l'un des seuls cancers à aujourd'hui faire l'objet d'un dépistage systématique. Cette thèse d'exercice fait le point sur l'ensemble des techniques utilisées pour ce dépistage, des tests biologiques aux différentes techniques d'imagerie, et sur les différents traitements et protocoles de soin du cancer colorectal (CCR). Une seconde partie détaille le métabolisme énergétique du CCR et son implication dans le développement tumoral. Le focus est plus particulièrement fait sur le stress dicarbonyle (SD) comme produit annexe de la glycolyse et majoritairement représenté par le methylglyoxal. L'impact de ce stress est mis en regard de la mutation du gène KRAS très fréquemment présente dans les CCR à des stades avancés. Cette mutation constituent un frein aux thérapies ciblées habituellement utilisées, et une éventuelle sensibilité des CCR mutés KRAS aux altérations du SD pourrait constituer une piste intéressante pour contourner l'obstacle thérapeutique que constitue aujourd'hui la mutation de KRAS. Les résultats obtenus au cours d'un stage de recherche de 6 mois effectué dans le cadre d'un Master 2 au sein du Laboratoire de recherche sur les métastases à Liège sont présentés et analysés à la fin du document comme illustration de l'intérêt potentiel du SD comme levier pour contrôler la survie des cellules tumorales de CCR KRAS mutés

Oxidative stress and endothelial-to-mesenchymal transition : Optimization of an in vitro study model and impact of NOX1 & NOX 2 on the transition induced during melanoma

Les cellules endothéliales (CE) sont au carrefour de nombreux phénomènes physiopathologiques. Dans le contexte particulier des cancers elles sont à la fois impliquées dans l’angiogenèse et dans la transition endothélio-mésenchymateuse (EndMT). L’EndMT se définit comme un processus de transition phénotypique depuis un type endothélial vers un type myofibroblastique et dont l’implication dans le développement tumoral a été de plus en plus étudiée cette dernière décennie. Cette transition engendre la production de fibroblastes associés au cancer (CAFs) qui contribuent grandement au développement tumoral et à l’acquisition d’un phénotype invasif notamment en promouvant la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT), un autre processus de transition phénotypique. Également, La production excessive d’espèces réactive de l’oxygène (ROS) est un des marqueurs du développement tumoral. Les enzymes de la famille des NADPH oxydase (NOX) sont les plus grands contributeurs à la génération de ROS dans les CE. Les ROS qu’elles génèrent ont déjà été décrit comme jouant un rôle dans l’EndMT dans le cadre d’autres pathologie (comme les fibroses pulmonaire et rénale), mais leur implication dans l’EndMT tumorale est encore mal connue. L’objectif de cette thèse vise à déterminer l’implication du stress oxydant généré par les NOX dans l’EndMT tumoral en développant un modèle in vitro sur des CE HUVECs traitées avec un milieu conditionné (CM) par des cellules de mélanome humain (SK-MEL 28). Nos résultats montrent que l’inhibition de NOX1 & NOX2 conduit à une réversion de l’EndMT induite par le CM. Ces résultats confirment le rôle fondamental des NOXs dans l’initiation de l’EndMT tumorale.Endothelial cells (EC) are at the crossroads of many physiopathological phenomena. In the specific context of cancers, they are both involved in angiogenesis and in the endothelial-to-mesenchymal transition (EndMT). EndMT is defined as a process of phenotypic transition from an endothelial phenotype to a myofibroblastic one and whose implication in tumor development has been increasingly studied over the last decade. This transition results in the production of cancer-associated fibroblasts (CAFs) which greatly contribute to tumor development and the acquisition of an invasive phenotype, in particular by promoting the epithelial-to-mesenchymal transition (EMT), another phenotype transition process. Moreover, the excessive production of reactive oxygen species (ROS) is a hallmark of tumor development. Enzymes of the NADPH oxidase (NOX) family are the greatest contributors to ROS generation in EC. The ROS they generate have already been described as playing a role in EndMT in other pathologies (such as pulmonary and renal fibrosis), but their involvement in tumor EndMT is not fully understood. The objective of this thesis aims to determine the involvement of oxidative stress generated by NOXs in tumor EndMT by developing an in vitro model with HUVECs EC treated with a conditioned medium harvested from cultured human melanoma cells (SK-MEL 28). Our results show that inhibition of NOX1 & NOX2 leads to CM-induced reversion of EndMT. These results confirm the fundamental role of NOXs in the initiation of tumor EndMT

Stress oxydant et transition endothélio-mésenchymateuse : Optimisation d'un modèle d'étude in vitro et impact de NOX1 & NOX 2 sur la transition induite au cours du mélanome

