Chapitre 6 : Régulation de la voie NF-kB

1. Mécanismes de dégradation et d’inhibition

1.1 Rétro-inhibition par A20 et IκBα

Après l’activation de NF-κB, que deviennent les protéines A20 et IκBα nouvellement synthétisées et pourquoi ce déplacement est-il essentiel ?

Elles retournent dans le cytoplasme pour remplacer IκBα dégradé et re-séquestrer NF-κB, ce qui interrompt la transcription.

Quel est l’effet final du remplacement de l’IκBα dégradé par les nouvelles molécules d’IκBα au niveau des sites de transcription ?

L’inhibition du signal NF-κB, qui redevient piégé dans le cytoplasme.

1.2 Rôle de A20 sur RIP

Pourquoi la protéine RIP est-elle une cible clé d’A20 dans la régulation négative de NF-κB ?

Parce que RIP est un médiateur central de la signalisation NF-κB.

Quels types de chaînes d’ubiquitine A20 retire-t-elle de RIP et quel est l’effet immédiat de cette action ?

Elle retire les chaînes non dégradatives (K63), ce qui entraîne l’extinction du signal.

Quelle autre modification A20 applique-t-elle à RIP et quel en est le résultat ?

A20 ajoute des chaînes dégradatives (K48) → dégradation de RIP.

Combien de temps après l’activation initiale de NF-κB observe-t-on l’effet inhibiteur d’A20 sur la voie ?

Environ 1 heure après l’activation.

1.3 Dégradation directe de NF-κB dans le noyau

Quelle sous-unité de NF-κB est particulièrement ciblée pour une dégradation nucléaire directe ?

La sous-unité p65.

Quelle enzyme agit comme E3 ligase nucléaire pour p65 et dans quelles conditions est-elle activée ?

PDLIM2, activée notamment par le LPS.

Quel type de chaînes ubiquitine PDLIM2 ajoute-t-elle sur p65, et où se fait la dégradation ?

Elle ajoute des chaînes dégradatives, provoquant la dégradation de p65 dans le nucléole.

Quel est l’effet final de la dégradation de p65 dans le noyau ?

Une extinction complète du signal NF-κB.

2. ACTIVATION DÉRÉGULÉE DE NF-κB DANS LES CANCERS

Dans quels types de cancers retrouve-t-on fréquemment une activation chronique de NF-κB ?

Dans la maladie de Hodgkin, dans les cancers du côlon, de la prostate et du foie

Comment NF-κB contribue-t-il à la progression du cancer du côlon ?

Il favorise un microenvironnement inflammatoire propice au développement tumoral.

Quels effets produit la persistance nucléaire de NF-κB dans une cellule tumorale ?

↑ survie, ↑ prolifération, ↑ résistance à l’apoptose → progression tumorale.

Pourquoi dit-on que l’effet de NF-κB peut dépendre du type cellulaire, notamment dans les carcinomes épidermoïdes ?

Parce que dans certains contextes, NF-κB agit comme suppresseur de tumeur.

Quels processus de la tumorigenèse NF-κB contribue-t-il à réguler ?

• Initiation & survie cellulaire
• Prolifération
• Production de cytokines / chemokines
• Invasion (MMP-2, MMP-9)
• Angiogenèse
• Métastases

Quel rôle joue NF-κB dans la transition épithélioma-mésenchymateuse (EMT) ?

NF-κB est un signal majeur déclenchant l’EMT, rendant les cellules plus mobiles et invasives.

Quels aspects de la progression tumorale sont liés à l’EMT activée par NF-κB ?

L’invasion tumorale et la résistance aux thérapies.

Pourquoi NF-κB est-il considéré comme un facteur clé de survie cellulaire dans les tumeurs ?

Parce qu’il empêche l’activation des voies de mort cellulaire.

Quels gènes anti-apoptotiques NF-κB active-t-il pour assurer la survie cellulaire ?

c-FLIP, BCL-2, BCL-XL.

Quel rôle attribuait-on initialement au TNF-α et que montre en réalité son effet sur NF-κB ?

On pensait que le TNF-α induisait la mort tumorale, mais en réalité il active NF-κB, ce qui favorise la survie des cellules.

Que se passe-t-il si on bloque l’activation de NF-κB pendant un signal TNF-α ?

Le TNF-α devient létal et active la voie de mort.

Quelles sont les étapes de la voie de mort déclenchée par TNF-α quand NF-κB est bloqué ?

• Recrutement de FADD

• Activation de la pro-caspase-8 en caspase-8

• Libération du cytochrome c par les mitochondries

• Apoptose.

En conditions normales, pourquoi TNF-α ne tue-t-il pas les cellules malgré ces voies de mort potentielles ?

