mercredi 26 avril 2017

Publication scientifique en Biologie Marine & Biologie Médicale

La réponse aux stress des coraux et des cellules humaines passe par la même voie de signalisation moléculaire

L’exposition à de fortes températures ou aux rayonnements ultraviolets (UV) solaires induisent la production d’espèces réactives de l’oxygène (« reactive oxygen species » ou ROS) dans les organismes vivants. Ces ROS peuvent causer des dommages aux cellules, notamment en attaquant leur ADN. L’état de stress provoqué par l’augmentation de la concentration des ROS dans les cellules est appelé stress oxydant. Parce qu’ils vivent à de faibles profondeurs et dans des eaux chaudes, les coraux sont particulièrement exposés au stress oxydant qui est en grande partie responsable de leur blanchissement (conséquence de la perte de leurs algues unicellulaires symbiotiques). Les coraux sont capables de mobiliser des défenses anti-oxydantes pour se protéger, dans une certaine mesure, de ces stress. Cependant, les mécanismes moléculaires impliqués dans l’activation de ces défenses sont très mal connus. Dans un contexte de changement climatique où la température de surface de l’océan et le rayonnement UV augmentent dans les eaux tropicales, il devient primordial d’identifier ces mécanismes et de mieux comprendre leurs implications dans la survie des coraux.

© L. Courtial (CSM)
Bouture de Stylophora pistillata
© L. Courtial (CSM)
Incubation des coraux sous UV

Les chercheurs des Départements de Biologie Marine et de Biologie Médicale ont mis en commun leurs techniques et leurs connaissances pour apporter des réponses novatrices à ces questions. En se basant sur le savoir déjà acquis au sujet de la réponse moléculaire à ces stress dans les cellules de mammifères, ils ont mis en évidence l’implication de la voie de signalisation intracellulaire de la kinase de stress appelée c-Jun N terminal kinase (JNK) dans la défense du corail Stylophora pistillata contre le stress oxydant.

Les résultats obtenus montrent en effet que cette voie de signalisation est activée en réponse à l’exposition à des stress de température ou d’UV chez les coraux comme dans les cellules humaines, ce qui confirme la conservation de certains mécanismes de réponses cellulaires.

Les chercheurs ont de plus montré que lorsque cette voie est inhibée de manière expérimentale, l’exposition à ces mêmes stress entraîne une forte augmentation de la concentration intracellulaire de ROS et provoque le blanchissement rapide des coraux et la mort des cellules humaines. Ces résultats originaux suggèrent que l’activation de JNK est nécessaire pour la mise en place de défenses anti-oxydantes chez les coraux comme chez les mammifères.

Ces recherches contribuent non seulement à une meilleure compréhension des défenses des coraux contre le changement climatique mais ont également permis de mettre en place des protocoles expérimentaux et de valider des outils qui ouvrent un nouveau champ d’étude dans le domaine de la signalisation intracellulaires chez les coraux.

De plus, certains des résultats obtenus sur les cellules humaines soulèvent des questions sur la possibilité de combiner un stress oxydant et des inhibiteurs pharmacologiques à des fins de thérapie anticancéreuse.

Cette étude concrétise également pour la première fois une collaboration active entre le Département de Biologie Marine, partie historique du CSM, et le Département de Biologie Médicale créé plus récemment sous l’impulsion de Son Altesse Sérénissime le Prince Albert II. Les résultats ont été publiés dans le journal Scientific Reports, une des publications de la prestigieuse revue Nature...

© A. Dias Mota (CSM)
Culture des cellules humaines effectuées par le Dr Vincent Picco

© A. Dias Mota (CSM)
Analyse des images de Western Blot par la doctorante Lucile Courtial

Courtial, L., Picco, V., Grover, R., Cormerais, Y., Rottier, C., Labbe, A., Pages, G. and Ferrier-Pages, C. (2017) The c-Jun N-terminal kinase prevents oxidative stress induced by UV and thermal stresses in corals and human cells. Sci Rep 7, 45713.

 

 


Pour plus d’informations, consulter www.centrescientifique.mc ou contacter :

- Mlle Lucile Courtial, doctorante dans l'équipe d'Ecophysiologie, Département de Biologie Marine, Centre Scientifique de Monaco (lcourtial@centrescientifique.mc).   

- Dr Vincent Picco, Chargé de Recherche dans l’équipe Mécanismes de résistance aux thérapies ciblées, Département de Biologie Médicale, Centre Scientifique de Monaco (vpicco@centrescientifique.mc).

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