Homéostasie calcique dans les cellules épithéliales mucoviscidosiques (F508del-CFTR)

Abstract

Le calcium est un messager intracellulaire secondaire impliqué dans le contrôle de nombreux processus biologiques. Un mauvais contrôle de sa concentration peut conduire à la mort cellulaire. Pour ce faire, le Ca2 + est stocké dans les compartiments intracellulaires tel que le réticulum endoplasmique (RE). La mucoviscidose (CF) est une maladie génétique résultant de la mutation du gène codant pour la protéine CFTR (Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator). Chez une majorité de patients (92%), il est retrouvé une délétion d'un résidu phénylanine en position 508. La protéine ainsi délétée (F508del-CFTR) se retrouve retenue dans le RE par des protéines chaperonnes dépendantes du Ca2 + Dans un premier temps, nous avons caractérisé et comparé l'homéostasie calcique des cellules épithéliales CF et non FC, précisément au niveau : du ER, de la membrane plasmique et pour finir au niveau des mitochondries. Puis, nous avons regarder les conséquences sur l'homéostasie calcique de la correction du défaut de l'adressage défectueux de la protéine F508del-CFTR (correction pharmacologique ( miglustat) ou par une incubation 24 heures à 27 C) . Nous avons mis en évidence l'implication de 3 isoformes de recepteurs à l'IP3 (RIP3),des canaux calciques membranaires TRPC1 et TRPC6, ainsi qu'une participation des mitochondries. Dans la mucoviscidose, les RIP3s, les canaux TRPC6 apparaissent suractivés. Il semble que le contenu en cholestérol de la membrane plasmique joue un rôle primordial dans la régulation du TRPC6. tandis que le pouvoir tampon calcique des mitochondries apparaît diminué dans les cellules CF. Le contrôle du signal calcique des cellules mucovisidosiques apparaît fortement perturbé. Ces perturbations du signal calcique pourraient avoir de nombreuses implications dans la physiopathologie de la mucoviscidose, notamment au niveau de l'état inflammatoire des cellules mucoviscidosiques.Calcium is a secondary intracellular messenger implicated in numerous biological processes, nevertheless calcium induce cell death. For this, Ca2+ is stored in intracellular compartments as endoplasmic reticulum (ER). In the genetic disease cystic fibrosis (CF), the most common mutation F508del results in endoplasmic reticulum retention of misfolded CF proteins (CFTR). The endoplasmic reticulum (ER) F508del-CFTR proteins retention is dependent upon chaperone proteins, many of which require Ca2+ for optimal activity. In first time, we characterized and compared calcium homeostasis in CF and non CF epithelial cells, at the ER, plasma membrane and mitochondrial levels. Secondly, we studied the consequence of rescue functional F508del-CFTR in CF cells by treatment with the pharmacological corrector miglustat or low temperature incubation (24h at 27C) on the Ca2+ homeostasis. In this present work, we show that the Ca2+ homeostasis is due to the presence of 3 IP3R isoforms on the ER membrane, the plasma membrane TRPC1 and TRPC6 are expressed, and that the mitochondria participated to Ca2+ homeostasis. In CF epithelial cells, IP3Rs and TRPC6 appear up regulated. The plasma membrane content plays a key role in TRPC6 regulation, whereas the mitochondria Ca2+ up-take is weaker in epithelial CF cells. These results show that the Ca2+ signalling is highly perturbed in human airway epithelial cells. These disturbances may have profound implications in CF physiopathology, notably in inflammatory state of CF cells.POITIERS-BU Sciences (861942102) / SudocSudocFranceF