Rôle de la VE-statine dans l’endothélium normal

Ce travail a permis de montrer que la VE-statine, naturellement produite par les cellules endothéliales, inhibe l’adhérence des leucocytes sur l’endothélium normal en inhibant l’expression de molécules d’adhérence. En effet, l’inhibition de l’expression du gène VE-statine par interférence de l’ARN induit une diminution expression des gènes ICAM-1, VCAM-1 et E-sélectine, ce qui augmente l’adhérence des lymphocytes. Ces résultats ont été obtenus par un test d’adhérence statique in vitro des leucocytes sur des cellules endothéliales dont l’expression de la VE-statine a été inhibée par interférence de l’ARN. Il serait intéressant d’étudier l’adhérence in vitro des leucocytes sur les cellules endothéliales, exprimant ou non la VE-statine, en flux par vidéomicroscopie. Ce flux mime le flux sanguin, ce modèle se rapproche donc plus des conditions physiologiques. De plus, il permettrait

d’étudier si la VE-statine module le nombre de leucocytes qui roule sur l’endothélium, la vitesse du roulement et le nombre de leucocytes adhérents.

Le mécanisme moléculaire par lequel la VE-statine inhibe l’expression de ces protéines n’est pas encore connu. Il est possible que la VE-statine, produite par les cellules endothéliales et présente au niveau de la matrice extracellulaire, se fixe à un récepteur endothélial, encore inconnu, ce qui déclencherait une voie de signalisation qui inhiberait l’expression des molécules d’adhérence.

Une étude récente a décrit une diminution de l’expression d’ICAM-1 en présence de VE-statine recombinante via l’inhibition de l’activation du facteur NF-κB [Badiwala et al., 2010]. Il est possible que la diminution de l’expression des molécules d’adhérence que nous observons soit due au même mécanisme. En effet, NF-κB régule la transcription de nombreuses molécules impliquées dans l’inflammation, dont les molécules d’adhérence ICAM-1 [van de Stolpe et al., 1994] et VCAM-1 [Iademarco et al., 1992]. Des études in vitro sont en cours pour voir si la VE-statine module la voie NF-κB.

A l’heure actuelle, seules les protéines Gal-1 et Del-1 ont été décrites pour être des inhibiteurs, endogènes aux cellules endothéliales, de l’adhérence leucocytaire. Elles possèdent de nombreuses caractéristiques communes avec la VE-statine. Ce sont deux protéines produites par les cellules endothéliales, mais également exprimées dans les tumeurs, par les cellules tumorales ou les cellules stromales [Aoka et al., 2002; Camby et al., 2006; Sun et al., 2010]. Elles sont déposées dans la matrice extracellulaire et sont impliquées dans l’angiogenèse [Penta et al., 1999; Ho et al., 2004; Thijssen et al., 2006]. Les mécanismes par lesquels ces molécules inhibent l’adhérence sont différents que celui que nous décrivons pour la VE-statine. Gal-1 possède de nombreux effets anti-inflammatoires, parmi lesquels l’inhibition de l’adhérence des leucocytes. Gal-1, produite par les cellules endothéliales, se lie à la molécule de surface CD43 des lymphocytes T adhérents, empêchant la redistribution de cette molécule à la surface des lymphocytes T nécessaire à leur transmigration endothéliale [He et Baum, 2006]. D’autres études montrent que Gal-1 agit également au niveau des cellules immunitaires en induisant la diminution des molécules d’adhérence CD11b et intégrine β2 à la surface des polynucléaires neutrophiles [Cooper et al., 2008; Gil et al., 2010]. Pour ce qui est de Del-1, cette protéine interagit par l’intégrine leucocytaire LFA-Del-1, empêchant ainsi l’interaction de LFA-1 avec ses ligands endothéliaux tels qu’ICAM-1 [Choi et al., 2008]. L’adhérence des leucocytes sur l’endothélium est également régulée par le micro-ARN, miR-126, porté par le gène VE-statine et exprimé spécifiquement par les cellules endothéliales. Il inhibe l’expression protéique de VCAM-1 induite par le TNF-α, ce qui inhibe l’adhérence des leucocytes sur les cellules endothéliales. Il n’a cependant pas d’effet sur l’expression d’ICAM-1 [Harris et al., 2008].

Au regard des mécanismes d’action de Gal-1 et Del-1, il serait judicieux de regarder si la VE-statine interagit avec les molécules d’adhérence leucocytaire, en effectuant par exemple un test

Des travaux d’un précédent étudiant en thèse du laboratoire, Bertrand Caetano (thèse soutenue en 2006), ont montré une répression de l’expression du gène VE-statine par les cytokines pro-inflammatoires IL-1α, IL-1β et TNF-α. L’expression de Del-1 est également inhibée par la cytokine pro-inflammatoire TNF-α [Choi et al., 2008]. Ces résultats suggèrent que l’inhibition de l’adhérence par la VE-statine et Del-1 est levée lors d’une réponse inflammatoire et que l’état d’activation de l’endothélium est modulé par l’expression de Del-1 et de la VE-statine.

Lors du déclenchement d’une réponse inflammatoire, l’endothélium quiescent est activé par les cytokines pro-inflammatoires, qui induisent l’expression des molécules d’adhérence par les cellules endothéliales [Bevilacqua, 1993]. L’état quiescent et non-inflammatoire des cellules endothéliales n’est vraisemblablement pas dû qu’à l’absence de ces molécules pro-inflammatoires, mais également à la présence de protéines inhibitrices de l’adhérence leucocytaires, comme Del-1, Gal-1 et la VE-statine, exprimées par les cellules endothéliales. Ces protéines, par leur action autocrine, empêche l’adhérence des leucocytes sur les cellules endothéliales, soit en maintenant l’endothélium à l’état quiescent en réprimant l’expression de molécules d’adhérence, soit en empêchant les interactions entre les cellules endothéliales et les leucocytes.

Pour résumer, ces travaux sur l’étude du rôle de la VE-statine dans la tumorigenèse nous ont donc amené à découvrir un rôle inattendu de la VE-statine dans la régulation de la réponse inflammatoire. La VE-statine permet de garder l’endothélium dans un état quiescent. Cette propriété est un avantage pour les tumeurs qui expriment la VE-statine, car elle leur permet d’échapper à l’action anti-tumorale du système immunitaire.

Récemment, une analyse de l’expression de la VE-statine dans le cancer du sein a été effectuée par l’équipe (article en rédaction). L’expression du gène VE-statine et la présence de la protéine au niveau des cellules tumorales a été détectée dans des carcinomes mammaires humains de stades différents. Il serait maintenant intéressant de vérifier si les tumeurs humaines qui surexpriment la VE-statine présentent une baisse de l’expression de molécules d’adhérence au niveau des vaisseaux, ainsi qu’une diminution de l’infiltration leucocytaire.