Exploiting Mitochondrial Dysfunction for Effective Elimination of Imatinib-Resistant Leukemic Cells

Challenges today concern chronic myeloid leukemia (CML) patients resistant to imatinib. There is growing evidence that imatinib-resistant leukemic cells present abnormal glucose metabolism but the impact on mitochondria has been neglected. Our work aimed to better understand and exploit the metabolic alterations of imatinib-resistant leukemic cells. Imatinib-resistant cells presented high glycolysis as compared to sensitive cells. Consistently, expression of key glycolytic enzymes, at least partly mediated by HIF-1α, was modified in imatinib-resistant cells suggesting that imatinib-resistant cells uncouple glycolytic flux from pyruvate oxidation. Interestingly, mitochondria of imatinib-resistant cells exhibited accumulation of TCA cycle intermediates, increased NADH and low oxygen consumption. These mitochondrial alterations due to the partial failure of ETC were further confirmed in leukemic cells isolated from some imatinib-resistant CML patients. As a consequence, mitochondria generated more ROS than those of imatinib-sensitive cells. This, in turn, resulted in increased death of imatinib-resistant leukemic cells following in vitro or in vivo treatment with the pro-oxidants, PEITC and Trisenox, in a syngeneic mouse tumor model. Conversely, inhibition of glycolysis caused derepression of respiration leading to lower cellular ROS. In conclusion, these findings indicate that imatinib-resistant leukemic cells have an unexpected mitochondrial dysfunction that could be exploited for selective therapeutic intervention

Mécanismes d'induction de l'apoptose par les glucocorticoïdes (étude à l'aide de glucocorticoïdes à effets dissociés)

Les glucocorticoïdes (GC) sont couramment utilisés en thérapeutique pour leurs propriétés anti-inflammatoires et immunosuppressives mais des effets secondaires limitent leur utilisation à long terme. Les GC exercent leur effets en se fixant à leur récepteur spécifique : le récepteur aux glucocorticoïdes (GR), capable de réguler l'expression de nombreux gènes, à la fois positivement (transactivation) et négativement (transrépression). La transactivation est le mécanisme prépondérant par lequel les GC exercent leurs effets métaboliques mais elle contribue aux effets délétères des GC. Par contre, la répression transcriptionnelle est à l'origine des propriétés thérapeutiques des GC. Il semble donc possible de dissocier les effets thérapeutiques des GC de leurs effets secondaires en utilisant des corticoïdes à activité exclusivement répressive. On parle alors de glucocorticoïdes à effets dissociés. Les GC sont également connus pour induire l'apoptose de thymocytes mais un doute subsiste quant à l'activité du GC (transrépressive ou transactivatrice) responsable de l'induction de cette mort cellulaire. Cette thèse a consisté à utiliser la particularité des glucocorticoïdes à effets dissociés en espérant clarifier le débat au sujet de l'origine du signal apoptotique. Nos résultats montrent pour la première fois que deux GC à effets dissociés, le RU24858 et le RU24782, qui conservent une activité anti-inflammatoire, sont capables d'induire l'apoptose de thymocytes murins. Le RU24782, qui ne permet pas le recrutement du coactivateur transcriptionnel SRC1 par le récepteur aux GC, montre très peu d'activité transactivatrice. De ce fait, ces données suggèrent un rôle non-génomique, cytoplasmique, du GR dans l'apoptose. De plus, des inhibiteurs de la transcription (actinomycine D) et de la traduction (cycloheximide), qui préviennent la mort cellulaire induite par les corticoïdes, interfèrent avec le récepteur des GC dans le cytoplasme même en l'absence de stéroïdes, ce qui permet d'expliquer l'inhibition de la mort cellulaire et de l'expression de gènes dans notre modèle. Nos résultats montrent également l'implication de la caspase-8 de façon précoce dans l'apoptose induite par les GC. Cette activation est suivie, de façon similaire à la voie des récepteurs de mort, par le clivage de Bid, la chute du potentiel mitochondrial DYm, le relargage du cytochrome c et l'activation des caspases. De façon inattendue, l'activité de la caspase-8 s'est également révélée indispensable à l'induction des gènes de mort, étape considérée jusqu'alors comme initiatrice du processus apoptotique induit par les GC. Parmi leurs nombreux effets secondaires, les GC entraînent un amincissement de la peau, réversible après un arrêt du traitement. Nos travaux ont aussi mis en évidence que les GC n'ont pas d'activité apoptotique directe dans les kératinocytes mais favorisent l'apoptose et la différenciation terminale induite par le calcium. Cet effet est accompagné par la relocalisation de la protéine S100A11, une nouvelle protéine régulée par les glucocorticoïdes, au sein des kératinocytes. Ces résultats suggèrent que cette activité des GC pourrait être une étape clé dans l'homéostasie de l'épiderme et les effets secondaires des GC sur ce tissu. Dans l'ensemble, nos résultats suggèrent que l'apoptose induite par les GC dans les thymocytes est non-génomique et résulte d'une activation précoce de la caspase-8. Cette caspase est essentielle à l'initiation de la cascade apoptotique mais aussi à l'expression des gènes de mort. De ce fait, l'initiation de l'apoptose ne semble pas reposer sur l'activation de gènes de mort par le GR mais plutôt une activation précoce de la caspase-8, ce qui modifie le schéma classique d'induction de l'apoptose par les GCLILLE2-BU Santé-Recherche (593502101) / SudocSudocFranceF

