Les réponses cellulaires dépendantes de p53

Quand une cellule est confrontée à des menaces, elle active p53 et initie une série de processus : arrêter sa prolifération, le temps de corriger les erreurs et les défauts survenus, ou GpFOHQFKHUXQVXLFLGHSURJUDPPpDILQG¶pOLPLQHUODFHOOXOHHQGRPPDJpH&HFKRL[GpSHQG de plusieurs facteurs dont principalement le type cellulaire, la nature du dommage ainsi que O¶DFWLYDWLRQGHVFR-facteurs de p53.

2.3.4.2.3.1. /DUpSDUDWLRQGHO¶$'1

3HVWGLUHFWHPHQWLPSOLTXpGDQVODUpSDUDWLRQGHO¶$'1SDUVDFDSDFLWpG¶LQWHUDJLU avec des composants de la machinerie de réparation et de recombinaison (Sengupta and Harris, 2005). Elle est impliquée dans la réparation par recombinaison homologue, HR et la suture non homologue des extrémités, NHEJ en interagissant avec RAD51 et BRCA1. P53 régule la voie de réparation HR en contrôlant la fidélité de la recombinaison Rad51 (Gatz and Wiesmuller, 2006). De plus, une activité exonucléasique exercée par la partie C-terminale de

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p53 est impliquée dans la réparation de SSBs suite à O¶LUUDGLDWLRQGHOLJnées lymphoblastiques humaines (Sikpi et al., 1998). p53 favorise également la réparation par excision de bases BER, in vitro et in vivo. La stimulation de ce mode de réparation par p53 est corrélée à son LQWHUDFWLRQDYHFO¶HQGRQXFOpDVH$3(HWDYHFO¶$'1SRO\PpUDVHȕFRQVWLWXDQWVGXV\VWqPH BER (Zhou et al., 2001).

3RXUIDYRULVHUOHV\VWqPH1(5SSHXWLQGXLUHO¶H[SUHVVLRQGH;&3HWS deux éléments importants de la voie NER impliqués dans la reconnaissance des dommages de l'ADNHOOHUpJXOHDXVVLO¶DFWLYLWpHQ]\PDWLTXHGH;3%HW;3'GHX[VRXV-unités du facteur de transcription TFIIH) (Hwang et al., 1999). Le p53 UHFUXWHO¶KLVWRQHDFpW\ODVHSTXLYD DFpW\OHUO¶KLVWRQHFHTXLLQGXLWXQHUHOD[DWLRQGHODFKURPDWLQHHWSHUPHWDLQVLXQHPHLOOHXUH détecWLRQGHVFDVVXUHVGHO¶$'1 p53 peut induire dans certains types cellulaires un arrêt dans ODSURJUHVVLRQGXF\FOHFHOOXODLUHFHTXLSHUPHWDX[PpFDQLVPHVGHUpSDUDWLRQGHO¶$'1GHVH mettre en place(Teyssier et al., 1999).

2.3.4.2.3.2. La sénescence

/DVpQHVFHQFHHVWXQpWDWG¶DUUrWSUROLIpUDWLIPLVHQSODFHSDUOHVFHOOXOHVHQUpSRQVHj GHVGRPPDJHVjO¶$'1DVVRFLpjGHVPRGLILFDWLRQVPRUSKRORJLTXHVHWIRQFWLRQQHOOHVGHOD cellule. Elle est considérée comme un mécanisme de SURWHFWLRQTXLV¶RSSRVHjO¶LQLWLDWLRQHW DXGpYHORSSHPHQWG¶XQFDQFHU Il existe deux types de mort par sénescence, une mort dite « UpSOLFDWLYHªTXLHVWREVHUYpHDXFRXUVGHODYLHQRUPDOHG¶XQRUJDQLVPHHWXQHPRUWGLWH© accélérée » induite par différents stress cellulaires comme les agents endommageant de O¶$'1 XQ SKpQRPqQH DSSHOp stasis, stress ou aberrant signaling-induced senescence)

(Roninson et al., 2001). La sénéscence se caractérise par une altération de la chromatine, une activité sénéscence-DVVRFLDWHGȕ- galactosidase (SA-ȕ-Gal) et un aplatissement du cytoplasme qui devient granuleux (Dimri et al., 1995). Seule la sénescence réplicative présente un