Parce que les facteurs anti-apoptotiques induits par NF-κB bloquent ces étapes et empêchent la mort cellulaire.

Quel rôle supplémentaire jouent IKKα et IKKβ sur RIP en dehors de l’activation classique de NF-κB ?

IKKα et IKKβ peuvent phosphoryler RIP, ce qui favorise encore la survie cellulaire.

Que se passe-t-il si on inhibe IKKα et IKKβ dans ce contexte ?

On peut déclencher deux types de mort :
• l’apoptose classique
• la nécroptose (voie alternative dépendante de RIP)

Comment est définie la nécroptose ?

Une mort programmée non apoptotique, souvent accompagnée d’inflammation.

Que libèrent les cellules mourantes en nécroptose, et quel type d’inflammation cela peut-il provoquer ?

Elles libèrent des DAMPs (signaux de danger) qui déclenchent une inflammation même sans infection, appelée inflammation stérile.

Quels types d’agents infectieux peuvent conduire à une activation excessive de NF-κB dans les tumeurs humaines ?

Des virus oncogènes comme HTLV et EBV, surtout en cas d’immunodépression.

Quel type d’anomalies génétiques de la voie NF-κB favorise sa dérégulation dans les cancers ?

Des translocations chromosomiques touchant des gènes comme BCL-3, p100 et IκBα.

Quels oncogènes mentionnés dans le texte peuvent activer NF-κB de manière anormale ?

Les oncogènes RAS et BCR-ABL.

Quel effet peut avoir une activité excessive du complexe IKK (IKKα / IKKβ / NEMO) dans les cellules tumorales ?

Un complexe IKK trop actif entraîne une activation chronique de NF-κB.

A. Cancer du sein

Dans certains cancers du sein, quelle anomalie de signalisation observe-t-on concernant IKKβ, et par quel mécanisme moléculaire cela est-il expliqué ?

On observe une activité exacerbée d’IKKβ due à des mutations de perte de fonction de KEAP1, qui empêche normalement la dégradation d’IKKβ.

Que provoque la perte de fonction de KEAP1 sur la dynamique de NF-κB dans les tumeurs du sein ?

IKKβ se stabilise, s’accumule et entraîne une activation persistante de NF-κB.

b. Hématologie - Lymphome diffus à grandes cellules B

Qu’est-ce que le lymphome diffus à grandes cellules B et pourquoi est-il important en hématologie ?

C’est l’un des lymphomes non hodgkiniens les plus fréquents chez les personnes âgées.

Quelles localisations et quels symptômes sont typiquement associés au DLBCL selon ton texte ?

Localisations : jambes, crâne.
Symptômes : fièvre, perte de poids, sueurs nocturnes

Quel est le traitement de référence actuel mentionné pour le DLBCL ?

La chimiothérapie R-CHOP.

Quels sont les deux sous-types principaux du DLBCL mentionnés et lequel est le plus agressif ?

• GCB (Germinal Center B-like)
• ABC (Activated B-like) → plus agressif, car NF-κB y est activé de manière constitutive.

Quelle équivalence rappelle le cours concernant Ikky dans cette section ?

Ikky = NEMO.

Quel type de mutation affecte CD79A/CD79B dans le DLBCL ABC, et comment cela modifie-t-il le comportement du BCR ?

Des mutations activatrices provoquent une activation autonome du BCR, indépendante des antigènes, via une augmentation de l’expression de surface et une diminution de Lyn (inhibiteur du BCR).

Quel est l’impact fonctionnel de ces mutations sur la dépendance du lymphome ABC à son environnement ?

Les cellules n’ont plus besoin de l’environnement extérieur pour s’activer.

Quel rôle jouent les mutations de CARD11 dans l’activation anormale de NF-κB dans le DLBCL ABC ?

Des mutations activatrices ou de fonction (ex : AV209) renforcent l’activation de NF-κB.

Comment une mutation de MYD88 contribue-t-elle au phénotype agressif du DLBCL ABC ?

Elle entraîne une activation constitutive d’IRAK, assurant un signal de survie continu.

Pourquoi dit-on qu’une seule mutation peut suffire à rendre la voie NF-κB constitutivement active dans ces lymphomes ?

Parce qu’une mutation dans CD79A/B, CARD11 ou MYD88 peut à elle seule maintenir NF-κB constamment actif, soutenant prolifération et survie des cellules B tumorales.

c. Lymphome MALT (Mucosa-Associated Lymphoid Tissue)

Quel événement infectieux est à l’origine de la majorité des lymphomes MALT gastriques selon ton texte ?

Une infection à Helicobacter pylori, qui entraîne une inflammation chronique.

Quel type de réarrangements génétiques peut survenir dans le lymphome MALT et quelle conséquence ont-ils sur la signalisation NF-κB ?

