Etude des mécanismes d'adhérence et d'activation des plaquettes sanguines appliquée à l

280 Pages·2012·8.39 MB·French

by  Schaff Mathieu

Thèse présentée pour obtenir le grade de
Docteur de l’Université de Strasbourg

Mention : Sciences de la Vie et de la Santé
Spécialité : Hématologie et Physiopathologie Vasculaire

Par

Mathieu SCHAFF

Soutenue le 07 décembre 2012

Etude des mécanismes d’adhérence et d’activation des plaquettes
sanguines appliquée à l’identification de nouvelles cibles
anti-thrombotiques plus sûres

Directeur de thèse
Monsieur François LANZA Docteur, Université de Strasbourg

Rapporteurs externes
Madame Marie-Christine ALESSI Professeur, Université d’Aix-Marseille II
Monsieur Bernard PAYRASTRE Professeur, Université de Toulouse III
Rapporteur interne
Monsieur Laurent MONASSIER Professeur, Université de Strasbourg

1

Thèse présentée pour obtenir le grade de
Docteur de l’Université de Strasbourg

Mention : Sciences de la Vie et de la Santé
Spécialité : Hématologie et Physiopathologie Vasculaire

Par

Mathieu SCHAFF

Soutenue le 07 décembre 2012

Etude des mécanismes d’adhérence et d’activation des plaquettes
sanguines appliquée à l’identification de nouvelles cibles
anti-thrombotiques plus sûres

Directeur de thèse
Monsieur François LANZA Docteur, Université de Strasbourg

Rapporteurs externes
Madame Marie-Christine ALESSI Professeur, Université d’Aix-Marseille II
Monsieur Bernard PAYRASTRE Professeur, Université de Toulouse III
Rapporteur interne
Monsieur Laurent MONASSIER Professeur, Université de Strasbourg

1
INSERM UMR-S 949
« Biologie et pharmacologie des plaquettes sanguines : hémostase, thrombose,
transfusion »
Directeur : Professeur Christian GACHET
Etablissement Français du Sang (EFS)-Alsace
10, rue Spielmann, BP 36, F-67065 Strasbourg Cedex, France
Tel.: [phone], Fax: [phone]

Directeur de thèse :
Docteur François LANZA
E-mail : [email protected]
Co-encadrant :
Docteur Pierre MANGIN
E-mail : [email protected]
2
Remerciements

