Contribution biochimique à l’étude du rôle pathologique des élastases

Abstract

Le travail décrit dans ce mémoire comporte deux parties principales : a) l’étude des propriétés élastolytiques de l’élastase de Pseudomonas aeruginosa. B) mise en évidence et étude d’une activité élastolytique latente présente dans des tumeurs humaines. Bien que P.aeruginosa soit un germe pathogène chez l’homme, l’action de son élastase n’avait été étudiée que sur l’élastine de bœuf. Nous avons donc mesuré son activité élastolytique sur l’élastine pulmonaire humaine et avons comparé celle-ci à l’activité de l’élastase leucocytaire humaine. La catalyse hétérogène élastase-élastine fibreuse a été analysée à l’aide du formalisme de la catalyse homogène et deux constantes cinétiques empiriques ont pu être la catalyse homogène et deux constantes cinétiques empiriques ont pu être dégagées : [S50]ˉ¹, l’affinité élastase-élastine et Vm, la vitesse maximale apparente de solubilisation de l’élastine. Alors que l’élastase leucocytaire possède la même activité spécifique sur les deux types d’élastine, l’élastase bactérienne est 50 fois plus active sue l’élastine humaine que sur l’élastine bovine à force ionique physiologique. L’élastase leucocytaire solubilise les deux élastines avec des valeurs de [S50]ˉ¹ et des Vm très semblables. La faible activité de l’élastase de P.aeruginosa sur l’élastine bovine résulte à la fois d’une très faible affinité enzyme-substrat et d’une Vm peu importante. L’élastase leucocytaire possède une affinité 14 fois plus élevée pour l’élastine humaine que l’élastase bactérienne, mais cette dernière possède une Vm 27 fois plus élevée que celle de l’élastase leucocytaire. Nous avons également mis en évidence une activité élastolytique latente dans des extraits de tumeurs humaines (sein et poumon). L’enzyme responsable de cette activité est secrétée puisqu’elle a été retrouvée dans des sérums de sujets cancéreux. Elle est caractérisée par une longue période de latence (10 à 20 heures). Le calcium est indispensable à l’activation de l’enzyme. Cette dernière est inhibée par les chélateurs de cations bivalents, mais résiste à l’action des inhibiteurs de sérine-protéases (phénylméthane sulfonyl fluorure et α1-antiprotéase) et de cystéine-protéases (E64, leupeptine et iodoacétamide). Nous avons noté une inhibition spécifique de la phase d’activation par l’iodoacétamide et l’inhibiteur trypsique du soja. Par ailleurs, les extraits tumoraux sont capables d’inactiver l’α1-antiprotéase et l’inhibiteur bronchique humains. Cette capacité d’inactivation présente les mêmes caractéristiques que l’activité élastolytique, à savoir : latente, activation par le calcium et inhibition par l’EDTA. Les deux activités pourraient donc être imputées à la même enzyme. L’électrophorèse sur gel de polyacrylamide-SDS démontre que l’inactivation de l’α1-antiprotase native (53 KDa), résulte d’une protéolyse limitée avec apparition d’une molécule de 46 KDa inactive. L’activité élastolytique latente et la capacité d’inactivation de l’α1-antiprotéase ont été également trouvées dans la lignée cellulaire tumorale humaine MCF-7.