Adaptation cellulaire aux stress

Page mise à jour le 10/12/2018
Auteur : 
Pr. Christian POÜS, Directeur de Recherche

Les projets de l’équipe concernent l’étude de mécanismes moléculaires et cellulaires qui permettent l’adaptation des cellules (notamment hépatiques) à des stress comme la privation d’oxygène, de nutriments ou de facteurs de croissance, un stress oxydant ou à l’accumulation de lipides, ou encore en réponse à des chimiothérapies anticancéreuses ou à des infections virales. Cette adaptation permet leur survie si le stress n’est pas trop intense ou prolongé. Dans le cas contraire les cellules meurent. 

Nous étudions deux facettes de ces phénomènes avec pour objectif d’identifier en aval de nouveaux marqueurs de stress et de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles des cellules cancéreuses : a) comment les mécanismes d’adaptation aux stress sont coordonnés dans l’espace et dans le temps ; et b) comment une adaptation excessive pourrait conduire la cellule à tolérer des signaux de mort et favoriser la survie anormale de cellules présentant des altérations génomiques, participant ainsi à la cancérogenèse. Nous mettons l’accent sur l’étude de quatre grands acteurs cellulaires et moléculaires et de leurs liens fonctionnels.

INSERM Unit 1193 - Photo Couleur - Autophagie - Christian POUSAutophagie

L’autophagie (ç.à.d l’auto-digestion) de certains constituants cellulaires permet à la cellule de survivre à la privation mais aussi d’éliminer des organites endommagés comme des mitochondries ou de petites portions du noyau concentrant de l’ADN endommagé ou des lipides accumulés dans le cytoplasme des hépatocytes.

Cette autophagie est inductible en réponse à des signaux spécifiques et présente un rôle central dans l’adaptation et la survie et dans certaines formes de mort. Elle peut aussi être détournée de ses fonctions par des pathogènes comme des virus.

 

Mitochondries

Les mitochondries sont essentielles dans le déclenchement de certaines formes de mort cellulaire et participent à l’induction de l’autophagie.

Nous nous intéressons en particulier à la dynamique des mitochondries (leur fission en mitochondries plus petites ou au contraire leur fusion en un réseau mitochondrial étendu). Cette dynamique est essentielle pour contrôler le devenir du matériel mitochondrial endommagé ou encore la production de formes moléculaires réactives de l’oxygène qui sont fondamentales dans la transmission des signaux de stress mais peuvent aussi altérer protéines, lipides et matériel génétique.

 

Microtubules

Les microtubules forment un réseau du squelette cellulaire. Leur dynamique et leur plasticité jouent un rôle essentiel dans la coordination spatio-temporelle de l’autophagie, de la dynamique mitochondriale et d’un grand nombre de signaux intracellulaires participant à l’adaptation.

Nous étudions comment les molécules constituant les microtubules sont modifiées au cours de stress et comment ces modifications sont liées à l’autophagie et à la dynamique des mitochondries. Nous analysons aussi le rôle de ces modifications moléculaires dans la résistance de cellules cancéreuses à certaines chimiothérapies et leur participation au cycle de virus de l’hépatite.

INSERM Unite 1193 - Schéma Signalisation cellulaire - Christian Pous

 

Signalisation cellulaire

Certaines voies de la signalisation cellulaire sont activées ou freinées dans la réponse aux stress; elles participent à la mise en place et au maintien de cette réponse.  Ces mécanismes impliquent la propagation de signaux de danger ou de marqueurs de stress dans et hors de la cellule, le contrôle de l’induction de l’autophagie, de la dynamique des mitochondries ou de leur destin. Certaines de ces voies de stress sont organisées par les microtubules et nécessitent leur fonctionnement dynamique pour agir, d’autres influencent indirectement l’adaptation en contrôlant la dynamique microtubulaire.