Je tiens tout d’abord à remercier le Professeur Jean-Pierre Cazenave de m’avoir
permis d’effectuer mon master puis ma thèse au sein de l’Etablissement Français du Sang-
Alsace.
Mes remerciements vont également au Professeur Christian Gachet, qui m’a accueilli
dans son laboratoire et m’a donné les moyens de réaliser ce travail dans un environnement
pluridisciplinaire très enrichissant. Merci de m’avoir constamment soutenu en portant un
regard pertinent, constructif et pédagogue sur mes résultats.
J’adresse toute ma reconnaissance aux Professeurs Marie-Christine Alessi, Bernard
Payrastre et Laurent Monassier qui me font l’honneur de juger ma thèse.
Je remercie tout particulièrement les docteurs François Lanza et Pierre Mangin, qui
m’ont intégré si rapidement dans leur équipe et confié ce projet. A leur contact, j’ai appris la
rigueur et l’amour du travail bien fait. Leur disponibilité, leur impressionnante culture
scientifique et leurs explications ont contribué à faire de ces quatre années une expérience
très positive et riche en enseignements. Pierre, merci pour ta confiance, ta patience, ton
soutien quotidien et tes encouragements constants. J’ai énormément appris à tes côtés et
j’espère vivement que d’autres étudiants pourront bénéficier de ton encadrement de grande
qualité. Merci également pour la vision de la recherche que tu m’as enseignée et que je
m’efforcerai de conserver.
Cette thèse n’aurait pu aboutir sans Catherine Bourdon et Nicolas Receveur qui ont
consacré beaucoup de temps à me transmettre leurs connaissances avec un professionnalisme
admirable. Ce travail vous doit beaucoup, vous y avez massivement contribué en faisant
preuve d’un intérêt pour le sujet remarquable. Merci pour votre aide, votre patience et votre
éternelle bonne humeur !
Un grand merci à mes collègues thésards, Eric, Fabien et Thibault. J’apprécie votre
enthousiasme, votre passion de la recherche, votre sens du travail d’équipe et votre
perfectionnisme. Merci pour votre humour décalé et votre soutien précieux, ce fut un réel
plaisir de partager mon bureau avec vous.
Je voudrais remercier chaleureusement l’ensemble des membres du laboratoire pour
leur professionnalisme, leur sympathie et leur bonne humeur. Ces quatre années m’ont
énormément apporté tant scientifiquement qu’humainement et je le dois à vous tous. Merci à
Dominique pour ses conseils avisés en lavage de plaquettes, à Sylvie, Virginie et Philippe
pour leurs explications en biochimie, à Stéphanie et Anne pour leur aide en histochimie, à
Anita pour ses explications en microscopie électronique, à Valérie pour sa disponibilité et sa
gentillesse constantes et à tous ceux qui m’ont apporté leur aide, Béatrice, Monique,
Blandine, Ghina, Marie-Jeanne, Véronique, Simone, Josiane, Patricia, Cécile, Jean-Yves,
3
Fabienne, et les nombreuses Catherine. Merci au personnel de l’animalerie pour tout le
travail abattu, j’ai conscience que sans votre contribution cette thèse n’aurait pu voir le jour.
Merci à Maria pour nos discussions du soir, spéciale dédicace à vous !
Merci enfin à ma famille, à mes parents, à ma sœur Delphine, à mon frère Nicolas, à
mes oncles Hubert et Eric et à mes grands-parents pour leur amour, leur soutien, leur écoute
et leur indulgence. Merci de m’avoir supporté dans mes mauvais moments, particulièrement
ces derniers mois d’écriture qui ne furent pas les plus faciles…

4
RESUME

Etude des mécanismes d’adhérence et d’activation des plaquettes
sanguines appliquée à l’identification de nouvelles cibles
anti-thrombotiques plus sûres
L’adhérence, l’activation et l’agrégation des plaquettes sanguines sont essentielles à
l’hémostase mais peuvent également conduire à la thrombose artérielle sur plaque
d’athérosclérose, aujourd’hui première cause de mortalité dans le monde. Les anti-
thrombotiques actuels, dirigés contre l’activation et l’agrégation plaquettaires, ont une
efficacité reconnue mais ont pour inconvénient d’augmenter le risque de saignement.
L’objectif de cette thèse a été d’explorer de nouvelles stratégies réduisant la thrombose tout
en préservant l’hémostase. L’utilisation de souris modifiées génétiquement a mis en évidence
que l’intégrine   , impliquée dans l’adhérence des plaquettes aux laminines, joue un rôle
6 1
critique en thrombose expérimentale mais pas en hémostase. De plus, nous avons montré dans
un système de perfusion de sang qu’une protéine préférentiellement exprimée dans les
plaques d’athérosclérose, la ténascine-C, permet l’adhérence et l’activation des plaquettes. En
revanche, la -arrestine-1, une protéine de signalisation, ne contribue que modestement aux
fonctions plaquettaires et à la thrombose. En conclusion, ce travail a permis de dégager deux
nouvelles pistes anti-thrombotiques potentiellement capables de préserver l’hémostase, basées
sur le ciblage de l’intégrine   ou de l’interaction plaquette/ténascine-C.
6 1
Mots clés : plaquettes, hémostase, thrombose artérielle, intégrine   , ténascine-C, -
6 1
arrestine