Des réarrangements chromosomiques peuvent fusionner des portions de c-IAP2 et MALT1, produisant des protéines de fusion.

Quel est l’effet fonctionnel des protéines de fusion impliquant c-IAP2/MALT1 sur la voie NF-κB ?

Elles favorisent l’accumulation de chaînes ubiquitine non dégradatives, ce qui conduit à une activation constitutivedes kinases de la voie NF-κB.

Quel est le résultat final de cette activation anormale dans le lymphome MALT ?

Une prolifération lymphocytaire chronique et une transformation tumorale.

d. Lymphome de Hodgkin

Quelle est la proportion approximative de cellules tumorales dans la masse d’un lymphome de Hodgkin, et comment s’appellent-elles ?

Environ 1 %, appelées cellules de Reed-Sternberg.

Pourquoi la masse tumorale du lymphome de Hodgkin contient-elle si peu de cellules tumorales mais énormément de cellules inflammatoires ?

Parce que les cellules de Reed-Sternberg produisent des cytokines attirant les cellules immunitaires, qui en retour sécrètent d’autres cytokines, créant une boucle d’amplification.

Quels types d’altérations génétiques peuvent activer NF-κB dans le lymphome de Hodgkin ?

1. Gain de protéines oncogéniques ou perte de gènes suppresseurs

Exemples :

• Amplification de REL

• Sur-expression de BCL3, NIK ou translocation

• Perte de A20 (TNFAIP3) ou TRAF (plus de dégradation par polyub de NIK)

• Mutation d’IkBα (perte d’ancrage de NF-κB dans le cytoplasme, translocage de l’ancryne) qui a pour conséquence de ne plus inhiber NF-kB.

2. Infection par EBV, via la protéine LMP1, qui mime un récepteur TNFR

→ → Résultat : activation constitutive de NF-κB, production de cytokines et chimiokines attirant les cellules immunitaires.

Quel est le rôle normal de la protéine p100 dans la voie NF-κB ?

C’est un inhibiteur contenant un domaine REL et des répétitions ankyrine ; lorsqu’elle est clivée à l’extrémité C-terminal, elle produit p52, une forme active.

Que se passe-t-il lorsqu’une mutation tronque p100, comme dans la forme Hut78/p85 ?

La protéine tronquée perd son domaine inhibiteur C-terminal donnant naissance à p85, ne peut plus retenir NF-kB dans le cytoplasme et se comporte comme une version constitutivement active de p52.

Dans quels types de cancers ce type de mutation est-il particulièrement retrouvé ?

• 15 % des tumeurs matures à cellules T (ex : leucémie cutanée à cellules T)
• Environ 2 % des néoplasmes lymphoïdes humains

e. Myelome mulitple

Comment le cours décrit-il le myélome multiple en termes de symptomatologie générale et de contexte professionnel ?

C’est une maladie douloureuse, souvent professionnelle.

Quelle anomalie osseuse caractéristique du myélome multiple est mentionnée dans ton texte, et quelle en est l’origine cellulaire ?

Des lésions osseuses ("trous dans les os") dues à l’hyperactivation des ostéoclastes.

Quel type cellulaire est directement impliqué dans le myélome multiple et quel est son rôle physiologique normal ?

Les plasmocytes, qui sont les cellules productrices d’anticorps.

Quels récepteurs expriment les plasmocytes et quelles cytokines les activent selon ton texte ?

Ils expriment TACI et BCMA, activés par les cytokines BAFF et APRIL.

Quel est l’effet de l’activation de TACI/BCMA par BAFF et APRIL sur les voies NF-κB ?

Dans quelles conditions les cellules myélomateuses peuvent-elles devenir indépendantes de l’environnement ?

Après un dommage à l’ADN (toxiques, radiations…), des mutations peuvent activer NF-κB de manière autonome, sans signaux externes.

Quelles mutations typiques conduisent à une activation autonome de NF-κB dans le myélome multiple ?

Des pertes de fonction de TRAF2 ou TRAF3.

Que provoque la perte de fonction de TRAF2 ou TRAF3 sur la kinase NIK ?

Une accumulation de NIK.

Quelle conséquence a l’accumulation de NIK sur les voies NF-κB dans le myélome multiple ?

Elle entraîne une activation simultanée des voies classique et alternative.

Pourquoi des maladies différentes peuvent-elles présenter des mutations semblables dans la voie NF-κB ?

Parce que les mutations moléculaires sont similaires, mais c’est le type cellulaire impliqué qui change les manifestations.

f. Protéine BCL-3 & CYLD

Dans quel contexte la protéine BCL-3 a-t-elle été identifiée et pourquoi n’a-t-elle aucun lien avec la famille BCL-2 ?