105 raccourcissHPHQWFDUDFWpULVWLTXHGHVWpORPqUHVSURYRTXDQWXQDUUrWHQF\FOH¬SDUWLUG¶XQ VHXLOFULWLTXHGHWDLOOHGHVWpORPqUHVHWHQO¶DEVHQFHG¶H[SUHVVLRQGHODWpORPpUDVHK7(57OD VpQHVFHQFH UpSOLFDWLYHHVW LQLWLpHSDUGHVVLJQDX[GHGRPPDJHGHO¶$'1TXLDERXWissent à O¶DFWLYDWLRQGHSRLQWVGHFRQWU{OHGXF\FOHFHOOXODLUHFRPPHSS,1.DHW5ESURWpLQH du rétinoblastome).

/¶HQWUpH HQ VpQHVFHQFH SHXW V¶DFFRPSDJQHU GH O¶DFWLYDWLRQ GH S HW GH O¶DFFXPXODWLRQGHVRQJqQHFLEOHS(Noda et al., 1994)FHTXLSURYRTXHO¶DUUrWGXF\FOH/H programme effecteur de la sénescence comprend les voies p53/p21 et p16INK4a/Rb. P53 est activé par les kinases ATM/Chk2 (médiateurs des systèmes de réparation des dommages de O¶$'1 RX SDU S$5) RX S$5) FKH] O¶KXPDLQ S$5) LQKLEH 0'0 qui est un régulateur négatif de p53, empêchant ainsi la dégradation de p53 (Reifenberger et al., 1999). Le facteur p16INK4a serait activé par le stress imposé par des conditions inadéquates de culture et par une stimulation oncogénique déréglée. Les mécanismes responsables de O¶DFFXPXODWLRQGHS,1.DVRQWHQFRUHPpFRQQXV

,ODpWpUDSSRUWpTXHGXUDQWODVpQHVFHQFHOHWDX[GHFDVVXUHVGHO¶$'1DXJPHQWDLWHW que ces cassures pouvaient être de nature différente GHV66%VRXGHV'6%V/¶DFFXPXODWLRQ GH '6%V j OD VpQHVFHQFH V¶DFFRPSDJQH JpQpUDOHPHQW G¶XQH LQGXFWLRQ UREXVWH GH OD YRLH ''5 G¶XQH DFWLYDWLRQ de la voie p53-S HW G¶XQ DUUrW VWDEOH GDQV OH F\FOH FHOOulaire. /¶DXJPHQWDWLRQGXWDX[GH66%VHVWODFRQVpTXHQFHGHO¶DXJPHQWDWLRQGXQLYHDXGHVWUHVV oxydant et de la perte GH O¶H[SUHVVLRQ HW GH O¶DFWLYLWp GH OD 3$53 &HFL FRQWULEXH j XQH agglomération aberrante de XRCC1 au niveau des cassures engendrant une induction de la voie p38MAPK - p16INK4a et un arrêt dans le cycle cellulaire caractéristique de la VpQHVFHQFH'¶XQHPDQLqUHSDUDGR[DOHO¶pFKDSSHPHQWQpRSODVLTXHGHODVpQHVFHQFHGpSHQG également de cette accumulation de SSBs non réparés. Ainsi, la nature des dommages à O¶$'1 LQIOXHQFH OH GHYHQLU GHV FHOOXOHV VpQHVFHQWHV /HV '6%V UHQIRUFHQW OD VWDELOLWp GH

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O¶DUUrW GX F\FOH FHOOXODLUH DORUV TXH OHV 66%V SURPHXYHQW O¶DFTXLVLWLRQ GH PXWDWLRQV HW O¶pFKDSSHPHQWQpRSODVLTXH

