Rôles du récepteur CD36 dans le métabolisme osseux

Kevorkova, Olha (2016). « Rôles du récepteur CD36 dans le métabolisme osseux » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biochimie.

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Résumé

Le tissu osseux se renouvelle en permanence et ce processus est caractérisé par l'équilibre entre la résorption d'os ancien par les ostéoclastes et la formation d'os nouveau par les ostéoblastes. Les fonctions ostéoblastiques constituent le point central de l'équilibre du remodelage osseux. Récemment, nous avons démontré que les ostéoblastes expriment les récepteurs scavenger de classe B de type I et II (SR-BI et SR-BII) ainsi que le cluster of differenciation 36 (CD36). Comme c'est un récepteur pour de multiples ligands, le CD36 assure différentes fonctions biologiques. Il est impliqué dans l'athérosclérose car on le considère comme un récepteur des lipoprotéines de faible densité oxydées (LDLox), dans l'angiogenèse via sa liaison avec la thrombospondine-1 (TSP-1), dans l'inflammation comme co-récepteur des récepteurs Toll-like (TLR), dans la phagocytose des érythrocytes infectés au Plasmodium (Pl.) falciparum et des cellules apoptotiques par la reconnaissance de la phosphatidylsérine et dans la captation cellulaire des acides gras. Il a été aussi suggéré que les ostéoblastes captent le cholestérol contenu dans les LDL et les HDL via ces récepteurs. Cependant, la fonction spécifique de CD36 dans la formation osseuse demeure inconnue. Ainsi, les objectifs de ce projet ont été de comparer la structure du tissu osseux, les fonctions des ostéoblastes in vitro, le potentiel de différenciation de cellules souches mésenchymateuse (CSM) et les voies de signalisation associées à l'ostéogenèse des souris déficientes pour le gène Cd36 (Cd36KO) à celle des souris de type sauvage (WT). Les résultats du premier volet de la recherche montrent que l'ablation génique de Cd36 altère la formation osseuse et mène au développement d'un phénotype ostéopénique. Une étude histologique a démontré une diminution du périmètre osseux couvert par les ostéoblastes et une réduction du taux de formation osseuse chez les souris Cd36KO des deux genres âgées de 1 à 6 mois. La micro tomographie avec une reconstruction 3D a révélé une diminution du volume osseux associée à une augmentation de la séparation trabéculaire et une réduction du nombre de trabécules dans la métaphyse du fémur et le corps des vertèbres lombaires de souris Cd36KO par rapport aux souris WT. La maturation et le fonctionnement des ostéoblastes sont associés à l'expression de facteurs de transcription et de gènes spécifiques. Les CSM dérivées de souris Cd36KO expriment moins de Runt-related transcription factor 2 (Runx2), d'ostérix (Osx), de sialoprotéine osseuse (Bsp) et d'ostéocalcine (Ocn). Globalement, ces résultats suggèrent l'implication de Cd36 dans le métabolisme osseux et plus particulièrement dans la biologie des ostéoblastes. Dans le deuxième volet, nous avons déterminé si la délétion de Cd36 affecte le fonctionnement des CSM in vitro. La caractérisation des CSM de souris Cd36KO a montré une réduction de la prolifération des cellules et de leur survie avec une augmentation du taux d'apoptose. L'étude des gènes qui régulent le cycle cellulaire a révélé une augmentation de l'expression des cyclines (Ccn) A2 et D1 dans les cellules issues des souris Cd36KO. Pour révéler le rôle de Cd36 dans la prolifération des CSM nous avons comparé le taux de prolifération des cellules incubées avec les ligands de Cd36, l'hexaréline et la TSP-1. Une stimulation de la prolifération des cellules de lignée ostéoblastique murine MC3T3-E1 et de cultures primaires de cellules compétentes pour le Cd36 et l'absence d'effet dans les cellules Cd36KO suggèrent l'implication de Cd36 dans la croissance des précurseurs ostéoblastiques. En plus, le taux sanguin de leptine, une hormone impliquée dans le maintien de la masse osseuse est diminué chez les souris Cd36KO, ce qui pourrait être un des mécanismes de développement de l'ostéopénie chez ces souris. La différenciation ostéoblastique des CSM implique, entre autres, les voies de la signalisation Wingless type (Wnt). Les études démontrent une diminution de l'expression de Wnt3a et Wnt5a dans les CSM dérivées de souris Cd36KO, l'absence de modification de l'expression d'agonistes de la voie Wnt, de R-spondine 2 (Rspo) et de LDL receptor related protein 516 (Lrp) ainsi qu'une augmentation de l'expression d'antagonistes de la voie Wnt, dont le dickkopf-1 (Dkk1) et la sclérostine (Sost). Ces données suggèrent que la faible masse osseuse des souris Cd36KO pourrait être due à l'altération de la signalisation Wnt. Les mécanismes qui modulent la voie Wnt en absence de Cd36 restent encore à élucider. En conclusion, l'ensemble des résultats supporte l'hypothèse d'un rôle de CD36 dans le métabolisme osseux, dans le maintien d'une formation osseuse adéquate et dans les fonctions des ostéoblastes. Les mécanismes exacts de ce rôle demandent des investigations supplémentaires. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : CD36, cellule souche mésenchymateuse, ostéoblastes, métabolisme osseux, ostéoporose, Wnt.

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Brissette, Louise
Mots-clés ou Sujets: Antigène CD36 / Cellules osseuses / Os -- Métabolisme / Os -- Remodelage / Cellules souches mésenchymateuses / Transduction du signal cellulaire / Gènes Wnt / Ostéoporose
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département de chimie
Faculté des sciences > Département des sciences biologiques
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 16 nov. 2016 18:57
Dernière modification: 16 nov. 2016 18:57
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/9071

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