Mécanismes d'action de l'ACTH chez les cellules glomérulées de la glande surrénale

L'objectif du présent travail était de mieux comprendre les mécanismes d' action précoces de l'ACTH. L'ACTH est un puissant stimulus de la sécrétion d'aldostérone in vivo et in vitro, tant chez l'homme que chez le rat. Bien que très peu d'études aient étudié les signaux précoces d'activation menant à la production des seconds messagers, beaucoup, cependant, ont été réalisées sur la biosynthèse des stéroïdes. Nos études avaient pour but de mieux comprendre les mécanismes précoces d'activation et de régulation de la production d'AMP cyclique (AMPc), le second messager de l'ACTH. Nous avons tout d'abord examiné le rôle du cytosquelette dans la production de l'AMPc. Nos travaux ont montré que la sous-unité alpha[indice inférieur s]est associée aux microtubules et aux microfilaments et qu'elle est transloquée à la membrane suite à une stimulation à l'ACTH. De plus, l'ACTH induit une polymérisation et une réorganisation des fibres d'actine à la membrane, phénomène associé à la translocation de alpha[indice inférieur s] à la membrane. Parallèlement, nous avons montré que le calcium est nécessaire à la production d'AMPc et qu'une activation dans un milieu sans calcium empêche la polymérisation de l'actine et entraîne une inhibition de la sécrétion d'aldostérone et de la production d'AMPc. Par contre, les études de cinétique ont montré une production d'AMPc rapide et transitoire, indépendante du calcium, suggérant un contrôle positif de l'influx calcique sur la production soutenue d'AMPc, la participation d'adénylyl cyclases sensibles au calcium ou une inhibition de phosphodiestérases dans la réponse de l'AMPc induite par l'ACTH. Nous avons donc comparé l'implication des phosphodiestérases (PDEs) dans nos deux modèles, soit chez les cellules glomérulées humaines et de rat. Nos travaux indiquent que la PDE2, une phosphodiestérase stimulée par les niveaux de GMP cyclique, est l'isoforme majeure présente dans les cellules glomérulées. De façon intéressante, nos travaux montrent que l'activité de la PDE2 est contrôlée par l'ACTH. L'étude indique que l'ACTH diminue rapidement les niveaux de GMPc intracellulaire, ce qui inhibe l'activité de la PDE2, permettant une augmentation de l'AMPc intracellulaire. Dans un deuxième temps, la forte augmentation d'AMPc active alors la PDE2, ce qui permet un contrôle négatif sur les niveaux d'AMPc observés. De plus, la stabilisation des monomères d'actine, observée dans un milieu sans calcium, nous a mené à la caractérisation des différentes isoformes des adénylyl cyclases ainsi qu'à déterminer la participation de la caldesmone, protéine calcium-dépendante impliquée dans la polymérisation de l'actine. Nos résultats montrent la présence des adénylyl cyclases de types AC5/6 dans nos deux modèles (rat, homme) ainsi que de la protéine AC3 chez l'homme et AC1 chez le rat, deux isoformes dépendantes du complexe Ca[indice supérieur 2+]/CaM. Nos résultats suggèrent fortement que la production rapide et transitoire d'AMPc est dépendante de l'AC5/6, ce qui permet l'activation subséquente de la PKA et de l'influx calcique. Par la suite, l'augmentation de calcium intracellulaire permet le recrutement de la calmoduline (CaM), formant ainsi le complexe Ca[indice supérieur 2+]/CaM nécessaire à l'activation de l'AC3 et de l'AC1, toutes deux sensibles au calcium. De plus, notre étude démontre que sous stimulation à l'ACTH, l'affinité de la caldesmone, associée aux monomères d'actine, est déplacée vers le complexe Ca[indice supérieur 2+]/CaM, ce qui permet la polymérisation de l'actine ainsi que la translocation des sous-unités alpha[indice inférieur s] à la membrane. Ces événements précoces et complexes contribuent ensemble à la production soutenue d'AMPc induite par l'ACTH, étapes nécessaires à la sécrétion de l'aldostérone. En résumé, nos résultats indiquent que l'accumulation d'AMPc dans les cellules glomérulées est soumise à une régulation complexe faisant intervenir le cytosquelette, le calcium ainsi que différentes adénylyl cyclases et phosphodiestérases