Impact du microenvironnement tumoral dans le processus invasif de glioblastome humain après exposition au Bisphénol A et ses dérivés chlorés : Implication de la Connexine 43

Exposure to pollutants can affect for long human health. Some of these pollutants act as endocrine disruptors (ED) and are known to be at the origin of several chronic human diseases. Even if their role in cancer origin is difficult to estimate, some of them as Bisphenol A (BPA) have been classified as carcinogens.Tumor growth is often the consequence of complex mechanisms and interactions with their close microenvironment. And some of these interactions between cancer cells and their microenvironment can impact the tumor evolution. Among such interactions, gap junctions are the only ones able to establish a direct intercellular communication and they have been often associated with tumor growth either by their absence of the aberrant expression of their protein subunits, the connexins. And, indeed, in the case of cerebral tumors such as glioblastoma, the presence of a particular connexin, connexin43 (Cx43), seems to increase their invasive capacity.Taking into account this particular context, effects of the tumor microenvironment (astrocytes), exposure to BPA and its chlorinated derivatives as well as the role of Cx43 in invasive capacity of human glioblastoma cells have been studied by using in utero and in vitro approaches. To do so, for the in utero approach, the effects of BPA exposure and its chlorinated derivatives have been evaluated by daily injections in female mice (20μg/kg/jour) during gestation (E0 à E21) and lactation (J0 à J6) in different contexts of Cx43 expression by using WT or Cx43+/- mice. The in vitro effects of BPA and its chlorinated derivatives have been tested on human glioblastoma cells (U251 cell line) expressing different levels of Cx43 by shRNA.The results show that BPA and its chlorinated derivatives affect the expression of Cx43 and gap junctional intercellular communication (GJIC) but also the migration of U251 cells depending on the level of Cx43 expression. The in utero treatments also affect the expression of Cx43 in astrocytes and increase GJIC without acting on their migration. However, the treatments do not seem to act globally on the hemichannel activity of Cx43. Moreover, if BPA treatment increases migration, invasion and the number of invadopodia of U251 cells, the effect if more heterogeneous on cells whose Cx43 is diminished. For instance, on these cells, the 3D migration is decreased by the chlorinated derivatives whereas the 3D invasion is increased by BPA when the number of invadopodia is increased whatever the treatment is. Moreover, it is interesting to note that the medium from WT or Cx43+/- astrocytes seems to increase migration and invasion of U251 cells associated with a high number of invadopodia whatever the level of Cx43 expression is except for migration which is not modified when Cx43 expression is diminished. In conclusion, BPA and its chlorinated derivatives are able to affect expression and communicating function of Cx43. Moreover, those treatments as well as astrocytes seem to favor the migration and invasion capacities of U251 cells by augmenting the number of invadopodia depending on the level of Cx43 expression.
L’exposition aux polluants peut durablement affecter la santé humaine. Parmi ces polluants, certains agissent comme perturbateurs endocriniens (PE) connus pour être à l’origine de diverses maladies chroniques. Bien que leur impact sur la survenue de cancers soit difficile à évaluer, certains d’entre eux, comme le Bisphénol A (BPA) sont classés parmi les cancérigènes.Le développement des tumeurs cancéreuses est souvent la conséquence de mécanismes et d’interactions complexes avec leur microenvironnement. Et certaines interactions potentielles entre les cellules cancéreuses et leur microenvironnement peuvent ainsi orienter l’évolution de la tumeur. Parmi celles-ci, les jonctions communicantes sont les seules permettant une communication directe entre les cellules et ont été souvent associées par leur absence ou par la présence aberrante de leur protéine de structure, les connexines, dans le développement des tumeurs solides. Ainsi, dans le cas des tumeurs cérébrales que sont les glioblastomes, la présence d’une connexine particulière, la connexine 43 (Cx43), semble favoriser leur forte capacité invasive.Prenant en compte ce contexte particulier, les effets du microenvironnement tumoral (astrocytes), de l’exposition au BPA et de ses dérivés chlorés ainsi que le rôle de la Cx43 dans la capacité invasive des cellules de glioblastome humains ont été étudiés par des approches in utero et in vitro. A cette fin, pour l’approche in utero, les effets d’une exposition au BPA et ses dérivés chlorés ont été évalués par injections quotidiennes dans des souris femelles (20μg/kg/jour) durant la gestation (E0 à E21) et la lactation (J0 à J6), et ce, dans des contextes différents d’expression de Cx43 par l’utilisation de souris WT ou Cx43+/-. Les effets in vitro du BPA et ses dérivés chlorés ont été testés sur des cellules de glioblastome humain (lignée U251) exprimant différents niveaux de Cx43 par shRNA. Les résultats montrent que le BPA et ses dérivés chlorés affectent l’expression de la Cx43 et la communication jonctionnelle mais aussi la migration des cellules U251 selon le niveau d’expression de la Cx43. Les traitements in utero affectent également l’expression de la Cx43 des astrocytes et augmentent la communication jonctionnelle sans effet notable sur la migration. Cependant, d’une manière générale, les traitements ne semblent pas agir sur la fonction hémicanal de la Cx43. Par ailleurs, si le BPA augmente la migration, l’invasion 3D et le nombre d’invadopodes des cellules U251, les effets sont plus hétérogènes sur les cellules dont l’expression de Cx43 est diminuée. Ainsi, sur ces cellules, la migration 3D est diminuée après traitement à des dérivés chlorés alors que l’invasion 3D augmente après traitement au BPA et que le nombre d’invadopodes est augmenté quelles que soient les conditions de traitement. De plus, l’ajout de milieu d’astrocytes WT ou Cx43+/- semble augmenter la capacité migratoire et invasive des cellules U251 avec une forte augmentation du nombre des invadopodes quelle que soit le niveau d’expression de la Cx43 sauf pour la migration, inchangée, lorsque l’expression de la Cx43 est diminuée.En conclusion, le BPA et ses dérivés chlorés sont capables d’affecter l’expression et la fonction communicante de la Cx43. De plus, ces traitements ainsi que les astrocytes semblent favoriser les capacités migratoire et invasive des cellules U251 en augmentant le nombre des invadopodes selon le niveau d’expression de la Cx43.