Les microparticules 

Les microparticules 

Les MPs sont des vésicules membranaires, de taille comprise entre 0,1 et 1µm, libérées dans l’espace extracellulaire suite à une activation ou une apoptose de la cellule. Initialement identifiées, il y a plus de 35 ans, comme de simples « poussières de cellules », ou encore des débris inertes sans fonctions spécifiques (Wolf, 1967), ces MPs suscitent de plus en plus d’intérêt depuis quelques années. En effet, plusieurs études ont démontré qu’elles seraient des biomarqueurs d’intérêt dans de nombreuses pathologies et participeraient même au développement de leur physiopathologie en tant qu’importants systèmes de transport de molécules bioactives (Mause et Weber, 2010). Cependant, il est important de bien différencier les MPs des autres vésicules extracellulaires libérées par les différentes cellules. Ces vésicules sont généralement réparties en trois catégories, exosomes, corps apoptotiques et MPs, en fonction de leur taille, leur contenu et de leur mécanisme de formation (Figure 8). Figure 8: Taille des différents types de microvésicules libérées par les cellules (d’après Lemoinne et al., 2014)  Les exosomes : ce terme désigne les plus petites vésicules extracellulaires avec une taille comprise entre 30 et 100 nm de diamètre. Elles sont formées par bourgeonnement vers l’intérieur des membranes endosomales et sont enfermées dans des particules intracellulaires qui libèrent leur contenu par la suite dans l’environnement extracellulaire (György et al., 2011).  Les corps apoptotiques : ils ont une taille comprise entre 1 et 5 µm approximativement et résultent principalement de la déformation et de la fragmentation de la cellule apoptotique. Ils peuvent être libérés par tous les types cellulaires lors des dernières étapes de l’apoptose et peuvent contenir de l’ARN et de l’ADN provenant de la fragmentation du noyau (György et al., 2011).  Les MPs : elles sont identifiées comme une population hétérogène de particules phospholipidiques anucléées formées à partir des membranes cellulaires suite à des mécanismes spécifiques induisant leur libération (Diamant et al., 2004). 2. Origine des MPs En condition normale, les MPs peuvent être retrouvées dans la circulation sanguine de sujets sains dans des concentrations physiologiques. Elles peuvent être libérées par différents types cellulaires suite à des stimuli physiologiques mais sont principalement d’origine plaquettaire et, en quantité moindre, d’origine leucocytaire, endothéliale et érythrocytaire (Tushuizen et al., 2011). Ces MPs peuvent être caractérisées par l’expression membranaire d’antigènes spécifiques de leur cellule d’origine (Tableau I). Ces mêmes antigènes sont d’ailleurs utilisés pour permettre le phénotypage des MPs.  Tableau I : Quelques exemples de marqueurs antigéniques permettant de caractériser l’origine des MPs (d’après Zahra et al., 2011). Origine cellulaire des MPs Antigène Cellules endothéliales CD31 (molécule d’adhésion PECAM-1) CD34 CD62E (molécule d’adhésion Esélectine) CD51 (molécule d’adhésion αv intégrine) CD105 (endogline) CD144 (VE-cadhérine) CD146 Globules rouges CD235a (glycophorine A) Lymphocytes CD45 Monocytes CD14 Plaquettes CD41 (GPIIb) CD61 (GPIIIa) Toutefois, en conditions pathologiques, de nombreuses études ont observé une augmentation significative de leurs concentrations plasmatiques ainsi qu’un changement des proportions de chaque type cellulaire d’origine (Barteneva et al., 2013).

Composition des MPs

Les MPs sont formées d’une membrane cytoplasmique entourant un contenu cytosolique, tous deux originaires de la « cellule mère ». Plusieurs antigènes de surface, caractéristiques de la membrane « mère », ainsi que des constituants cytosoliques peuvent ainsi être retrouvés dans ces MPs. Toutefois, leur composition est étroitement dépendante du type cellulaire ainsi que des circonstances physio-pathologiques de leur libération.

Lipides 

Les MPs possèdent une membrane formée par une bicouche de phospholipides résultant du phénomène de bourgeonnement de la membrane cytoplasmique de leur cellule d’origine. Toutefois, au contraire des membranes cellulaires, ces MPs se caractérisent par un feuillet externe présentant des phospholipides chargés négativement tels que la phosphatidylsérine (PS). Ceci est principalement dû à leur mécanisme de formation impliquant un réarrangement de la membrane plasmique (voir chapitre 4 : Formation des MPs). Cette composition lipidique des MPs pourrait également jouer un important rôle dans la détermination de l’activité protéique des MPs. En effet, certains travaux ont démontré, par exemple, qu’un enrichissement en cholestérol de monocytes humains induisait la génération de MPs au potentiel fortement pro-coagulant (Liu et al., 2007).

Protéines

Les membranes des MPs contiennent des antigènes spécifiques de la cellule d’origine, mais également des molécules surexprimées ou transloquées dans la membrane suite à leur activation (Combes et al., 1999). Ces marqueurs de surface sont d’un grand intérêt lors de l’identification des MPs. Il est généralement admis que les MPs externalisent la PS ce qui en fait un bon marqueur d’identification. En effet, les microvésicules sont considérées comme des MPs si elles sont annexine V positive (l’annexine V se liant spécifiquement à la PS). Toutefois, plusieurs études ont pu identifier des MPs annexine V négative ce qui suggèrerait que ces microvésicules pourraient ne pas externaliser la PS (Connor et al., 2010). Ceci pourrait être expliqué par le fait que des voies de signalisation, autres que la perte de l’asymétrie membranaire, non reconnues à ce jour, seraient impliquées dans la formation des MPs (Boulanger et al., 2008). Une autre hypothèse serait que le site de liaison de la PS serait occupé par une autre protéine, empêchant ainsi l’interaction avec l’annexine V. Par exemple, la lactadhérine présente dans le sang peut 39 se lier fortement à la PS limitant ainsi l’interaction avec l’annexine V lors du dosage (Dasgupta et al., 2006). 3.3.Matériel génétique Plusieurs études ont démontré que les MPs pouvaient transporter des séquences d’ARN d’une cellule à une autre, pouvant ainsi contribuer à la « reprogrammation » phénotypique de la cellule-cible (Mause et Weber, 2010). Parmi ces ARN, les travaux les plus récents se sont particulièrement penchés sur les microARN (miR) qui sont des séquences non codantes d’une vingtaine de nucléotides intervenant dans la régulation posttranscriptionnelle de nombreux gènes d’intérêt. Ces miRs peuvent être retrouvés libres dans la circulation ou, le plus souvent, inclus dans microvésicules (MPs, exosomes et corps apoptotiques) avec toutefois les MPs comme principal vecteur de transport (Diehl et al., 2012). Ainsi, ces miRs peuvent aller réguler l’expression de gènes dans d’autres cellules, autres que leur cellule d’origine. Par exemple, il a été observé que certaines MPs pouvaient avoir des effets athéroprotecteurs grâce à leur contenu en miRs. En effet, il a été observée que des cellules HUVEC, stimulées par des forces de cisaillement ou shear stress, et enrichies en miR-143/145 pouvaient intervenir dans la régulation de gènes de cellules musculaires lisses, en coculture avec ces HUVEC, permettant ainsi la réduction de la formation de lésions athéromateuses au niveau de l’aorte de souris ApoE -/- (Hergenreider et al., 2012).