Les régulateurs des MMPs dans le tissu adipeu

Des travaux ont impliqués TIMP-1 et -3 dans le développement de la masse grasse chez la souris. Les travaux de Fata et al. sur l’involution de la glande mammaire dans des souris déficientes pour TIMP-3 montrent une reconstitution adipocytaire accélérée durant le remplacement des cellules épithéliales de la glande mammaire par la formation du TA (76). Toutefois, un effet de TIMP-3 sur les autres dépôts de TA de ces souris n’est pas décrit. Les travaux de Lijnen et al. indiquent que des souris déficientes pour TIMP-1 sont protégées d’une obésité induite par un régime gras (147). De plus, une augmentation de l’adipogenèse du TA mammaire est observée in vivo chez des souris surexprimant TIMP-1 et l’addition d’une protéine recombinante TIMP-1 accélère la différenciation des préadipocytes de la lignée 3T3L1 in vitro (3). Toutefois, les travaux de Demeulemeester et al. ne sont pas en accord avec ces résultats et indiquent qu’une surexpression de TIMP-1 par un adénovirus n’affecte pas le développement du TA des souris, in vivo et in vitro, et n’affecte pas l’adipogenèse des préadipocytes de la lignée 3T3F442A (59). Concernant l’expression et la sécrétion de TIMP-1, une augmentation de l’expression de TIMP-1 chez des souris

génétiquement obèses ou soumises à un régime gras a été décrite (38, 164) et au cours de l’adipogenèse in vitro les résultats ne sont pas très clairs puisque des études indiquent qu’au cours de la différenciation des préadipocytes de la lignée 3T3F442A, l’expression de TIMP-1 augmente (164), et d’autres, notamment notre groupe, que son expression et sa sécrétion diminuent (17, 116). Chez l’homme, les taux plasmatiques de TIMP-1 sont corrélés avec le pourcentage de la masse grasse mais pas à l’IMC ni au tour de taille (131). Des travaux complémentaires seraient nécessaires pour mieux comprendre le rôle précis des TIMPs dans le TA, notamment chez l’homme, et si leurs effets sont directement liés aux MMPs ou indépendants.

En plus des TIMPs, d’autres régulateurs des MMPs tels que le système plasminogène/plasmine jouent un rôle majeur dans le remodelage du TA. Toutefois, ce dernier a déjà fait l’objet de nombreuses études et ne sera pas abordé ici.

Pour conclure, les MMPs sont nécessaires à tous les processus du développement de l’organisme. Elles constituent une grande famille de protéases dont l’activité est régulée à de multiples niveaux. Il est clairement admis que les substrats des MMPs peuvent être des composants matriciels ou des facteurs solubles cellulaires rendant ainsi le champ d’action des MMPs très vaste. Elles sont considérées comme des protéases majeures dans le remodelage tissulaire. Cependant, quelques études seulement se sont intéressées à l’implication des MMPs dans le remodelage du TA et aucune étude n’a encore démontré un rôle de ces protéases dans le TA humain.

Objectifs

Comme nous l’avons déjà évoqué, le TA est soumis à des processus de développement excessif (obésité) mais aussi de régression (lipoatrophie). Il est admis que cette plasticité du TA n’est possible que grâce à un remodelage cellulaire et matriciel. Les MMPs, comme nous venons de le voir, sont des acteurs majeurs du remodelage tissulaire. Quelques études ont montré l’importance des MMPs dans la différenciation adipocytaire des préadipocytes de lignées murines. De plus, les inhibiteurs de la protéase du VIH, décrits comme associés à l’émergence du syndrome de lipodystrophie, sont également associés à une inhibition de l’adipogenèse chez les rongeurs. Les effets anti-adipogéniques observés avec les inhibiteurs de protéases matricielles et de protéases du VIH nous ont conduit à émettre l’hypothèse d’un lien entre les IPs-VIH et les MMPs. L’influence de ces protéases dans l’adipogenèse chez l’homme reste cependant à être déterminée.

Dans la première partie de ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés à l’implication des MMPs dans la différenciation des cellules issues de la fraction stroma- vasculaire (FSV) du TA humain en culture primaire. L’effet des IPs-VIH sur la différenciation de ces cellules en culture primaire a également été étudié ainsi qu’un lien potentiel entre les IPs-VIH et les MMPs. Nous avons ainsi observé que les IPs-VIH affectent l’expression génique de la MMP-9. Peu de données étant connues quant à la régulation génique de la MMP-9 et aux cibles potentielles des IPs-VIH, les mécanismes moléculaires responsables de la diminution de l’expression de MMP-9 par les IPs-VIH ont été déterminés.

Dans une deuxième partie de ce travail, sachant que la FSV est formée de plusieurs populations cellulaires telles que les cellules progénitrices aux capacités adipogéniques et angiogéniques (241), les cellules endothéliales capillaires et les cellules immuno- inflammatoires, nous avons voulu confirmer l’influence de MMP-9 sur l’adipogénèse des cellules progénitrices isolées. Puis, afin de déterminer les mécanismes qui contrôlent le devenir des cellules progénitrices, une condition de culture permettant l’étude simultanée de leurs capacités adipogéniques et angiogéniques a été mise au point.

Résultats

I) Implication des MMPs dans la différentiation adipocytaire des cellules de la fraction stroma-vasculaire du tissu adipeux humain

Un rôle primordial des MMPs et du remodelage matriciel dans le développement du TA est maintenant suggéré (38, 148, 149, 164). En effet, des travaux menés par notre équipe et celle de Croissandeau, indiquent que des préadipocytes murins produisent les MMP-2 et -9 (17, 53). De plus, un traitement par des inhibiteurs des MMPs à large spectre (batimastat et illomastat) ou des anticorps neutralisants dirigés contre les MMP-2 ou -9 limitent l’adipogenèse suggérant un rôle majeur de ces 2 MMPs dans l’adipogenèse des préadipocytes murins (17, 53). Toutefois, chez l’humain, les données concernant les MMPs dans le TA sont peu nombreuses. Des travaux menés par notre équipe ont mis en évidence que des cellules issues de la FSV du TA humain en culture primaire sécrètent les MMP-2 et -9 au cours de leur différenciation adipocytaire.

Dans la publication 1, nous avons donc cherché à déterminer l’implication de ces MMPs dans l’adipogenèse chez l’homme. En parallèle, nous avons également voulu confirmer l’effet anti-adipogénique des IPs-VIH chez l’homme. En effet, si de nombreuses études ont mis en évidence un effet inhibiteur des IP-VIHs sur la différenciation de préadipocytes murins (64, 144, 176, 300), deux études seulement ont été réalisées sur des cellules souches mésenchymateuses humaines et sur des préadipocytes humains d’origine mammaire (109, 288). Enfin, un lien potentiel entre les MMPs et les IPs-VIH a été recherché.

A) Influence d’un inhibiteur des MMPs et des inhibiteurs de la protéase du VIH