Effets de la 4-aminopyridine sur le lymphocyte T Jurkat influx calcique, induction de l'apoptose et perméation d'ions

La 4-aminopyridine (4-AP) est utilisée dans le traitement expérimental de plusieurs maladies du système nerveux. Son action bénéfique est médiée via le blocage de canaux potassiques, ce qui améliore la transmission de l'influx nerveux ainsi que la force motrice musculaire. Outre sa propriété de bloquer les canaux K + , la 4-AP possède plusieurs autres effets cellulaires qui ne sont pas complètement caractérisés. Par exemple, elle alcalinise le milieu intracellulaire, induit une réponse calcique et peut causer la mort cellulaire. Dans une première étude, nous avons utilisé la lignée de lymphocyte T Jurkat E6.1 comme modèle afin de caractériser la réponse calcique induite par la 4-AP, notamment sa modulation par les protéine kinases et les sérine/thréonine protéines phosphatases. Nos résultats ont montré que la 4-AP induisait une augmentation de la concentration du calcium intracellulaire ([Ca 2+ ] i ), d'une manière qui n'obéissait pas au modèle capacitatif. De plus, l'influx de calcium était sensible à la protéine kinase C, à la phosphatase PP1, et non à la protéine kinase A. Une activation de la PKC et/ou une inhibition de PP1 diminuait considérablement l'influx de calcium induit par la 4-AP, d'une façon additive. Dans une deuxième étude, nos travaux ont ciblé le phénomène de mort cellulaire induit par la 4-AP. Une autre propriété du P2X 7 R est la formation de protubérances membranaires appelées blebs. Nous avons étudié le mécanisme de mort cellulaire induite par la 4-AP chez les cellules T Jurkat. Nos travaux ont montré que la 4-AP induisait la formation de blebs et l'externalisation de la phosphatidylsérine, deux phénomènes précoces de l'apoptose, ainsi que la fragmentation de l'ADN, un phénomène tardif de l'apoptose. Nos résultats ont montré que la 4-AP induisait l'activation des caspase-3, -6 et -9, et non de la caspase-8, ainsi qu'une perte du potentiel membranaire. Ces résultats sont consistants avec l'interprétation que la 4-AP déclenche l'apoptose chez le lymphocyte Jurkat en activant la voie intrinsèque (mitochondriale) de la cascade. Dans une troisième étude, nos travaux se sont adressés à la cible de la 4-AP impliquée dans l'influx de calcium. Cette cible est inconnue mais certains indices obtenus dans notre laboratoire nous ont permis d'établir une cible potentielle de la 4-aminopyridine, soit le récepteur purinergique P2X 7 (P2X 7 R) dont les propriétés liées à la réponse cellulaire coïncident avec celles de la 4-AP. Par exemple, le P2X 7 R permet l'entrée de calcium, et forme un pore membranaire permissif à certains ions de grande taille, comme le cation éthidium (314 Da), et non le cation propidium (414 Da). Nous avons montré cette restriction de perméation de cations chez les cellules Jurkat stimulées à la 4-AP, et aussi chez des cellules CHO tranfectées avec le P2X 7 R de rat, mais pas chez des cellules COS ou HEK transfectées. Ces résultats suggèrent des actions diverses de la 4-AP sur des cibles autres que les canaux potassiques, potentiellement le P2X 7 R, d'une manière spécifique au type cellulaire