La détection des évènements rares

International audienc

La détection des évènements rares

International audienc

Antitumor activity of a thioether-linked immunotoxin: OVB3-PE

A thioether-linked immunotoxin was made between Pseudomonas exotoxin and the monoclonal antibody OVB3. This conjugate, OVB3-PE, was cytotoxic for the human ovarium cancer cell line OVCAR-3 (ID of 2.5 x 10-12 M) and it was therefore tested for antitumor activity in a nude mouse model of ovarian cancer. This model employs the injection of a lethal number of OVCAR-3 cells into the peritoneal cavity of nude mice. When 0.2-1 micrograms of OVB3-PE was injected intraperitoneally on three successive days beginning 3-5 days after OVCAR-3 cell implantation, the survival of the tumor-bearing mice was increased 2-4-fold compared to that of untreated control mice. Median survival times for control mice ranged from 44 to 50 days while survival times of 150 days or greater were seen in mice treated with OVB3-PE. When OVB3-PE administration was delayed until 2-4 weeks after tumor cell implantation, OVB3-PE treatment also showed antitumor activity, but the duration of survival was less than with the early treatments. OVB3-PE was also cytotoxic for MCF-7 breast carcinoma cells, HT-29 colon carcinoma cells, and A431 epidermoid carcinoma cells

LAM fatale ?: La signalisation calcique à la rescousse !

International audienceLa leucémie aiguë myéloïde (LAM) est une hémopathie maligne caractérisée par des aberrations génétiques de certains précurseurs hématopoïétiques de la lignée myéloïde qui entraînent un défaut de maturation et/ou de fonctionnement. Malgré une chimiothérapie intensive entraînant une rémission complète chez 50 à 80 % des patients, la rechute survient dans la majorité des cas. Bien que la signalisation calcique soit bien décrite dans les cancers solides, l’étude de cibles pertinentes dépendant du calcium a retenu peu d’attention dans la LAM jusqu’à aujourd’hui. L’objectif de cette revue est d’offrir une piste de réflexion sur l’identification de canaux calciques spécifiques et de voies de signalisation associées impliquées dans la LAM, et ainsi de promouvoir la recherche de nouvelles approches thérapeutiques efficaces ciblant spécifiquement ces voies

Que la lumière soit. Et si ce n’était plus seulement vrai !

International audienceThe last decade has been an era of accelerated technological progress for flow cytometry. New technologies have been developed such as mass cytometry in which standard fluorochromes have been replaced by lanthanide-based non-radioactive metals and by spectral cytometry that measures the complete fluorescence spectrum. In this review, we schematically describe conventional, mass and spectral cytometry and present the plus and minus of each technology

