• Langue : Français, Anglais
• Discipline : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Identifiant : 2012LIL10183
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 17/12/2012

Résumé en langue originale

Les mucines bronchiques des patients atteints de mucoviscidose présentent des modifications de glycosylation qui se traduisent par la sur-expression de motifs sialyl-Lewisx (NeuAcα2-3Galβ1-4[Fucα1-3]GlcNAc-R, sLex) et 6-sulfo-sLex (6-sulfo-sLex), qui sont des récepteurs préférentiels de la bactérie Pseudomonas aeruginosa, responsable de l’infection chronique des patients atteints de mucoviscidose. Nous avons montré que le traitement au TNF d’explants bronchiques humains induisait une surexpression de motifs sLex et 6-sulfo-sLex, et que celle-ci était accompagnée d’une surexpression du gène de l’α2,3-sialyltransférase ST3GAL4. Nous avons pu mettre en évidence un effet similaire du TNF dans la lignée A549, et démontrer l’importance du gène ST3GAL4 dans la synthèse de sLex et 6-sulfo-sLex par interférence ARN. Nous avons ensuite identifié un transcrit majeur, BX répondant au TNF dans les explants bronchiques humains et dans les cellules A549, et cloné la région génomique possiblement impliquée dans le contrôle de l’expression de ce transcrit. Cette région présente une activité promotrice de base et répond au TNF. L’étude de différentes constructions de cette région et d’inhibiteurs pharmacologiques de voies de signalisation ont ensuite été utilisé dans le but de comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires conduisant à l’augmentation de l’expression de ST3GAL4 par le TNF. Enfin, nous avons étudié avec la lignée cellulaire NCI-H292 l’effet du TNF sur l’adhésion de différentes souches de Pseudomonas aeruginosa. Nos résultats préliminaires indiquent que le traitement par le TNF induit une surexpression de ST3GAL4, du sLex, et une augmentation de l’adhésion des souches PAO1 et PAK, dépendante de l’adhésine FliD, et de la présence d’acide sialique.

Résumé traduit

Bronchial mucins from patients suffering from cystic fibrosis (CF) exhibit glycosylation alterations, especially increased amounts of sialyl-Lewisx (NeuAcα2-3Galβ1-4[Fuc[α1-3]GlcNAc-R, sLex) and 6-sulfo-sialyl-Lewisx (6-sulfo-sLex) structures. These epitopes are preferential receptors for Pseudomonas aeruginosa, the bacteria responsible for the chronicity of airway infection of CF patients. Several studies have shown that inflammation may affect glycosylation and sulfation of glycoproteins, including mucins. We previously proposed that the inflammatory context in the respiratory tract of CF patients was responsible for the overexpression of sLex and 6 sulfo-sLex structures. Indeed, we and others have shown that pro-inflammatory cytokines can modulate glycosylation in the bronchial mucosa and in bronchial cell lines. In particular, TNF, IL-6 and IL-8 increase the expression and activity of several members of the sialyl-, fucosyl- and sulfotransferases families in human bronchial explants. During my thesis, I showed that TNF regulates the expression of a specific transcript (BX) of the ST3GAL4 gene that encodes the main α2,3-sialyltransferase (ST3Gal IV) involved in the biosynthesis of sLex and 6-sulfo-sLex epitopes in both human bronchial explants and A549 lung cancer cells. A 2 kb genomic region was cloned and we have shown by reporter gene experiments that this region could be responsible for both basal BX transcript expression and response to TNF treatment in A549 cells. Different genetic constructions of this sequence and the use of pharmacological inhibitors allowed us to study the molecular and cellular mechanisms involved in ST3GAL4 up-regulation induced by TNF treatment. In parallel, we have studied the effect of TNF-induced sLex and 6- sulfo -sLex overexpression on P. aeruginosa adhesion, using the NCI-H292 pulmonary carcinoma cell model. Our preliminary results indicate that TNF treatment induces an enhance expression of sLex derivatives that correlates with an enhance adhesion of both PAO1 and PAK strain. This increased adhesion is dependant of the presence of a functional FliD protein, the bacterial lectin recognizing sLex and 6- sulfo -sLex, and is abolished by sialidase treatment. Identifying mechanisms by which sLex and 6-sulfo-sLex structures are overexpressed on bronchial mucins from CF patients may allow the identification of new targets to fight bronchial inflammation and infection by P. aeruginosa.