Axes de recherche

ATHERO - Activation des cellules endothéliales, monocytes et adipocytes en condition pro-athérogènes

L'athérosclérose est une maladie affectant les artères de gros et moyen calibre. Il est reconnu maintenant qu'elle a une composante inflammatoire, même si les mécanismes moléculaires exacts à la base de la pathologie sont loin d'être totalement élucidés. Pour mieux comprendre les étapes précoces qui permettent aux lésions de se mettre en place, nous avons développé plusieurs modèles d'étude in vitro, soit sur cellules endothéliales (humaines), soit sur monocytes/macrophage (humains ou murins), deux types cellulaires dont le dysfonctionnement joue un rôle central dans l'athérogenèse et la progression des lésions. Ces cellules sont soumises à des stress oxydants et/ou athérogènes en présence de LDL (natives ou oxydées en présence de cuivre ou de myéloperoxydase), de peroxynitrite ou encore de LPA, un lipide bioactif produit lors de l'oxydation des LDL ... Les réponses cellulaires à ces stress sont analysées au niveau moléculaire, en identifiant les cascades de signalisation et les facteurs de transcription (PPAR, Nrf2, NFKappaB, facteurs de transcription impliqués dans le stress du réticulum (UPR),...) activés, ainsi que les changements d'expression génique (via des approches transcriptomiques et protéomiques), pour voir dans quelle mesure les cellules peuvent se défendre et s'adapter contre ces stress athérogènes et à partir de quelles conditions, ils deviennent délétères pour les cellules.

• projets en cours : 2
• projets terminés : 4
• doctorats terminés : 5

Approches protéomiques et stress cellulaire

L'URBC dispose d'une plateforme protéomique permettant la réalisation et l'analyse des gels d'électrophorèse bidimensionnels par la technique performante des gels 2D-DIGE. Cette technique est utilisée pour mettre en évidence des changements d'abondance de protéines, en réponse à un stress donné (stress oxydatif, hypoxie, stress du réticulum, ...). Ces protéines sont ensuite prélevées (avec un Spotpicker) et trypsinisées en vue de leur identification par spectrométrie de masse, soit de type MALDI (sur base d'un « tryptic peptide fingerprint »), soit de type Q-TOF (sur base du séquençage de peptides obtenus par trypsinisation). Pour étudier les réponses aux stress, nous privilégions les approches subprotéomiques telle l'étude des protéines secrétées (secrétome), du protéome mitochondrial ou lysosomal (collaboration avec l' URPhyM) par exemple. Cet outil est également utilisé en éco-toxicologie en collaboration avec l'URBO pour l'étude de stress environnementaux sur divers organismes dulcicoles. Le laboratoire compte également mettre au point une méthode de 2D-DIGE ciblée sur la détection de protéines oxydées (Redox-protéome). Le laboratoire s'est également lancé plus récemment dans la protéomique gel-indépendante.

• projets terminés : 1

BIOCHIPS - Micro-damiers à ADN

Une biochip consiste en une lame de verre modifiée supportant de multiples séquences nucléotidiques (sondes capteurs). Un robot permet l'adressage mécanique des capteurs sur des régions discrètes d'environ 300 µm de diamètre. Dans les conditions optimales, celles-ci peuvent s'hybrider avec les séquences complémentaires (cibles) présentes dans une population d'ADN ou d'ARN. Des damiers ont été mis au point par exemple pour l'analyse génomique de bactéries, pour le dépistage de bactéries résistantes, pour des études d'expression génique (profil d'expression en tumeur du sein, expression des gènes de détoxification au niveau du foie, ...). Des damiers ont également été mis au point pour la détection d'OGM et pour le typage de virus animaux.

