Cancer : le rôle crucial des jonctions communicantes entre cellules cancéreuses et capillaires sanguins

19 mai 2016

L’établissement de jonctions entre cellules cancéreuses et cellules micro-vasculaires permet l’échange de micro-ARN dont certains contrôlent la croissance tumorale. La description de ce phénomène pourrait conduire à de nouvelles pistes thérapeutiques.

Des chercheurs de l’Inserm* viennent de montrer que la communication directe entre cellules cancéreuses et cellules micro-vasculaires joue un rôle primordial dans la croissance tumorale, notamment via le transfert de micro-ARN. De précédents travaux conduits par les mêmes scientifiques avaient déjà permis d’établir que les cellules cancéreuses communiquent directement avec les cellules endothéliales avoisinantes, constitutives de la paroi des capillaires sanguins. Cette communication passe par la formation de jonctions entre cellules adjacentes, grâce la juxtaposition de protéines membranaires présentes à la surface des deux types de cellules. Ces protéines, des connexines, aménagent un canal permettant le passage direct d’ions et de petites molécules (calcium, nucléotides…) d’une cellule à l’autre. Des micro-ARN peuvent également y être transportées. Ces petits fragments d’acides nucléiques non traduit en protéines sont  entre autres impliqués dans la régulation de l’expression des gènes.

La perte de cette communication est fréquemment associée à des cancers, laissant supposer que ces jonctions communicantes pourraient être impliquées dans le processus de cancérogenèse. De plus, une des connexines habituellement présente dans tous les tissus sains, la Cx43, est sous-exprimée dans les cellules cancéreuses. Il en est de même pour le micro-ARN miR-145 qui possède des propriétés anti-cancéreuses.

Les chercheurs ont donc étudié l’implication de ces deux acteurs dans le développement tumoral. A cette fin, ils ont travaillé in vitro, en utilisant des cellules de cancer colorectal co-cultivées avec des cellules endothéliales enrichies en miR-145. Bien que naturellement exprimé dans ces cellules, la concentration de ce micro-ARN a été artificiellement augmenté dans les cellules endothéliales afin d’en analyser le transfert intercellulaire.

Une mécanique qui s’entretient

Les chercheurs ont constaté que les jonctions communicantes établies entre les deux types cellulaires co-cultivés permettent l’augmentation massive de miR-145 dans les cellules tumorales.  Le blocage des canaux constitués de Cx43 interrompt ce transfert. De plus, il est apparu que cet échange est bidirectionnel : des cellules cancéreuses enrichies en miR-145 peuvent également transférer le micro-ARN dans les cellules endothéliales adjacentes. Enfin, les chercheurs ont montré que cet échange favorise l’expression de Cx43 dans les cellules cancéreuses et inhibe la formation de nouveaux vaisseaux sanguins, processus observé lors du  développement de certaines tumeurs. Ces observations confortent l’hypothèse selon laquelle le rétablissement de la communication jonctionnelle pourrait s’accompagner d’un effet suppresseur de tumeur spécifique. "Le transfert de molécules via les jonctions communicantes pourraient être un paramètre à considérer pour augmenter l’efficacité de certaines chimiothérapies, voire de thérapie génique anticancéreuse", explique Dominique Thuringer, responsable de ces travaux.

Néanmoins, d’autres micro-ARN sont capables de transiter d’une cellule à l’autre par cette voie, y compris des micro-ARN promoteurs de tumeur. Les chercheurs sont en train d’étudier ce phénomène et son impact sur la croissance tumorale. En attendant, leurs conclusions laissent entrevoir une nouvelle piste thérapeutique. "Ce dialogue cellulaire existe dans les autres types de tumeur et le transfert de micro-ARN par contacts directs pourrait jouer un rôle déterminant dans le développement de plusieurs cancers. Nous l’avons par exemple récemment constaté dans les cellules de glioblastomes, des tumeurs agressives du cerveau. Jouer sur ces contacts et contrôler les molécules en transit pourrait permettre d’inhiber la progression tumorale", entrevoit Dominique Thuringer.

Note 

*unité 866 Inserm/université de Bourgogne, Dijon

Source 

D Thuringer et coll. Gap junction-mediated transfer of miR-145-5p from microvascular endothelial cells to colon cancer cells inhibits angiogenesis. Oncotarget, édition en ligne du 5 avril 2016

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