Interactions entre les voies notch et wnt

introduction

• Les voies notch et wnt jouent un rôle important dans le développement intestinal et dans l’homéostasie intestinale.

• Existe t’il une coordination entre ces deux voies de signalisation?

Signalisation Notch

• Notch: molécule transmembranaire

• 4 récepteurs (notch 1, …) et 5 ligands (delta 1-3 -4 ou jagged 1-2)

• Lorsque notch interagit avec son ligand):Clivage de la partie intracellulaire de notch (Notch IntraCellular Domain), translocation dans le noyau

• Activation de la transcription de gènes

• « interrupteur »

La voie notch

L’activation constitutive de Notch empêche la différenciation des cellules sécrétrices en modulant l’expression de Hes-1, ngn3,…(cours 3)

Notch maintient l’état indifférencié et prolifératif des cellules des cryptes. (cours 3)

L’inhibition de Notch entraîne le blocage de la prolifération

La voie Wnt

• En absence de voie wnt, la caténine est associée a un complexe: ubiquitinilation et dégradation

l’activation de la voie wnt inhibe le complexe, la caténine est stabilisée, transloquée dans le noyau. Interaction avec les facteurs de transcription TCF: transcription de gènes spécifiques.

La voie Wnt

Voie de signalisation fortement impliquée dans le développement.

Le blocage de la voie Wnt bloque la prolifération cellulaire et influence la différenciation (cours 3)

Son activation constitutive est associée à de nombreux cancers

• Souris Tcf4-: marquage Brdu

Voie wnt et prolifération

Absence de compartiment prolifératif

ctrl KO Tcf

Activation constitutive de NotchKi67

wt Notch

Augmentation du compartiment prolifératif

Signalisation Notch affectée par la voie Wnt?

faire exprimer de façon constitutive Notch dans des Souris Tcf-

WT Notch activé

Tcf- Tcf-Notch activé

ki 67

donc

• Il n’y a pas d’ expansion du compartiment prolifératif par Notch si la voie Wnt est bloquée.

• Est ce que la voie notch est quand même activée?

Activation d’une cible de Notch: Hes-1?

WT Notch activé

Tcf- Tcf-Notch activé

Impact sur la différenciation

WT Notch activé

Tcf- Tcf-Notch activé

Coloration au bleu alcian: cellules en gobelet

conclusions

Différenciation des cellules en gobelet:

L’activation de Notch exerce son effet inhibiteur indépendamment de la signalisation wnt

Prolifération:

Le compartiment prolifératif dépend des deux voies de signalisation wnt et notch

Coopération et tumorigénèse

ctrl ctrlWnt actifApc actif

Wnt actifApc actif

I grèle colon

-catenin

notch

Wnt actif Wnt actifNotch actif

Coopération et tumorigénèse

Coopération et tumorigénèse

Wnt actif Wnt actifNotch actif

Ki 67 (rouge)

Un lien entre les deux voies?

Un modèle: une lignée cellulaire Ls174T dans laquelle on bloqueLa voie wntLa voie notchLes deux voies

Analyse de l’expression des gènes par microarray…366 gènes sous régulés par l’inhibition de wnt et/ou de Notch…Mais la plupart des gènes de la voie wnt semblent aussi dépendants de la voie notchSoit notch est en aval de wnt soit les deux voies sont requises

Notch en aval de wnt?

ModèleCellules Wnt inactif (Ls174 dnTcf4).Transfection des cellules avec NICD (fragment intracellulaire de Notch) exprimé de façon inductible

Notch en aval de wnt?

Expression relative des gènes

Si Notch est ré-exprimé, ephB, sox9 et Nox1 sont re-exprimés.

Un lien entre les deux voies?

Wnt actifWnt non actif

Jagged 1

Wnt régule la voie notch(wnt agit en amont de Notch)

Un lien entre les deux voies?

Wnt actif

normal

Surexpression de jagged 1 lorsque Wnt est activée

Un lien entre les deux voies?

Souris Wnt actif croisées avec des souris Jag +/

Mesure de la taille des tumeurs

La délétion d’un allèle de jagged 1 est suffisante pour réduire la taille des tumeurs induites par l’activation constitutive de wnt

Un lien entre les deux voies?

Souris Wnt actif croisées avec des souris Jag +/

Mesure de ki 67

Et chez l’homme?

Et chez l’homme?Immunohistochimie d’un cancer colique

Jagged et notch confinées dans les tumeursOù la -caténine est nucléaire

Et chez l’homme?Expression de gènes cibles

Surexpression des gènes cibles de Notch dans les adénomes

En conclusion

Il existe une relation entre les deux voies de signalisation wnt et Notch:

L’effet prolifératif de Notch nécessite la voie wnt tandis que son effet sur la différenciation est indépendante de wnt

La synergie entre les deux voies de signalisation provoque la formation d’adénomes

En conclusion

• Notch est en aval de la voie wnt

• Jagged 1 serait le lien entre les deux voies