• projets terminés : 25

DYSO-Dysfonctionnement des organites et réponses cellulaires

Le stress mitochondrial est étudié dans le cadre de lignées cellulaires présentant une mutation dans le génome mitochondrial ou une absence d'ADN mitochondrial. Dans ces conditions, dans un premier axe de recherche, nous étudions la sensibilité des cellules présentant un dysfonctionnement mitochondrial à l'apoptose induite par le TNF-alpha, la staurosporine, TRAIL et l'étoposide. Un deuxième axe de recherche vise à comprendre la dédifférenciation adipocytaire induite par un dysfonctionnement mitochondrial causé par le découplage. Dans le contexte de la surcharge lysosomale, en collaboration avec le Prof. M Jadot, nous recherchons de nouvelles voies de signalisation induites par la déficience en beta-galactosidase ou en tripeptidyl peptidase I. L'identification de facteurs de transcription, l'analyse de transcriptomes mitochondriaux et l'impact de ce dysfonctionnement lysosomal sur la population mitochondriale (abondance, morphologie, activité) sont réalisées dans des cellules ou animaux présentant un déficit enzymatique pour ces enzymes. Plus récemment, les effets d'un stress du reticulum endoplasmique généré par la thapsigargine, la tunicamycine et la bréfeldine A sur la population mitochondriale sont recherchés. Enfin, dans un programme de collaboration (ARC) avec les laboratoires URBM et URPhyM, nous étudions les effets des OMVs (outer membrane vesicles) de Brucella spp sur la réponse inflammatoire et la réponse UPR (stress du RE) dans des macrophages.

• projets terminés : 4
• doctorats terminés : 4

Développement de nouveaux outils destinés à l'étude des facteurs de transcription

Le contrôle de l'expression des gènes repose sur la liaison de facteurs de transcription à des séquences consensus localisées au niveau de leurs promoteurs. Le développement de tests colorimétriques de liaison à une séquence consensus représente une alternative avantageuse au « supershift » radioactif permettant de tester la capacité de liaison à l'ADN d'un facteur de transcription particulier. Cette recherche a été valorisée par la prise d'un brevet et la commercialisation de kits (Active Motif et Eppendorf Array Technology).

Cependant, ceci nécessite de connaître à l'avance le(s) facteur(s) de transcription d'intérêt et de disposer d'anticorps performants. Notre nouveau projet consiste à développer une méthode qui permet, sans à priori, d'identifier l'ensemble des protéines se liant à une séquence oligonucléotidique d'intérêt. Cette méthode comprend la purification de ces protéines par « DNA-affinity », suivie de la digestion des protéines en peptides, séparation de ceux-ci par chromatographie échangeuse d'ions et identification par nanoLC-MS/MS. Plus d'une centaine de protéines, facteurs de transcription et coactivateurs/corépresseurs, peuvent de la sorte être identifiées à partir d'une séquence oligonucléotidique de 300 bp.

• projets terminés : 1

HYPOXIE - Adaptation des cellules à l'hypoxie : rôle du facteur de transcription HIF-1

Nous étudions les modifications métaboliques et les changements dans l'expression génique induits par l'hypoxie dans les cellules et les tissus.Plus particulièrement, nous nous intéressons aux mécanismes de la régulation de l'activité du facteur de transcription HIF-1 ainsi qu'à son rôle dans la modulation de l'apoptose ainsi que dans l'initiation de la néo-angiogenèse tumorale. Par ailleurs, l'étude des effets de l'hypoxie sur la respiration mitochondriale a conduit au développement des nouvelles molécules à propriétés anti-ischémiques. Enfin, le rôle de l'hypoxie dans le développement des varices a été proposé sur base de la réponse des cellules endothéliales à cette hypoxie.

• projets en cours : 2
• projets terminés : 1
• doctorats terminés : 4

Mise au point d'un milieu de culture sans sérum

• projets terminés : 1

VIEILLISSEMENT & STRESS - Sénescence induite prématurément par les stress - SIPS

Nous étudions les mécanismes moléculaires par lesquels des expositions répétées de cellules humaines à des stress oxydatifs sublétaux répétés conduisent à l'apparition des biomarqueurs du vieillissement cellulaire et des cicatrices moléculaires.

• projets en cours : 1
• projets terminés : 9
• doctorats terminés : 5