Microparticules Définition et phénomène de vésiculation

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1 Microparticules Définition et phénomène de vésiculation Master 1 pathologie humaine international 2011 Romaric Lacroix UMR-S608 INSERM/Université de la Méditerranée «Physiopathologie de l endothélium»

2 Début d une histoire A B E C D F 1987

3 Définition des microparticules Vésicules résultant du bourgeonnement de la membrane cellulaire en réponse à une activation ou une apoptose cellulaire Taille hétérogène (diamètre: 0.1 to 1 µm ). Eléments retrouvés dans le culot d une centrifugation rapide d un plasma déplété en cellules. Structures exprimant généralement de la phosphatidylserine et des antigènes caractéristiques des cellules dont elles dérivent. Annexin V- FITC

4 Microparticules et autres vésicules Exosomes Corps apoptotiques Mathivanan S. J. Proteomics 2010

5 Microparticules et autres vésicules

6 Microparticules versus Exosomes exosome Heijnen in Michelson (ed) Platelets (Academic Press), 2002 microparticle 100 nm Microparticles Exosomes Formation Spontaneous blebbing Exocytosis (endosomes, multivesicular bodies) Size 0.1 to 1 µm 0.03 to 0.1 µm Markers Representative of cells Tetraspan +++ (CD9, CD63, CD81), MHC, Lactadherin PS expression + - Procoagulant + - Obtention High speed centrifugation Ultracentrifugation

7 Microparticules versus Exosomes MPP 500 nm 100 nm MPP Ex MPP Ex 100 nm Heijnen H et al, Blood, 1999

8 Microparticules versus Exosomes MPP MPP FX FII Ex Ex 100 nm Heijnen H et al, Blood, 1999

9 La formation des microparticules

10 Asymétrie de la membrane plasmique F. Kuypers

11 Remaniement des phospholipides membranaires Activation - Apoptose MP PS PS PC PC Feuillet externe Feuillet externe SM PC PS PC vésiculation Libération de microparticules PI PS flip-flop flop

12 Remaniement des phospholipides membranaires

13 Remaniement des phospholipides membranaires B Hugel et al

14 Identification de la scramblase Scramblase : A protein mediating transbilayer movement of plasma membrane phospholipids (PLSCR1 gene). Zhou et al. J Biol Chem PLSCR1 was found normally expressed in Scott s cells from American and French patients. Janel et al. Thromb Haemost 1999, Zhou et al. Blood 1998 PLSCR1 KO mice did not evidence any PS exposure defects. Zhou et al. Blood PLSCR1 belongs to a bound to membrane TF familly. Betaman et al. Bioinfomatics 2009.

15 Scramblase = TMEM16F J. Suzuki et al. Nature 2010

16 Réarrangement du cytosquelette Piccin, Blood review 2007

17 Réarrangement du cytosquelette Piccin, Blood review 2007

18 Réarrangement du cytosquelette Piccin, Blood review 2007

19 Réarrangement du cytosquelette Piccin, Blood review 2007

20 Réarrangement du cytosquelette Boulanger, Hypertension, 2006

21 Importance du Calcium dans les mécanismes de vésiculations Vesiculation ABC(A)? PS Ca 2+ TrpC1 Calpaine? Cytoskeleton Ras ERK ROCK II Trail Rafts Ca 2+ Store-operated Ca 2+ entry Endoplasmic reticulum Ca 2+ D après JM Freyssinet

22 Mécanisme de formation des microparticules Morel O. Seminar in thromb and haemost 2010

23 Les inducteurs de vésiculation Stimuli Biochimiques : Calcium ionophore Médiateurs inflammatoires (Cytokines, histamine, LPS) Thrombine Endotoxin C5b9 Agonistes plaquettaire (ADP, collagène) Anticorps Stimuli Physiques : Hypoxie Contraintes de flux/forces de cisaillement Conditions de stockage des produits cellulaires sanguins

24 EMP generation in response to TNF stimulation Combes et al, J Clin Invest, 1999 Annexin V- FITC TNF Number MP PS + / 103 cells CONTROL TNF (ng/ml)

25 Vésiculation endothéliale par la thrombine C.Sapet et al, Blood, 2006 S.Simoncini et al, Circ. Res., 2009 Thrombin strail TF MP Caspase-2 ROCK-II TRAIL TRADD TRAF2 RIP1 NFkB TRAILR

26 Diversité des microparticules Complément Thrombine, PAI-1 Médiateurs inflammatoires (LPS, Cytokines, ) Calcium ionophore Agonistes plaquettaires (ADP, Collagène) Anticorps Vieillissement Stimuli physiques (hypoxie, forces de cisaillement) Apoptose

27 Microparticules : Relation structure/fonction TF PECAM-1 Coagulation TM EPCR RNA MMP VCAM-1 ICAM-1 Inflammation Proteolysis Remodelling Angiogenesis Tumor growth PAI-1 MMP Intracellular protein FcR MHC E-selectin CD146 Information transfert Signaling Immune Regulation D après Leroyer et al. Thromb Haemost 2010