Phénotypes associés à l’invalidation des gènes codant pour les récepteurs TAM ou pour la protéine Gas

Alors que les souris déficientes pour l’un des trois récepteurs TAM sont viables, fertiles et ne présentent pas de défauts anatomiques importants, les souris dont les 3 gènes codant pour les récepteurs TAM sont inactivés présentent de multiples défauts touchant des organes majeurs, des anomalies neurologiques ainsi que des déficits physiologiques (Tableau

II) (Lu and Lemke, 2001). De plus, ces souris présentent de sévères désordres lympho-

prolifératifs et d’auto-immunité (Lu and Lemke, 2001). La rate de ces animaux est envahie de cellules apoptotiques ce qui aboutit à une homéostasie aberrante des populations lymphoïdes qui expriment les récepteurs TAM. Ceci induit une dérégulation du système immunitaire indiquant que l’activation des récepteurs TAM est d’une importance capitale pour le maintien du ce système. De plus, les macrophages dérivés de souris Mer-/- _{sont capables de lier les} cellules apoptotiques mais pas de les éliminer (Scott et al., 2001).

L’invalidation de ces 3 gènes codant pour les récepteurs TAM conduit également à une cécité postnatale consécutive à une dégénérescence des photorécepteurs (Tableau II) (Lu et al., 1999). Le même phénotype rétinien est observé chez des rats possédant une mutation

1.3 La protéine S et la protéine Gas6

Tableau II : Phénotypes associés à l’invalidation génique des récepteurs TAM chez la souris et à la mutation nulle du récepteur Mer chez le rat RCS. Gène

invalidé Gas6 Axl Tyro3 Mer Axl/Tyro3/Mer (triple KO)

Mer (mutation héréditaire) Système nerveux Augmentation de la mort oligodendrocytaire après domage du SNC (Binder et al., 2008) Défaut d’élimination des oligodendrocytes apoptotiques et des débris de myéline après domage du SNC (Hoehn et al., 2008) Non

exploré exploré Non -Anomalies neurologiques (Lu et al., 1999): augmentation de l’apoptose, dégénérescence cellulaire dans le cerveau adulte. Non exploré

Système immunitaire Protection contre des lésions rénales induites (Yanagita et al., 2002) Elévation du taux

d’autoanticorps (Lu et al., 1999; Lu and Lemke, 2001)

-Défaut de phagocytose des

cellules apoptotiques par

les macrophages et les monocytes (Lu and Lemke, 2001).

-Augmentation de la taille de la rate

-Déficit de la réponse des monocytes aux endotoxines.

-Désordres auto-immuns (Lu and Lemke, 2001) : augmentation de la taille de la rate

-Aberrations homéostatiques de la population lymphoïde. -Elévation du taux d’anticorps circulant contre des antigènes intracellulaires.

-Hyperactivation des cellules présentatrices d’antigènes (APC). - Augmentation de l’apoptose. Dégénérescence cellulaire dans l’épithélium de la prostate, le parenchyme du foie, et la paroi vasculaire.

-Thromboses et hémorragies dans divers tissus.

Non exploré

Coagulation , Agrégation plaquettaire

-Défaut d’agrégation plaquettaire (Angelillo-Scherrer et al., 2005).

-Diminution des risques de tromboembolismes. -Pas de saignement spontané.

Non exploré Non exploré

Spermato- genèse

-Animaux fertiles, pas de problème apparent (Lu et al., 1999).

-Défaut de spermatogenèse (Lu et al., 1999), pas de sperme

mature.

-Diminution de la taille des testicules au tiers de ceux des mâles sauvages.

-Désorganisation de la structure cellulaire des tubes séminifères. Augmentation de l’apoptose des cellules germinales sans diminution de leur prolifération.

Non exploré Système visuel Rétine normale (Hall et al., 2005) Non exploré Non exploré

Défaut de la phagocytose des photorécepteurs, dégénérescence rétinienne (D'Cruz et al., 2000;

1.3 La protéine S et la protéine Gas6

Enfin, les souris mâles dont les trois gènes codant pour les récepteurs TAM ont été invalidés présentent une infertilité consécutive à l’obturation des tubes séminifères par des cellules apoptotiques et des corps résiduels. Ceci s’explique par le fait que le processus de spermatogenèse génère des cellules apoptotiques et des corps résiduels qui sont normalement phagocytés par les cellules de Sertoli (Figure 10). Cette fonction de phagocytose par les cellules de Sertoli est défectueuse chez les souris dont les trois gènes codant pour les récepteurs TAM ont été invalidés (Allen et al., 1999; Lu et al., 1999).

Figure 10 : La signalisation des récepteurs TAM et la « phagocytose homéostatique » des cellules apoptotiques et des membranes (Modifiée de (Lemke and Lu, 2003)). La

signalisation via les récepteurs TAM est nécessaire à l’élimination des cellules apoptotiques dans un grand nombre de tissus et organes adultes qui requièrent un renouvellement ou un remodelage constant. Ceci inclut (a) les testicules, où les cellules de Sertoli éliminent un nombre important de cellules apoptotiques générées pendant la spermatogenèse; (b) la rétine, où les cellules de l’EPR ingèrent les segments externes des photorécepteurs et (c) les organes lymphoïdes, où les macrophages et les cellules dendritiques éliminent les cellules apoptotiques générées par des infections.

1.3 La protéine S et la protéine Gas6

les récepteurs TAM conduit donc dans la majorité des cas à une dérégulation du processus de phagocytose entraînant des anomalies fonctionnelles (Tableau II). Il en découle que la régulation de la phagocytose serait le dénominateur commun par lequel la protéine Gas6 et la protéine S réguleraient un grand nombre de processus physiologiques.

Différentes méthodes existent pour étudier la phagocytose. La méthode la plus employée consiste à visualiser le substrat ingéré par microscopie. Le type de substrat varie considérablement en fonction du système étudié. L’étude de la phagocytose par les cellules de Sertoli est réalisée grâce à l’utilisation de cellules germinales apoptotiques (Xiong et al., 2008). Une autre méthode permet de quantifier spécifiquement la phagocytose par les cellules de Sertoli. En effet la phagocytose des corps résiduels ainsi que des cellules germinales apoptotiques induit la formation de gouttelettes lipidiques dans les cellules de Sertoli. Ces gouttelettes pourront être marquées et quantifiées. Leur abondance sera directement proportionnelle à la capacité de phagocytose de ces cellules (Xiong et al., 2008). Des débris de neurones en dégénérescence, ou des neurones apoptotiques sont utilisés dans le cas de l’étude de la phagocytose au sein du SNC (Bowen et al., 2007).

Certains substrats ne sont pas spécifiques d’un système donné, c’est le cas des billes de latex. Ces dernières sont le plus souvent couplées à un fluorochrome. Leur visualisation se fait alors par microscopie confocale. D’autres substrats tels que des segments externes de photorécepteurs marqués au FITC pourront être visualisés par ce type de microscopie (Hall et al., 2005). L’internalisation des substrats non fluorescents sera visualisée par microscopie à transmission classique ou encore par microscopie électronique (Bowen et al., 2007). L’utilisation de substrats fluorescents permet de quantifier la phagocytose par deux méthodes. La première consiste à compter sous microscope le nombre de cellules ayant internalisé une particule fluorescente et ceci grâce à une contre-coloration du noyau (Hall et al., 2005). La seconde méthode consiste à quantifier cette fluorescence par cytométrie en flux (Seitz et al., 2007).