Il a également été décrit que contrairement aux cellules en phase de croissance exponentielle, les cellules sénescentes résistaient plus à la mort par apoptose (Marcotte et al., 2004; Ryu et al., 2007; Seluanov et al., 2001; Wang, 1995). Les mécanismes moléculaires impliqués sont peu décrits. Une étude suggère que ceci serait dû à un défaut de régulation de ODSURWpLQHLQKLELWULFHGHO¶DSRSWRVH%FO-2 (B-cell lymphoma 2) à la sénescence (Ryu et al., 2007). En effet, les cellules sénescentes maintiennent un niveau élevé et stable de Bcl-2 les UHQGDQW LQFDSDEOHV G¶LQGXLUH O¶DSRSWRVH /¶LQKLELWLRQ GH O¶H[SUHVVLRQ GH %FO-2 par des approches de siRNA promeut leur mort par apoptose (Ryu et al., 2007). Il a été également montré que la sénescence réplicative HVW DFFRPSDJQpH G¶XQH GLPLQXWLRQ FRQVLGpUDEOH GH O¶H[SUHVVLRQHWGHO¶DFWLYLWpGHVFDVSDVHV (Marcotte et al., 2004).

2.3.4.2.3.3. /¶DSRSWRVH

p53 participe directement à la mort apoptotique indépendamment de la transcription (Figure 17). Après un stress, p53 monoubyquininylé par MDM2 se relocalise au niveau de la mitochondrie (Marchenko et al., 2007). Là, il interagit avec Bcl-2 et Bcl-XL levant l'inactivation que ces deux protéines impose aux protéines pro-apoptotiques de la famille Bcl-2 et participe ainsi au relargage du cytochrome c depuis les mitochondries (Nakano and Vousden, 2001; Oda et al., 2000; Villunger et al., 2003; Yakovlev et al., 2004). Cette étape conduit irréversiblement à la mort par apoptose. De plus, p53 est capable de directement induire l'activation de certaines de ces protéines pro-apoptotiques comme Bax ou Bak favorisant leur oligomérisation, structure de laquelle résulte la perméabilisation de la membrane mitochondriale, et induit donc le relargage de cytochrome C dans le cytoplasme

(death-domain-107

conning protein) (Lin et al., 2000)TXLGpFOHQFKHUDLWO¶DSRSWRVH par activation de la caspase-2

(Tinel and Tschopp, 2004). p53 peut aussi provoquer O¶DSRSWRVH DX QLYHDX GX UpWLFXOXP endoplasmique par augmentation de O¶H[SUHVVLRQ GH OD VFRWLQ SURWpLQH GH OD PHPEUDQH GX réticulum (Bourdon et al., 2002). Enfin p53 favorise le transport du ligand de mort tel que le )DVDX[UpFHSWHXUVGHPRUWWHOOHVTXH'5HW'5HWLQGXLVDQWO¶DSRSWRVHSDUO¶DFWLYDWLRQGH la caspase-8 (Bennett et al., 1998).

2.3.4.2.3.4. /¶DXWRSKDJLH

L'autophagie est une voie catabolique évolutive conservée qui est impliquée dans de nombreux processus physiologiques et dans des pathologies multiples, y compris le cancer. Le p53 peut moduler l'autophagie de deux manières différentes selon sa localisation sous-cellulaire. D'une part, p53 fonctionnerait comme un facteur de transcription nucléaire et transactiverait les gènes proapoptotiques, cyclables et proautophagiques. D'autre part, la protéine p53 cytoplasmique pourrait fonctionner au niveau des mitochondries afin de favoriser la mort cellulaire et réprimer l'autophagie par des mécanismes encore peu caractérisés (Jin, 2005; Maiuri et al., 2010; Sui et al., 2015; White, 2016).

2.3.4.2.3.5. La nécrose

La nécrose est un mécanisme ATP-indépendant. Sur le plan morphologique, la nécrose SUHVHQWHGHVFDUDFWHULVWLTXHVXQLTXHVWHOOHVTX¶XQHaugmentation du volume des cellules ou des organelles (oncosis), un gonflement mitochondrial, une rupture de la membrane plasmique (fuites cellulaires) et une inflammation qui en résulte. La détection tissulaire de la nécrose est généralement définie de manière négative en excluant d'autres types de mort cellulaire, comme l'apoptose et O¶DXWRSKDJLH. Bien que la semiquantification de la nécrose tissulaire soit possible histologiquement, sa quantification globale reste un défi. Des études récentes mettent en évidence une voix de signalisation impliquant p53, PARP1, Bax/Bid et

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