Endothelial cells (EC) are at the crossroads of many physiopathological phenomena. In the specific context of cancers, they are both involved in angiogenesis and in the endothelial-to-mesenchymal transition (EndMT). EndMT is defined as a process of phenotypic transition from an endothelial phenotype to a myofibroblastic one and whose implication in tumor development has been increasingly studied over the last decade. This transition results in the production of cancer-associated fibroblasts (CAFs) which greatly contribute to tumor development and the acquisition of an invasive phenotype, in particular by promoting the epithelial-to-mesenchymal transition (EMT), another phenotype transition process. Moreover, the excessive production of reactive oxygen species (ROS) is a hallmark of tumor development. Enzymes of the NADPH oxidase (NOX) family are the greatest contributors to ROS generation in EC. The ROS they generate have already been described as playing a role in EndMT in other pathologies (such as pulmonary and renal fibrosis), but their involvement in tumor EndMT is not fully understood. The objective of this thesis aims to determine the involvement of oxidative stress generated by NOXs in tumor EndMT by developing an in vitro model with HUVECs EC treated with a conditioned medium harvested from cultured human melanoma cells (SK-MEL 28). Our results show that inhibition of NOX1 & NOX2 leads to CM-induced reversion of EndMT. These results confirm the fundamental role of NOXs in the initiation of tumor EndMT.Les cellules endothéliales (CE) sont au carrefour de nombreux phénomènes physiopathologiques. Dans le contexte particulier des cancers elles sont à la fois impliquées dans l’angiogenèse et dans la transition endothélio-mésenchymateuse (EndMT). L’EndMT se définit comme un processus de transition phénotypique depuis un type endothélial vers un type myofibroblastique et dont l’implication dans le développement tumoral a été de plus en plus étudiée cette dernière décennie. Cette transition engendre la production de fibroblastes associés au cancer (CAFs) qui contribuent grandement au développement tumoral et à l’acquisition d’un phénotype invasif notamment en promouvant la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT), un autre processus de transition phénotypique. Également, La production excessive d’espèces réactive de l’oxygène (ROS) est un des marqueurs du développement tumoral. Les enzymes de la famille des NADPH oxydase (NOX) sont les plus grands contributeurs à la génération de ROS dans les CE. Les ROS qu’elles génèrent ont déjà été décrit comme jouant un rôle dans l’EndMT dans le cadre d’autres pathologie (comme les fibroses pulmonaire et rénale), mais leur implication dans l’EndMT tumorale est encore mal connue. L’objectif de cette thèse vise à déterminer l’implication du stress oxydant généré par les NOX dans l’EndMT tumoral en développant un modèle in vitro sur des CE HUVECs traitées avec un milieu conditionné (CM) par des cellules de mélanome humain (SK-MEL 28). Nos résultats montrent que l’inhibition de NOX1 & NOX2 conduit à une réversion de l’EndMT induite par le CM. Ces résultats confirment le rôle fondamental des NOXs dans l’initiation de l’EndMT tumorale

Endothelial-to-Mesenchymal Transition (EndoMT): Roles in Tumorigenesis, Metastatic Extravasation and Therapy Resistance

International audienc

NOX1 and NOX2: two enzymes that promote endothelial-to-mesenchymal transition induced by melanoma conditioned media

International audienc

Inhibition of Soluble Epoxide Hydrolase Does Not Promote or Aggravate Pulmonary Hypertension in Rats

Inhibitors of soluble epoxide hydrolase (sEH), which catalyzes the hydrolysis of various natural epoxides to their corresponding diols, present an opportunity for developing oral drugs for a range of human cardiovascular and inflammatory diseases, including, among others, diabetes and neuropathic pain. However, some evidence suggests that their administration may precipitate the development of pulmonary hypertension (PH). We thus evaluated the impact of chronic oral administration of the sEH inhibitor TPPU (N-[1-(1-Oxopropyl)-4-piperidinyl]-N′-[4-(trifluoromethoxy)phenyl]-urea) on hemodynamics, pulmonary vascular reactivity, and remodeling, as well as on right ventricular (RV) dimension and function at baseline and in the Sugen (SU5416) + hypoxia (SuHx) rat model of severe PH. Treatment with TPPU started 5 weeks after SU5416 injection for 3 weeks. No differences regarding the increase in pulmonary vascular resistance, remodeling, and inflammation, nor the abolishment of phenylephrine-induced pulmonary artery constriction, were noted in SuHx rats. In addition, TPPU did not modify the development of RV dysfunction, hypertrophy, and fibrosis in SuHx rats. Similarly, none of these parameters were affected by TPPU in normoxic rats. Complementary in vitro data demonstrated that TPPU reduced the proliferation of cultured human pulmonary artery-smooth muscle cells (PA-SMCs). This study demonstrates that inhibition of sEH does not induce nor aggravate the development of PH and RV dysfunction in SuHx rats. In contrast, a potential beneficial effect against pulmonary artery remodeling in humans is suggested