BCL-3 a été identifiée dans certains lymphomes, sans lien avec BCL-2 malgré son nom.

Quels sont les deux éléments structuraux importants de BCL-3 selon ton texte ?

Elle possède des domaines ankyrine et est située dans le noyau, fortement phsophorylée.

• Elle est un membre de la famille Nf-kB

Comment BCL-3 influence-t-elle la transcription dans la voie NF-κB ?

Elle peut activer ou réprimer la transcription selon le contexte

Dans quelle maladie BCL-3 est-elle fréquemment observée comme surexprimée ?

Dans la leucémie lymphoïde chronique (LLC).

Pourquoi BCL-3 s’accumule-t-elle dans certaines tumeurs, bien qu’aucune mutation directe de la région codante ne soit rapportée ?

• Suexpression observée dans plusieurs tumeurs ( sans mutation directe sur la région codante)

→ Blocage de sa dégradation

Quel lien existe-t-il entre AKT et la stabilité de BCL-3 ?

La kinase AKT (souvent hyperactivée dans les cancers) inhibe GSK3, empêchant ce dernier de phosphoryler BCL-3 pour la dégrader → BCL-3 s’accumule dans le noyau et permet une prolifération accrue.

Quel est l’effet global de cette stabilisation de BCL-3 dans les cellules tumorales ?

Elle augmente la prolifération grâce à une activité transcriptionnelle accrue.

Quel est le rôle normal de la déubiquitinase CYLD sur BCL-3 ?

CYLD est une déubiquitinase (E3 ligase inversée) dirigées contre les chaînes non dégradatives dans les kératinocytes. Elle retire les chaînes d’ubiquitine sur BCL-3.

Quelle est la conséquence de l’action de CYLD sur la localisation de BCL-3 ?

Elle empêche la translocation nucléaire de BCL-3 → limite sa fonction oncogénique.

Que provoque une mutation de CYLD dans l’organisme ?

Un syndrome de cylindromatose familiale (mutations germinales).

Pourquoi la perte de CYLD augmente-t-elle l’activité NF-κB ?

CYLD ne peut plus déubiquitiner les substrats TRAF2, TRAF6, NEMO → IKK et NF-κB deviennent plus actifs.

Quel est l’effet clinique principal des mutations CYLD selon ton texte ?

Des tumeurs cutanées multiples nécessitant des chirurgies répétées.

g. Papillomavirus humain (HPV)

Pourquoi certains HPV sont-ils décrits comme oncogéniques dans ton texte ?

Parce qu’ils produisent des protéines virales qui perturbent les mécanismes internes de régulation cellulaire.

Quelle est la fonction majeure de la protéine virale E6 dans la transformation cellulaire ?

E6 dégrade p53, empêchant l’apoptose.

Quel second effet d’E6 contribue indirectement à l’activation de NF-κB ?

E6 peut également dégrader CYLD, supprimant ainsi un frein à NF-κB.

Comment HPV16 influe-t-il sur l’expression génique, selon ton texte ?

HPV16 augmente l’expression du gène KIAA1199.

Pourquoi KIAA1199 est-il induit lors de l’infection par HPV16 ?

Parce que BCL-3, non inhibée (CYLD est dégradée), stimule sa transcription.

Quel effet a KIAA1199 sur les voies de mort cellulaire ?

Il bloque une voie de mort impliquant Plexin A2 et NRP1, où se lie la molécule Sema3A.

Quelle voie de survie KIAA1199 active-t-il ensuite ?

Il active la voie EGFR, stimulant la survie et la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT).

Quelle est la relation entre la voie EGFR et NF-κB dans ton texte ?

La voie EGFR peut aussi activer NF-κB classique, mais plus faiblement.

3. Lien moléculaire entre inflammation et cancer

Pourquoi dit-on que NF-κB constitue un pont moléculaire entre inflammation et cancer ?

Parce qu’il peut être activé par de nombreux signaux inflammatoires et favorise survie, prolifération et angiogenèse.

Quels types de stimuli inflammatoires ou environnementaux peuvent activer NF-κB selon ton texte ?

• Cytokines inflammatoires (TNFα, IL-1, IL-6)

• Endotoxines bactériennes (LPS)

• Chimiothérapie

• Stress oxydants : H₂O₂

• Carcinogènes : fumées de cigarette

• Promoteurs tumorales, infections

Quels sont les trois effets majeurs de NF-κB qui le rendent pro-tumoral dans un contexte inflammatoire ?

• Active les protéines de survie
• Entretient l’inflammation
• Favorise prolifération, angiogenèse et résistance à l’apoptose

Quelles sont les fonctions physiologiques normales des macrophages selon ton texte ?

Détection des pathogènes, production de cytokines/chimiokines, phagocytose des bactéries et virus.