5
RESUME EN ANGLAIS

Study of blood platelet adhesion and activation mechanisms
to identify safer antithrombotic targets
Following vascular injury, blood platelet adhesion, activation and aggregation are
essential for hemostasis but can also lead to arterial thrombosis, which is a leading cause of
death worldwide. Current antithrombotic drugs impede platelet activation and aggregation,
thereby considerably reducing cardiovascular mortality, but their use is linked to an increased
bleeding risk. This thesis aimed to explore more selective strategies causing minimal
perturbation of hemostasis. The use of genetically-modified mice has revealed an unsuspected
important contribution of integrin   , which mediates platelet adhesion and activation to
6 1
laminins, to experimental arterial thrombosis but not hemostasis. In addition, we showed that
tenascin-C, an extracellular matrix protein overexpressed in atherosclerotic plaques, can
support platelet adhesion and activation under flow. In contrast, the signaling protein -
arrestin-1 does not play a major role in platelet function, hemostasis and thrombosis. In
conclusion, this work provides two interesting candidates, namely integrin   and tenascin-
6 1
C, to put into practice the concept of targeting thrombosis while minimally impairing
hemostasis.
Keywords: platelets, hemostasis, arterial thrombosis, integrin   , tenascin-C, -arrestin
6 1

6
TABLE DES MATIERES

RESUME .............................................................................................. 5

RESUME EN ANGLAIS .................................................................... 6

TABLE DES MATIERES................................................................... 7

TABLE DES ILLUSTRATIONS ..................................................... 11

ABREVIATIONS .............................................................................. 15

INTRODUCTION GENERALE ...................................................... 19

But de la thèse et principaux résultats ......................................................... 24
REVUE BIBLIOGRAPHIQUE ....................................................... 31

1. Généralités sur la plaquette sanguine ..................................................... 33
2. Les récepteurs d’adhérence et d’activation des plaquettes ................... 36
2.1. Principaux récepteurs des protéines adhésives .................................................. 38
2.1.1. Le complexe GPIb-V-IX .................................................................................. 38
2.1.2. La GPVI ........................................................................................................... 40
2.1.3. Les intégrines ................................................................................................... 44
2.1.3.1. Généralités .................................................................................................. 44
2.1.3.2. Mécanismes d’activation des intégrines plaquettaires ................................ 44
2.1.3.3. Les intégrines β ......................................................................................... 47
3
a) α β ................................................................................................................... 47
IIb 3
b) α β .................................................................................................................... 50
V 3
2.1.3.4. Les intégrines β ......................................................................................... 50
1
a) α β ..................................................................................................................... 50
2 1
7
b) α β .................................................................................................................... 51
5 1
c) α β ..................................................................................................................... 52
6 1
2.2. Principaux récepteurs des activateurs solubles .................................................. 53
2.2.1. Les récepteurs des nucléotides adényliques ..................................................... 53
2.2.1.1. Le récepteur P2Y ....................................................................................... 53
1
2.2.1.2. Le récepteur P2Y ..................................................................................... 53
12
2.2.1.3. Le récepteur P2X ....................................................................................... 55
1
2.2.2. Les récepteurs des prostanoïdes ....................................................................... 56
2.2.3. Les récepteurs de la thrombine ......................................................................... 59
2.3. Régulation des récepteurs par désensibilisation ................................................ 63
2.3.1. La désensibilisation .......................................................................................... 63
2.3.2. Les arrestines .................................................................................................... 64
3. Structure, organisation, composition et réactivité hémostatique de
l’artère saine ................................................................................................... 67
3.1. Structure d’une artère .......................................................................................... 67
3.2. Organisation du système artériel ......................................................................... 68
3.3. Composition de l’artère saine .............................................................................. 69
3.3.1. La cellule endothéliale...................................................................................... 69
3.3.1.1. Généralités .................................................................................................. 69
3.3.1.2. Propriétes anti-thrombotiques de l’endothélium quiescent ........................ 70
3.3.1.3. Propriétés pro-thrombotiques de l’endothélium activé .............................. 72
3.3.2. Les CML et les fibroblastes.............................................................................. 73
3.3.3. La MEC ............................................................................................................ 74
3.3.3.1. La membrane basale ................................................................................... 74
3.3.3.2. Les collagènes ............................................................................................. 76
3.3.3.3. Les fibres élastiques .................................................................................... 78
3.3.3.4. Les glycoprotéines ...................................................................................... 80
a) Le FW ................................................................................................................ 80
b) Les laminines ..................................................................................................... 82
c) Les TSP .............................................................................................................. 86
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