Le couple CXCR4/CXCL12 dans l'hématopoièse normale et les leucémies aiguës myéloïdes - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2017

The CXCR4/CXCL12 couple in normal hematopoiesis and acute myeloid leukemias

Le couple CXCR4/CXCL12 dans l'hématopoièse normale et les leucémies aiguës myéloïdes

Mallorie Mangean Dépond
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1145798
  • IdRef : 263047970

Résumé

Many publications have shown the crucial role of the axis CXCR4/CXCL12 in the normal and leukemic hematopoiesis. We addressed in parallel two topics to better understand the biology of the CXCR4 receptor.Firstly, we studied the roles of CXCR4/CXCL12 in the regulation of the reactive oxygen species (ROS), which are at the origin of the oxidation of the cellular constituents. Low level of ROS is necessary to regulate some signaling pathways but at high dose it activates the apoptosis pathways, leads to the senescence and to the premature exhaustion of hematopoietic stem cells (HSC). For this project, we used a murine model of hematopoietic engraftment by fetal liver cells WT or constituently deficient CXCR4. The defects of function of the Cxcr4-/- HSC, worth knowing an increase of the percentage of the apoptotic HSC, the increase of the p38MAPK phosphorylation and double breaks of DNA induce the exhaustion of the HSC. The effects of oxidative stress are reverted in vivo by an antioxidant treatment. We also used an in vitro model to generate stress by treatments of oxidizing molecules to test the antioxidant potential of the CXCL12 and show that CXCL12 reduces the oxidative stress at the mitochondrial level. These results highlight the importance of the CXCR4/CXCL12 axis in the regulation of lifespan of HSC by limiting oxidative stress.Secondly, we studied the role of the bHLH transcription factor ASCL2 in the normal and leukemic hematopoiesis. It is involved in the preservation of the stem identity of the intestinal cells where it participates in the regulation of the expression of the CXCR4 receptor. By studying healthy hematopoietic cells as well as patients' cohort of myeloid leukemia, we highlighted the expression spectra of ASCL2 in the hematopoiesis and the correlation between the strong expression of ASCL2 and AML of poor prognosis. Using a shRNA strategy to silence ASCL2 in a leukemic murine model, we observed an inhibition of the leukemic development and an improved survival of the mice. Finally, by using lentiviral constructions, we were able to highlight its role in the negative control of proliferation and differentiation blocking of its overexpression in the CD34+ human hematopoietic progenitors. This work suggests an important role of ASCL2 in negative control of proliferation and differentiation.
De nombreuses études ont montré le rôle crucial de l’axe CXCR4/CXCL12 dans l’hématopoïèse normale et leucémique. Nous avons abordé deux thématiques de recherches en parallèle afin de mieux appréhender la biologie du récepteur CXCR4.Tout d’abord, nous avons étudié les rôles de CXCR4/CXCL12 dans la régulation des espèces réactives de l’oxygène (ROS) qui sont à l’origine de l’oxydation des constituants cellulaires. Bien qu’un faible niveau de ROS soit nécessaire à la régulation de certaines voies de signalisation, à haute dose les ROS activent les voies d’apoptose, conduisent à la sénescence et à l’épuisement prématuré des cellules souches hématopoïétiques (CSH). Pour cette étude, nous avons utilisé un modèle murin de reconstitution de l’hématopoïèse par des cellules de foie fœtal sauvage ou délétées constitutivement pour CXCR4. Les défauts de fonction des CSH Cxcr4-/-, à savoir une augmentation du pourcentage des CSH apoptotiques, une augmentation de la phosphorylation de p38MAPK et des cassures d’ADN double-brins conduisent à l’épuisement des CSH. Les effets du stress oxydatif sont reversés in vivo par un traitement antioxydant. Nous avons également utilisé un modèle de génération de stress in vitro par des traitements de molécules oxydantes pour tester le potentiel antioxydant du CXCL12 et montrer que l’addition de CXCL12 réduit le stress oxydatif au niveau mitochondrial. Ces résultats montrent l’importance de l’axe CXCR4/CXL12 dans la régulation de la longévité des CSH en limitant les effets du stress oxydatif.De manière parallèle, nous avons étudié le rôle du facteur de transcription à bHLH ASCL2 dans l’hématopoïèse normale et leucémique. ASCL2 est impliqué dans le maintien de l’identité souche des cellules intestinales où il participe à la régulation de l’expression du récepteur de chimiokines CXCR4. En étudiant les cellules hématopoïétiques saines ainsi qu’une cohorte de patients atteints de leucémie myéloïde nous avons mis en évidence le spectre d’expression d’ASCL2 dans l’hématopoïèse et la corrélation entre la forte expression d’ASCL2 et les LAM de mauvais pronostic. Par une stratégie ShRNA dans un modèle de leucémie murine, nous avons observé que l’inhibition diminue le processus leucémique et améliore la survie des souris. Finalement, à l’aide de constructions lentivirales nous avons montré que sa surexpression dans les progéniteurs hématopoïétiques humains CD34+ entraine un blocage de la différentiation et de la prolifération. Ces travaux suggèrent un rôle important de ASCL2 dans le contrôle négatif de la prolifération et de la différenciation.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03710643 , version 1 (30-06-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03710643 , version 1

Citer

Mallorie Mangean Dépond. Le couple CXCR4/CXCL12 dans l'hématopoièse normale et les leucémies aiguës myéloïdes. Hématologie. Université Sorbonne Paris Cité, 2017. Français. ⟨NNT : 2017USPCC334⟩. ⟨tel-03710643⟩
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