Contribution des divisions orientées à la morphogenèse des cryptes intestinales et conséquences cellulaires de mutations héterozygotes dans le gène suppresseur de tumeurs Apc

BELLIS, Julien (2008) Contribution des divisions orientées à la morphogenèse des cryptes intestinales et conséquences cellulaires de mutations héterozygotes dans le gène suppresseur de tumeurs Apc. Thèses de doctorat, Université Louis Pasteur.

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Résumé

L'homéostasie de l'épithélium de la muqueuse colique est régie par un ensemble de voies de signalisation, au rang desquelles la voie Wnt. Le gène suppresseur de tumeur Apc (Adenomatous Polyposis Coli) joue un rôle majeur dans la régulation de la voie Wnt. Des mutations germinales hétérozygotes prédisposent fortement au cancer du côlon, et les premières structures aberrantes visibles à l'échelle tissulaire, ACF (Aberrant Crypt Foci), apparaissent suite à la perte de l'allèle sauvage. Ainsi un des premiers signes de la perte d'APC est une modification morphologique de la crypte. Pour autant, pratiquement rien n'est connu sur la morphogenèse de ce tissu à l'âge adulte, en particulier quel est le rôle des divisions orientées dans ce processus, et l'implication potentielle des mutations dans Apc dans ces mécanismes. Nous avons développé une technique d'observation de cryptes entières fixées et intactes pour la mesure d'orientation des fuseaux mitotiques avec l'axe long de la crypte. Nos résultats montrent qu'il existe une orientation préferentielle, avec 80% des fuseaux mitotiques formant un angle de moins de 30° avec l'axe de la crypte. La perte totale d'APC perturbe profondément cette orientation, et est corrélée à une augmentation du diamètre de la crypte. Une mutation hétérozygote dans Apc n'a pas d'effet sur l'orientation, et une seconde mutation (situation rencontrée dans les ACF) est nécessaire pour perturber l'orientation. Ces données démontrent l'existence d'une division orientée, ce qui suppose un mécanisme général d'établissement de la polarité à l'échelle tissulaire, la polarité planaire. Nous nous sommes ensuite attaché à comprendre le rôle d'APC dans la polarité apico-basale et dans la régulation des générateurs de force impliqués dans l'orientation du fuseau. Nous avons utilisé un modèle cellulaire de gain de fonction pour la protéine APC, composé des lignées SW480 (qui n'expriment que la protéine tronquée) et SW480-APC qui exprime en plus la protéine entière. L'expression d'APC induit un renforcement de la polarité apico-basale dans les cellules SW480-APC, et modifie le comportement du fuseau. J'ai développé un programme d'analyse du comportement du fuseau pour quantifier ces modifications, basé sur l'analyse d'un grand nombre d'évènements. L'expression d'APC entraîne une augmentation de la dynamique du fuseau, des réorientations, et des déplacements du fuseau loin du centroïde de la cellule. APC joue donc potentiellement dans la polarité apico-basale et ainsi dans le contrôle de l'orientation du fuseau.

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