Put in a “Ca2+ll” to Acute Myeloid Leukemia

International audienceAcute myeloid leukemia (AML) is a clonal disorder characterized by genetic aberrations in myeloid primitive cells (blasts) which lead to their defective maturation/function and their proliferation in the bone marrow (BM) and blood of affected individuals. Current intensive chemotherapy protocols result in complete remission in 50% to 80% of AML patients depending on their age and the AML type involved. While alterations in calcium signaling have been extensively studied in solid tumors, little is known about the role of calcium in most hematologic malignancies, including AML. Our purpose with this review is to raise awareness about this issue and to present (i) the role of calcium signaling in AML cell proliferation and differentiation and in the quiescence of hematopoietic stem cells; (ii) the interplay between mitochondria, metabolism, and oxidative stress; (iii) the effect of the BM microenvironment on AML cell fate; and finally (iv) the mechanism by which chemotherapeutic treatments modify calcium homeostasis in AML cells

T helper type 1/T helper type 2 cytokines and T cell death: Preventive effect of interleukin 12 on activation-induced and CD95 (FAS/APO-1)-mediated apoptosis of CD4+ T cells from human immunodeficiency virus-infected persons

Human immunodeficiency virus (HIV) infection leads to a progressive loss of CD4+ T helper (Th) type 1 cell-mediated immunity that is associated with defective in vitro CD4+ T cell proliferation and abnormal T cell death by apoptosis in response to T cell receptor (TCR) stimulation. Quantification of interleukin (IL)-2, interferon γ, IL-4, IL-5, and IL-10 secretion by immunoassays, and of interferon γ, IL-4 and IL-10 messenger RNA expression by competitive reverse transcriptase polymerase chain reaction after in vitro stimulation of the TCR revealed a similar Th1 cytokine profile in T cells from HIV-infected persons and from controls. These data indicated that the loss of CD4+ Th1 cell function in HIV-infected persons is not related to a Th1 to Th2 cytokine switch as previously proposed, but to a process of activation-induced death of CD4+ Th1 cells. Despite the absence of elevated levels of Th2 cytokines, apoptosis of CD4+ T cells, but not of CD8+ T cells, was prevented in vitro by antibodies to IL-10 or IL-4, two Th2 cytokines that downregulate Th1 cell responses, or by the addition of recombinant IL-12, a cytokine that upregulates Th1 functions. TCR-induced apoptosis of T cell hybridomas and preactivated T cells has been shown to involve the CD95 (Fas/Apo-1) molecule. CD4+ and CD8+ T cells from HIV-infected persons expressed high levels of the CD95 molecule, and, in contrast to T cells from controls, were highly sensitive to antibody-mediated CD95 ligation, which induced apoptosis in a percentage of T cells similar to that induced by TCR stimulation. As TCR-induced apoptosis, CD95-mediated apoptosis of CD4+ T cells, but not of CD8+ T cells, was prevented by the addition of recombinant IL-12. Together, these findings suggest that apoptosis of CD4+ T cells from HIV-infected persons involves an abnormal sensitivity to CD95 ligation, and to TCR stimulation in the presence of normal levels of Th2 cytokines. The preventive effect of IL-12 on both mechanisms has potential implications for the design of immunotherapy strategies aimed at the upregulation of CD4+ Th1 cell functions in AIDS.SCOPUS: ar.jinfo:eu-repo/semantics/publishe

Proteomics unveil corticoid-induced S100A11 shuttling in keratinocyte differentiation.

International audienceUnlike classical protein extraction techniques, proteomic mapping using a selective subcellular extraction kit revealed S100A11 as a new member of the S100 protein family modulated by glucocorticoids in keratinocytes. Glucocorticoids (GC)-induced S100A11 redistribution in the "organelles and membranes" compartment. Microscopic examination indicated that glucocorticoids specifically routed cytoplasmic S100A11 toward perinuclear compartment. Calcium, a key component of skin terminal differentiation, directed S100A11 to the plasma membrane as previously reported. When calcium was added to glucocorticoids, minor change was observed at the proteomic level while confocal microscopy revealed a rapid and dramatic translocation of S100A11 toward plasma membrane. This effect was accompanied by strong nuclear condensation, loss of mitochondrial potential and DNA content, and increased high molecular weight S100A11 immunoreactivity, suggesting corticoids accelerate calcium-induced terminal differentiation. Finally, our results suggest GC-induced S100A11 relocalization could be a key step in both keratinocyte homeostasis and glucocorticoids side effects in human epidermis