Polykystose hépatique. ADPK(L)D Histologie. Cytokératine 7. Mucicarmin

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1 olykystose hépatique ADK(L)D Histologie Cytokératine 7 A B HES C Mucicarmin D

2 rolifération cellulaire (C. Housset) 1.1. Le cycle cellulaire 1. Le cycle cellulaire 2. oints de contrôle du cycle cellulaire 3. Facteurs de croissance 4. Exemple de la réparation tissulaire hépatique 5. Cyclines et kinases dépendantes des cyclines (CDK) 6. Dérégulations du cycle cellulaire : gènes suppresseurs de tumeur; oncogènes Cycle cellulaire et transitions vers d autres états de la vie cellulaire 2.1. Cycle cellulaire: points de contrôle 3 4

3 G1 précoce: Réponse aux facteurs extra-cellulaires (facteurs de croissance ) 2-4 h 1 h 8 h oint de restriction 2 h G1 tardif: Synthèse des enzymes de synthèse et de réparation de l ADN, ex. thymidine kinase, ADN polymérases ) 5 Duplication du centriole oint de contrôle de l ADN répliqué 1 h 2-4 h 8 h 2 h Le cycle cellulaire est régulé ar des facteurs extra-cellulaires: Facteurs solubles: facteurs de croissance Interactions cellule-marice oint de contrôle d entrée en phase M Condensation des chromosomes Formation du fuseau mitotique Disparition de la membrane nucléaire Séparation des chromosomes Reconstitution de la membrane nucléaire Division du cytoplasme (cytodiérèse) ar des facteurs intra-cellulaires: oints de contrôle (checkpoints) Une famille de sérine-thréonine kinases constituées de complexes entre une cycline, sous-unité régulatrice, et une kinase dépendante des cyclines (CDK), sous-unité enzymatique. oint de contrôle de transition en G1 7 8

4 3.1. Récepteurs des facteurs de croissance 3.2. HGF: Le clivage entre les chaînes!- and "- conduit à la forme hétérodimérique mature d HGF HGF, hepatocyte growth factor IGF-1, insulin-like growth factor 1 EGF, epidermal growth factor TGF!, transforming growth factor-! FGF, fibroblast growth factor VEGF, vascular endothelial growth factor DGF, platelet-derived growth factor GM-CSF, granulocyte monocyte-colony stimulating factor Les DGF et leurs récepteurs 3.4. Signalisation du Récepteur " du DGF 11 12

5 3.5. Famille des EGF-R 3.6. L activation des récepteurs tyrosine kinase nécessite une dimérisation des récepteurs Récepteurs EGF-R c-erbb-2 Ligands EGF, TGF! as de ligand c-erbb-3 heregulin c-erbb-4 heregulin Activation par un facteur de croissance de l expression de c-fos : voie des MA kinases 3.8. Formation du facteur de transcription A-1 ERK Raf MEK + Ras Sos Grb2 ERK Ligand Récepteur I3K KB/AKT ERK phosphorylation phosphorylation JNK / SAK TCF RF RF c-jun ATF2 SRE TATA TATA TRE c-fos c-jun ERK phosphorylation c-fos c-jun c-fos TATA TCF SRF SRF SRE FRK c-fos c-jun JNK / SAK 15 16

6 3.9. Transforming Growth Factor " Récepteur serine kinase du TGF" LA, latency associated peptide LTB, latent TGF" binding protein Ex. de la réparation tissulaire hépatique Régénération hépatique après hépatectomie partielle Lobule hépatique Etude d incorporation de BrdU Inserm U402-LG 19 20

7 4.2. Ex. de la réparation tissulaire hépatique Interactions cellulaires 21 p v Freshly prepared human liver slice 23 22

8 4.3. Ex. de la réparation tissulaire hépatique Carcinome sur cirrhose Régénération/Carcinogenèse Diéthylnitrosamine (DEN) 12 semaines Cirrhose Témoin 16 semaines Carcinome hépatocellulaire Effet antitumoral d'un inhibiteur TK d'egf-r DEN 18 semaines Cyclines et CDK CDK 5.2. Cyclines et CDK Cyclines Un domaine kinase Un domaine de liaison aux Une boîte cycline cyclines Une boîte de destruction Un résidu Thr dont la 26 (cyclines A, B) hase du cycle Cycline CDK G1 (précoce) D1, 2, 3 CDK4, 6 G1 (tardif) E S CKI Cibles oints de contrôle p21, p27 Rb R CDK2 p21, p27? G1/S A CDK2 p21 RF-A, E2F - G2 A, B CDK1 (CDC2) p21 Histones, Lamines, Filaments intermédiaires G2/M M B CDK1 (CDC2) p21 Myosine M/G1 (inhibiteurs) phosphorylation stimule l activité Des résidus Thr et Tyr dont la phosphorylation inhibe l activité 27 28

