Rôle des ARFs dans la migration et la régulation phénotypique des cellules du muscle lisse vasculaire

Abstract

L’athérosclérose est un désordre de la paroi vasculaire, caractérisée par une migration et une prolifération incontrôlée des cellules du muscle lisse vasculaire (CMLV). Dans le cadre de cette pathologie, celles-ci passent d’un phénotype normal « contractile » à un phénotype dérégulé appelé « synthétique ». Cette maladie peut entraîner des complications graves et les thérapies actuelles peuvent toujours être améliorées. Au cours de cette étude, nous allons examiner le rôle des facteurs d’ADP-ribosylation (ARF) dans la migration et la régulation phénotypique des cellules du muscle lisse vasculaire. Les ARFs sont des interrupteurs moléculaires qui sont impliqués dans de nombreux processus biologiques comme le remodelage de lipides membranaires et le contrôle du trafic vésiculaire. De plus en plus de rôles leur ont été conférées, donc nous émettons l’hypothèse que ces protéines contrôlent la migration et le phénotype des CMLV. En premier lieu, nous avons étudié le rôle d’ARF6 dans la migration des CMLV stimulée par l’Angiotensine II. Cette dernière est une hormone hypertensive qui a aussi des effets mitotiques sur le muscle lisse. ARF6 est activée par l’Ang II à travers la voie bêta-arrestine, et ces deux protéines contrôlent la migration stimulée par le récepteur de l’Ang II en contrôlant l’internalisation de ce récepteur. En second lieu, nous avons étudié le rôle des ARFs dans la régulation phénotypique des CMLV. Nous avons observé que l’inhibition d’ARF1 réduit l’expression des marqueurs contractiles SM22α et αSMA à travers la voie Akt. ARF1 régule cette voie de signalisation en contrôlant l’assemblage de complexes d’adhésion focaux. En somme, nous avons démontré l’importance des ARFs dans la biologie des CMLV. L’élucidation du mécanisme de l’endocytose du récepteur AT1 contrôlant la migration, ainsi que la régulation du phénotype vasculaire par ARF1 sont des contributions originales qui permettront à l’élaboration de nouvelles stratégies thérapeutiques.

Atherosclerosis is a disorder of the vascular wall, characterized by an uncontrolled migration and proliferation of vascular smooth muscle cells (VSMC). In this disease, these cells switch from a normal « contractile » to deregulated « synthetic » phénotype. This disease can cause grave complications and the current available therapies can still be improved. In these studies, we are going to examine the role of ADP ribosylation factors (ARF) in migration and phenotypic regulation of vascular smooth muscle cells. ARFs are molecular switches which are implicated in many biological processes such as membrane lipid remodeling and vesicular trafic control. More and more roles have been found for these, and we emit the hypothesis that ARFs are implicated in VSMC migration and proliferation. First, we have studied the role of ARF6 in VSMC migration stimulated by Angiotensin II. The latter is a hypertensive hormone which also has mitotic effects on smooth muscle. ARF6 is activated by Ang II through the beta-arrestin pathway, and these two proteins control Ang II-stimulated cell migration by coordinating the internalisation of the Ang II receptor. Secondly, we have studied the role of ARFs in VSMC phenotypic regulation. We observed that ARF1 inhibition reduces the expression of smooth muscle markers SM22α et αSMA through the Akt pathway. ARF1 regulates this signaling pathway by controlling focal adhesion complex assembly. In sum, we demonstrated the importance of ARFs in VSMC biology. The elucidations of the mechanism of AT1 endocytosis controlling cell migration, and also of the role of ARF1 in phenotypical regulation, are both original contributions which would assist in the elaboration of new therapeutic strategies.