L’inhibition de l’activité des récepteurs de la mort cellulaire L’apoptose

Le terme apoptose désigne une mort cellulaire programmée[80] .L’origine génétique de l’apoptose et les premiers composants moléculaires ont été découverts grâce à des travaux menés chez le nématode Caenorhabditis elegans, notamment par la mise en évidence de protéases actives lors de l’apoptose : les caspases[81] . L‘apoptose est un processus fondamental tant au cours du développement que pour l’homéostasie générale d’un organisme. L’apoptose induit de nombreux changements morphologiques de la cellule comme la condensation nucléaire, le clivage de l’ADN et de protéines nécessaires au maintien de l’intégrité cellulaire ainsi que le remodelage de la membrane plasmique avec la présence de corps apoptotiques. Deux voies de signalisation majeures conduisent à l’apoptose : la voie des récepteurs de mort dite extrinsèque et la voie mitochondriale ou intrinsèque.

1.2. Les récepteurs de mort (voie extrinsèque)

De nombreux stimuli sont capables d'induire l'apoptose. Toutefois, il existe une famille de récepteurs spécialisés dans l'induction, ce sont les récepteurs de mort. Ces récepteurs sont le plus souvent impliqués dans la réponse immunitaire qu’elle soit tumorale ou anti-pathogène. Ils sont les effecteurs du système immunitaire. Les récepteurs de mort jouent un rôle prépondérant dans la cytotoxicité des lymphocytes T et permettent l'élimination d’une cellule cible par activation d’un processus apoptotique. La majorité des récepteurs de mort appartient à la grande famille des récepteurs du Facteur Nécrosant des Tumeurs (TNF-R). Les membres de la famille impliqués dans la mort cellulaire sont Fas/APO-1 (CD95), TNF-R1, et les récepteurs au ligand TRAIL (Tumor Necrosis FactorRelated Apoptosis- Inducing Ligand) formés par les récepteurs DR3, 4, 5 et 6. La mort induite par ces récepteurs est dépendante de l'activation de certaines caspases [82].

Les récepteurs de mort possèdent dans leur partie intracytoplasmique, une région conservée d'environ 80 acides aminés appelée domaine de mort (Death Domain, DD). La stimulation du récepteur Fas par son ligand va induire la trimérisation du récepteur et le recrutement par l'intermédiaire de son domaine de mort cellulaire, d'un certain nombre de

protéines impliquées dans la transduction du signal apoptotique. La protéine adaptatrice FADD (Fas-Associated protein with Death Domain) est essentielle au déclenchement de la voie de transduction. FADD présente la particularité de posséder, en plus de son DD, un DED (Death Effector Domain). Le domaine DED est nécessaire et suffisant pour induire l'activation de l’apoptose. C’est le recrutement des caspases initiatrices 8 et 10 par FADD qui permet le déclanchement de la cascade apoptotique avec l’activation de la capase 3 exécutrice. Le complexe formé par le récepteur, les protéines adaptatrices et la caspase initiatrice est appelé DISC (Death Inducing Signaling Complex) (Figure 17).

Dans certaines conditions, TNF-R1 recrute également FADD, par l'intermédiaire d'une autre protéine adaptatrice TRADD. Cette dernière peut aussi interagir avec le DD de la serine/thréonine kinase RIP, qui selon les circonstances, peut induire l'activation de la voie NF-κB et la survie ou l'apoptose. RIP est également associée aux récepteurs ,aux ligands Fas et TRAIL [83] (Figure 17).

Figure 17: Représentation des récepteurs de la mort TNF-R1, Fas et DR4.

Le ligand active la trimérisation du récepteur, ce qui permet le recrutement de la protéine adaptatrice FADD. Le clivage de la procaspase 8 va initier la chaine d’activation des caspases.

1.3. Protection engendrée par les protéines de stress

Certaines HSP sont capables de réguler négativement l’apoptose induite par la stimulation de récepteurs pouvant induire une mort cellulaire active. Ainsi, HSP27 protège contre la mort induite par l’activation du complexe Fas/FasL. La protéine Daxx (Dead domain Associated protein 6) se lie à la partie intracellulaire de ce récepteur(DD). Elle est nécessaire pour le recrutement des kinases transductrices de cette voie comme Ask-1. La rétention de Daxx par HSP27 prévient son interaction avec le récepteur, et inhibe donc la mort induite par Fas [84]. De même, HSP70 prévient la mort induite par Fas en amont de la voie d’apoptose dépendante de la mitochondrie.

Il est aussi remarquable de constater qu’une stimulation pro-apoptotique induite par le ligand Fas induit des changements du statut de très nombreuses protéines de stress, qui se traduit par une augmentation de leur synthèse pour HSP27 et HSP70 ou une modification de leur phosphorylation pour HSP90 et 110 [85] . Il a été mis en évidence que le facteur de transcription HSF-1 était activé lors de cette stimulation pro-apoptotique.

HSP70 exerce également une protection contre la mort induite par le Tumor Necrosis Factor α (TNFα) mais aucune interaction directe avec le récepteur au TNF n’a été démontrée. Le TNFα augmente l’activité de protéines phosphatases conduisant à l’inactivation transitoire de HSF-1, inhibant ainsi l’induction de HSP70 ce qui favorise l’entrée en apoptose [86]. De plus, il apparait que HSP70 interagit directement avec la protéine FANCC, un anti-apoptotique majeur de la lignée hématopoïétique. La formation de ce complexe permet de protéger des cellules hématopoïétiques contre le TNFα, l’IFNγ mais aussi contre d’autres stress cytotoxiques comme la présence d’ARN double brins.

De même, les petites protéines de stress HSP27 procurent une résistance à l’action cytotoxique du TNFα [87]. Il apparait que HSP27 est un médiateur important de la réponse inflammatoire induite par la synthèse d’IL-1 et d’IL-10 ce qui permet, par un mécanisme dépendant de la sérine/thréonine kinase TAK1, une activation des voies de survie cellulaire comme la voie NFκB[88] . HSP90 participe à ce mécanisme en stabilisant directement la même kinase TAK1 lors de traitements par ces cytokines.

Les HSP sont également impliquées dans la protection contre la mort induite par le ligand TRAIL. L’αB-cristallin protège de cette mort en bloquant l’activation de la caspase 3. Il a aussi été mis en évidence que la déplétion de HSP27 sensibilise des cellules de lignées pulmonaires soumises à une mort induite par cette même mort. Les grandes HSP interviennent dans la mort induite par le ligand TRAIL. Ainsi, HSP90 a la particularité de se lier de manière ATP dépendante à la forme courte de la protéine FLIP et de la stabiliser. Cette liaison empêche la formation du death-inducing signaling complex (DISC) ce qui inhibe la mort induite par les récepteurs au ligand TRAIL [89].