9 5.3. Oscillation des cyclines au cours du cycle cellulaire 5.4. Expression des cyclines D et activités CDK 4, 6 Faible dans les cellules quiescentes Augmentée par les facteurs mitogènes: DGF (platelet-derived growth factor) EGF (epidermal growth factor), TGF-! IGF-1, GM-CSF, Diminuée par les facteurs anti-prolifératifs Transforming growth factor " (TGF-") # Rb # Cycline D1-CDK 4,6 Rb : protéine du rétinoblastome Codé par un gène suppresseur de tumeur muté dans les familles atteintes de rétinoblastome héréditaire Hypophosphorylée dans cellules quiescentes, phosphorylée en G1. 31 La forme hypophosphorylée lie des facteurs indispensables à progression G1/S. E2F, facteur de transcription des gènes de la thymidine kinase, le l ADN polymérase!, 32

10 p53 p21 # Rb # Cycline D1-CDK 4,6 #? # Cycline E - CDK 2 # RF- A # Cycline A - CDK2 p21 inhibe l activité de cycline D - CDK4 et celle de cycline E - CDK2 p21 est exprimée dans les cellules sénescentes et au stade terminal de différenciation. Lésions d ADN induisent l activation de p53 qui induit l expression de p21 $ arrêt du cycle cellulaire en G1. RF-A : Hélicase Activité agmentée par phosphorylation Cycline A - CDK2 : prévient le recrutement de protéines du complexe de réplication aux origines de réplication. CDK2 est dégradée au stade précoce de G Dérégulations du cycle cellulaire Cycline B - CDK 1 $ histone H1, lamines $ Cycline A - CDK 1 $? $ Activation cycline B - CDK 1 (ou CDC 2) en fin de G2, si l ADN a été synthétisé sans dommage hosphorylation de l histone H1 diminue l association à l ADN qui devient accessible à la topoisomérase II nécessaire à la condensation des chromosomes. hosphorylation des lamines, ce qui augmente la solubilité de la membrane nucléaire, avant sa disparition. hosphorylation de la myosine inhibe son interaction avec l actine nécessaire à la cytodiérèse, jusqu à la fin de la phase M. Lors de l anaphase Activation de la «!destruction box!» de la cycline B, conjugaison à ubiquitine, dégradation par le protéasome 35 Hyperexpression des cyclines D dans de nombreuses tumeurs malignes; secondaire à translocations (lymphomes) ou amplifications (D1, cancer mammaire; D2, cancer colorectal). Gènes suppresseurs de tumeur. Oncogènes. 36

11 6.2. Gènes suppresseurs de tumeur Codent pour des protéines qui inhibent la mitose. Gènes récessifs. Rb : protéine du rétinoblastome Rétinoblastome héréditaire : tumeur maligne de la rétine bilatérale, apparaissant au cours des premières semaines de la vie. Mutation germinale (chromosome 13) + mutation somatique. Rétinoblastome sporadique : tumeur unilatérale dans l enfance. p53 Code pour une protéine de 53 kda La protéine p53 détecte les lésions d ADN et arrête la progression du cycle cellulaire en G1 et G2 (ex : faible irradiation) Médiateur d apoptose (ex. forte irradiation). Inhibe E2F, facteur de transcription des gènes Thymidine kinase, ADN polymérase c-myc, c-fos Radiation, UV, NO hypoxie p21 Waf-1 _ Cyclines La protéine nucléaire p53 - inactivée dans les cellules normales - activée dans les cellules soumises à un stress - facteur de transcription - gardien du génome Mutagénèse chimique ADN endommagé p53 + synthèse dégradation gènes de réparation de l ADN Réparation ADN + Bax Bcl Oncogènes Gènes dont les mutations ou l hyperexpression contribuent à la transformation cancéreuse. Mutations des oncogènes $ protéines constitutivement hyperactives (même en l absence de signal). Gènes dominants (proto-oncogènes + oncogènes $ tumeur). Codent pour : Récepteurs ex. d EGF : c-erbb-2 (=HER-2); protéine kinases des voies de signalisation : Src, Ras, Bcr/Abl translocation chromosomique 22/9 (leucémie myéloïde chronique). Facteurs de transcription : jun, fos, myc. Rb assage point S Réparation de l ADNl Apoptose La conversion d un proto-oncogène normal en oncogène activé peut résulter d une mutation, d une amplification d un gène, d un réarrangement chromosomique. Arrêt cycle cellulaire 39 40