C. Capping

I.C.1. Voie des polylactosamines

En ce qui concerne le capping, l’analyse transcriptomique semble montrer une orientation vers la voie des polylactosamines (Figure 32) via l’augmentation de l’expression de Gcnt3, Gcnt4 et B3gnt2 (article figure 6). Cependant, l’expression de B4galt5 est diminuée après irradiation. Le groupe des B4galt est plutôt connu pour sa surexpression dans les phénomènes inflammatoires. Par exemple, B4galt1, B4galt5, et B4galt6 sont augmentées chez les HUVECs après exposition au TNF-a212,281,285

. L’augmentation de B4galt1 est permise par la stabilisation de ses ARNm281. L’élongation par les β1-4 Gal-transférases permet la synthèse d’épitopes portés notamment par ICAM-1 et ICAM-2, et reconnus par les leucocytes. En effet, la multiplication des motifs lactosaminiques fournit le squelette des structures multi-fucosylées et multi-sialylées. Ces dernières sont donc propices à la création de structures ramifiées portant plusieurs motifs Lewis X (type poly-Lewis X). Ces structures sont des ligands de la L-sélectine montrant une grande réactivité avec les leucocytes. Sous forme soluble, elles sont capables d’inhiber le homing leucocytaire dans des réponses immunitaires de type rejet de greffe^396,397.

I.C.2. Augmentation de la sialylation

I.C.2.a. α2-3 sialylation et motifs Lewis X

Les structures issues de la voie polylactosamine peuvent être terminées par des sialylations en α2-3 reconnues par Mal-II. Les motifs Lewis possèdent également cette terminaison. Les concernant, il est difficile de trancher : l’expression des gènes orientant leur synthèse est autant augmentée que diminuée. Il en est de même pour les marquages aux lectines : le marquage UEA-1, qui reconnaît la fucosylation en α1-2, est diminué tandis que la sialylation en α2-3, marquée par la Mal-II, est augmentée.

Dans l’endothélium irradié, plusieurs signaux sont capables d’influencer la sialylation et peuvent s’opposer. L’exposition au TNF-a _{peut induire une diminution de l’α2-3 sialylation}398

. Cependant, d’autre études montrent d’une part une diminution de l’expression du gène St3Gal1, et paradoxalement une augmentation du marquage Mal-II associée à une franche augmentation des

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motifs Lewis X²⁸⁵. Les signaux pro-angiogéniques comme le VEGF induisent quant à eux une augmentation de l’ α2-3 sialylation²⁸⁵. Le TGF-β influence aussi la 2-3 sialylation mais les études sont contradictoires : en effet, elle semble augmenter dans les CE³⁹⁸, mais est diminuée dans les synoviocytes³⁹⁴.

La sialylation est particulièrement importante dans l’immunité car elle est nécessaire à la création du motif sLe^X, ligand des sélectines²⁰⁰. En contexte inflammatoire, les motifs Le^x sont augmentés sur les CE ²⁹². Chez la souris, une déficience en ST3Gal4 affecte la synthèse des motifs et induit une diminution du recrutement leucocytaire^399–401. On peut penser que l’augmentation radio-induite de l’α2-3-sialylation pourrait agir dans le sens de la surexpression de motif sLe^X. Dans le cancer, la sialylation et notamment l’α2-3 sialylation²⁸⁷ est augmentée, tout comme la fucosylation³⁶⁵. Il est suggéré que dans le cas du cancer, un défaut de maturation normal des motifs sialylés pourrait entrainer l’apparition de motifs pathologiques⁴⁰² (voir Figure 36). Cela pourrait être une hypothèse intéressante dans le cas des CE irradiées.

Figure 36 : illustration de mécanismes conduisant à une synthèse glycanique incomplète dans le cancer ( d’aprèsKannagi

et al.⁴⁰²).

I.C.2.b. Sialylation en α2-6

Chez les N-glycanes, la sialylation en α2-6 complète les antennes .Chez les O-glycanes, elle participe à l’élongation de l’antigène Tn des cores 1, 2, 3 et 4. Le marquage SNA montre clairement l’augmentation membranaire de ces motifs (article figure 7), mais est en contradiction avec les résultats de la transcriptomique, où on observe une diminution de St6galnac1 et St6gal1 (article figure 6).

La sialylation en α2-6 est augmentée en contexte inflammatoire⁴⁰³. Dans le sérum, elle est vraisemblablement due à une augmentation des α2-6 sialyltransférases hépatiques^404–406. Chez la souris, des travaux précédemment menés au laboratoire ont montré que la lésion radique induit également une réaction hépatique conduisant notamment à une N-sialylation plus importante des

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protéines du sérum³⁷². A l’échelle tissulaire, dans les synoviocytes bovins exposés au TNF-α, une augmentation de l’activité de l’α2-6-sialyltransférase est observée, mais elle est diminuée par le TGF-β. L’augmentation de l’α2-6 sialylation est observée sur les CE après exposition au TNF-α^212,285, à l’IL-1 ou au LPS²⁸⁰. Elle provoque une augmentation de l’adhésion des lymphocytes B sur l’endothélium, par reconnaissance des motifs α2-6 par le CD22 (Siglec 2) lymphocytaire ²⁸⁰. Comme l’irradiation induit une augmentation de ces motifs, il pourrait exister des conséquences fonctionnelles sur le recrutement des leucocytes, voire des lymphocytes B.

I.C.2.c. Poly-sialylation

On remarque une modulation des gènes de la sialylation en α2-8 (St8sia2,4,6) (article figure 6 +

Figure 32). St8sia6, dont le gène est diminué, a pour substrat préférentiel les O-glycanes et les glycolipides. Tandis que ST8SIA2 et 4, dont les gènes sont respectivement augmenté et diminué, modifient préférentiellement les N-glycanes208,407–409. En l’absence de marquage spécifique, la modulation de l’expression des extrémités sialylées en α2-8 est difficile à interpréter. Un marquage avec un anticorps spécifique comme le mAb.2-4B⁴⁰⁴ pourrait permettre d’éclaircir ce résultat. La poly-sialylation est couramment observée dans les cancers et particulièrement dans les tumeurs avancées (high grade). La poly-sialylation de NCAM-1 est associée à des tumeurs agressives^365,410,411. En effet, elle bloque le recrutement leucocytaire, ce qui pourrait expliquer l’agressivité tumorale⁴¹². La polysialylation observée chez les HUVECs pourrait donc avoir un effet inhibiteur dans le recrutement leucocytaire. Cependant, contrairement à ce que suggèrent nos résultats, l’expression de la forme sialylée de NCAM est diminuée après une exposition de 2,5 Gy localisée au cerveau par ions lourds (⁵⁶Fe)⁴¹³.

I.C.3. O-glycanes non GalNAc

Concernant les O-glycanes dont le premier sucre n’est pas une GlcNAc (appelés O-glycanes non GalNAc), seuls 4 gènes sont modifiés (St6gal1, Mgat5b, Fut11 et Ogt) et aucune voie de synthèse ne semble particulièrement touchée suite à l’irradiation. On note tout de même la diminution du gène codant pour OGT (O-GalNAc-transférase) qui peut facilement avoir des conséquences, car cette enzyme agit en coopération ou en compétition avec des kinases pour la régulation de multiples mécanismes⁴¹⁴. Enfin, très peu de modifications affectent les gènes des voies de synthèse des glycolipides. Ces voies étant peu modifiées et étudiées seulement par RT-qPCR, on trouvera les voies de synthèse annotées dans la section Annexes II.A O-glycanes de types non GalNAc.

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