La Phospholipase D, une voie de signalisation lipidique impliquée dans de multiples fonctions cellulaires : morphologie, prolifération, différenciation
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Phospholipase D (PLD) hydrolyses phosphatidylcholine of cell membranes in response to a variety of agonists, to generate phosphatidic acid, a second messenger implicated in cell functions such as cytoskeletal reorganization. In L6 skeletal myoblasts induced to differentiate, a short-lived lowering of ceramide levels was followed by a long-lasting elevation due to de novo synthesis. Ceramide mediates a negative control of myogenic differentiation, at least in part through down-regulation of PLD1 isoform expression and inhibition of PLD1-dependent formation of stress fibers. Moreover, we show that PLD is involved in paracellular permeability of endothelial cells through actin cytoskeleton reorganization, and morphological changes. In addition, we show that disruption of membrane lipid rafts by agents specifically active on the lipids of this compartment, induces an activation of PLD and generates anti-proliferative signals in lymphocytes.
Abstract FR:
La phospholipase D (PLD), qui hydrolyse la phosphatidylcholine des membranes cellulaires et donne naissance à un médiateur phospholipidique, l'acide phosphatidique, joue un rôle central dans diverses fonctions cellulaires. Nous avons tout d'abord mis en évidence l'implication des céramides dans la différenciation des myoblastes de rat L6. Ces cellules sont capables de se différencier in vitro en myotubes polynucléés exprimant divers marqueurs du tissu musculaire, en présence de vasopressine. Cette hormone induit une régulation biphasique des taux cellulaires de céramides, avec une décroissance dans les premières heures, suivie d'une augmentation jusqu'au 8e jour, attribuable à l'activation de la voie de biosynthèse de novo. Les céramides ainsi formés ont un effet régulateur négatif sur la différenciation, au moins en partie à cause du contrôle négatif qu'ils exercent sur l'expression de l'isoforme PLD1, dont nous avions démontré le caractère indispensable à la myogénèse. Nous avons de plus observé que les céramides inhibent le réorganisation PLD1- dépendante du cytosquelette d'actine, une des premières étapes du processus myogénique. La régulation de la PLD par les céramides semble constituer une cible pharmacologique intéressante pour des actions visant à favoriser la régénération musculaire dans diverses situations pathologiques. Par ailleurs, nous avons montré que la PLD intervient dans le contrôle de la perméabilité paracellulaire d'une monocouche de cellules endothéliales HUV-EC-C aux macromolécules, grâce à ses effets sur le cytosquelette d'actine. Les lipoprotéines de faible densité (LDL), natives ou oxydées, mises en contact avec la monocouche, sont capables de stimuler l'activité PLD des cellules et la perméabilité aux macromolécules. Elles provoquent en parallèle un remodelage PLD-dépendant du cytosquelette avec la formation de fibres de stress, et un changement de morphologie cellulaire. Les LDL stimulent donc leur propre passage transendothélial, via leur capacité à réguler la PLD. Un défaut de régulation de la PLD pourrait contribuer à une accumulation subendothéliale anormale des LDL, et, étant donné le rôle proathérogène de ces molécules, à l'accélération du processus athéroscléreux. Des travaux antérieurs avaient établi la présence de l'isoforme PLD1 au niveau des radeaux lipidiques membranaires de lymphocytes périphériques humains, et suggéré un lien entre la délocalisation de l'enzyme, son activation, et une inhibition de la réponse aux mitogènes. Nous avons confirmé que la perturbation des radeaux, par des agents agissant spécifiquement sur les lipides de ce compartiment, est associée à une activation de la PLD et à une inhibition de la prolifération lymphocytaire. Par des expériences de surexpression, nous avons montré que l'isoforme PLD1, mas pas l'isoforme PLD2, est spécifiquement responsable d'un contrôle négatif de l'activation lymphocytaire. La mise en évidence de la régulation de PLD1 par inclusion / exclusion du compartiment radeaux lipidiques, et la démonstration de son implication dans le contrôle de la réponse lymphocytaire, devraient permettre de mieux comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans diverses pathologies de l'immunité.