Mieux comprendre les bactéries pour soigner le cancer: une idée à

Mieux comprendre les bactéries pour
soigner le cancer: une idée à creuser
Candidat: Caroline STEFANI; Projet: Toxines bactériennes ciblant les GTPases Rho et la voie
cAMP, régulation du cytosquelette d’actine et conséquences sur la perméabilité vasculaire
Les bactéries cherchent à sortir des vaisseaux sanguins
Les bactéries sont des micro-organismes pouvant provoquer des maladies infectieuses.
Elles se répandent dans notre corps en utilisant des armes que sont entre autres les
toxines. Ces toxines s’attaquent à nos cellules en ciblant ses fonctions principales
(survie, croissance, mort, migration, intégrité … ). Une fois dans le sang, les toxines
attaquent la paroi des vaisseaux sanguins composées d’une première barrière de
cellules appelées « cellules endothéliales » (cf BOX1). Une fois cette barrière
rompue, la bactérie peut alors envahir les tissus avoisinants
Les bactéries fabriquent des tunnels pour
BOX 1
traverser les vaisseaux sanguin
Dans notre laboratoire, nous avons mis en QU’EST-CE QU’UNE CELLULE
évidence un nouveau mode de passage de ENDOTHELIALE?
cette barrière sanguine, par la formation de
Les cellules endothéliales constituent la
tunnels. Ces tunnels sont des structures
couche des vaisseaux sanguin en
dynamiques qui s’ouvrent et se ferment au
contact avec le sang. Elles servent ainsi
travers des cellules tapissant les vaisseaux
à contenir le sang dans le vaisseau et à
sanguins, rendant ainsi le vaisseau
éviter qu’il ne parte vers les tissus.
perméable (cf BOX2). Les bactéries vont
libérer des substances, « les toxines », qui Lorsque cette couche est abimée
vont entrer dans les cellules des vaisseaux (trous, cellules non jointes...) le
sanguins pour forcer celles-ci à former des vaisseau sanguin devient perméable. Du
sang ou des cellules (immunitaire ou
tunnels.
cancéreuse) peuvent alors traverser.
BOX 2
La formation des tunnels
La formation de ces tunnels est provoquée par la
modification de molécules au sein des cellules. Ce
sont ces mêmes molécules qui sont dérégulées au
cours de la formation et du développement des
cancers. Nous avons pu montrer que lorsque la
toxine entre dans la cellule, c’est toute la
structure, « le cytosquelette » de cette cellule qui
est modifiée. N’ayant plus de squelette, la cellule
va commencer à s’étaler. Lorsqu’elle atteint son
maximum d’étalement, la cellule est tellement
tendue qu’elle va former des trous (ou tunnels).
Ceci est possible car la cellule devient tellement
fine que ses deux membranes (du haut et du bas)
entre en contact et fusionnent (voir BOX3).
La réponse de la cellule
Face à l’attaque que représente la formation des tunnels, la cellule va réagir. Elle va
tout d’abord entourer le trou d’un anneau dur et tendu composé d’actomyosine pour
empêcher qu’il ne s’ouvre d’avantage. Puis la cellule va former un voile qui part d’un
bout du trou et qui va rejoindre progressivement le bout opposé. Le tunnel est alors
complétement scellé. La formation de l’anneau et du voile est complexe et reste
encore à l’étude, à ce jour.
BOX 3
Action des bactéries
Toxine Ouverture
bactérienne
Réponse de la cellule
Fermeture
Tunnel
Tunnel
Membrane du haut
Membrane du bas
Photos d’ouverture de tunnel:
Photos de fermeture de tunnel:
En quoi comprendre ces tunnels, peut aider à soigner les cancers?
Ces toxines ciblent des voies essentielles au bon fonctionnement de la cellule, qui sont
souvent perturbées dans les cancers ou les maladies génétiques. En effet au cours de
son développement le cancer va entrainer la formation de nouveaux vaisseaux sanguins
et le recrutement de cellules du système immunitaire. Ainsi, en plus de comprendre les
mécanismes de l’infection bactérienne, l’étude des toxines permet d’apporter un
éclairage nouveau dans la compréhension du développement de nombreuses autres
pathologies.
Quelques définitions
Qu’est-ce qu’une métastase
cancéreuse?
Toxine bactérienne: molécule spécifique
En effet, on sait notamment que
(protéine) libérée par la bactérie, ayant un
lorsque la tumeur se développe, elle
effet toxique.
permet la pousse de nouveaux
Métastase cancéreuse: départ d’une ou
vaisseaux sanguins (pour la nourrir).
plusieurs cellules composants la tumeur, pour
Certaines cellules se détachent alors
former une nouvelle tumeur à distance.
de la tumeur et se déplacent dans le
Le cytosquelette: architecture composée de
sang pour atteindre de nouveaux
molécule d’actine, formant un squelette rigide
organes. On parle alors de
et dynamique essentiel au mouvement et à la
métastases. A l’heure actuelle on ne
forme de la cellule.
connaît pas tous les mécanismes
responsables de l’entrée et de la
Anneau d’actomyosine: filaments d’actine
sortie des cellules cancéreuses et
formant une structure en forme d’anneau
immunitaires au travers des
rigide, et capable de se contracter grâce à la
vaisseaux sanguins.
myosine.
Conclusion
Notre travail consiste donc à étudier comment ces tunnels se forment au sein des
cellules des vaisseaux sanguins pour contre carrer ces effets. On espère ainsi prouver de
façon directe que l’augmentation du niveau de cyclic-AMP (molécule régulée
essentielle) perturbe le cytosquelette de la cellule entrainant la perte du maintien
cellulaire. La cellule va alors s’étaler jusqu’à ce qu’elle soit suffisamment fine pour que
les deux membranes se touchent et qu’il se forme un tunnel au travers de la cellule.