Les cellules stromales de la moelle osseuse modifiées par la Connexine 43 inversent la résistance à l’imatinib des cellules K562 via une communication intercellulaire dépendante du Ca²⁺ via les jonctions gap
La leucémie myéloïde chronique (LMC) est une hémopathie maligne caractérisée par la translocation du chromosome Philadelphie. La découverte de l’oncogène BCR-ABL et le développement d’inhibiteurs de tyrosine kinase, tels que l’imatinib mésylate (IM), ont révolutionné le traitement de la LMC. Cependant, la résistance aux médicaments, notamment celle indépendante de BCR-ABL, reste un défi majeur, associé à la maladie résiduelle minime (MRD) et à des anomalies du microenvironnement hématopoïétique (MEH). Les cellules stromales de la moelle osseuse (CSMO) jouent un rôle clé dans la prolifération et la survie des cellules leucémiques. La communication intercellulaire via les jonctions gap (GJIC), médiée par la connexine 43 (Cx43), est impliquée dans le comportement des cellules leucémiques et la résistance aux traitements.
Cette étude explore le rôle de la Cx43 dans la réversion de la résistance à l’imatinib des cellules K562 (modèle de LMC humaine) via une GJIC dépendante du Ca²⁺. Les résultats montrent qu’un déficit en Cx43 dans le MEH favorise la MRD et la résistance, tandis que son surexpresseion restaure la sensibilité à l’IM. Ces mécanismes ouvrent des perspectives thérapeutiques novatrices.
Déficit en Cx43 chez les patients atteints de LMC et sa corrélation avec l’hypoxie
L’analyse immunohistochimique de biopsies médullaires révèle une expression significativement plus faible de Cx43 chez les patients atteints de LMC (4/10 négatifs) comparés aux témoins sains (tous positifs). Une corrélation négative est observée entre l’expression de Cx43 et celle du facteur induit par l’hypoxie 1α (HIF-1α), suggérant que l’hypoxie contribue à la régulation négative de Cx43 dans le MEH des patients.
Régulation négative de Cx43 dans les CSMO induite par l’hypoxie
Le traitement des CSMO par CoCl₂ (mimant l’hypoxie) augmente HIF-1α et réduit l’expression de Cx43 (ARNm et protéine). L’inhibition de HIF-1α par Ad-shHIF-1a-GFP restaure l’expression de Cx43, confirmant son rôle régulateur.
Surexpression de Cx43 et amélioration de la fonction GJIC
La transfection des CSMO avec Ad-overCx43-GFP augmente la fonction GJIC, évaluée par le test FRAP (taux de récupération de fluorescence : 59 % vs 43 % pour les CSMO témoins et 23 % pour Ad-shCx43-GFP). Cette amélioration favorise l’apoptose des cellules K562 en coculture.
Effets des CSMO modifiées sur l’apoptose et le cycle cellulaire des K562
En présence d’IM, les CSMO-overCx43 augmentent l’apoptose des K562 (par analyse en cytométrie en flux) et réduisent l’arrêt en phase G0/G1, contrairement aux CSMO-shCx43. Ces effets dépendent du contact cellulaire direct, comme le montrent les essais Transwell.
Transfert de Ca²⁺ via les canaux Cx43 et activation des voies apoptotiques
Les cellules K562 en coculture avec CSMO-overCx43 présentent une augmentation du Ca²⁺ intracellulaire, une dépolarisation du potentiel membranaire mitochondrial et une élévation des ROS. L’analyse Western blot révèle l’activation des voies apoptotiques mitochondriale (↓ BCL-2, ↑ BAX, cytochrome C) et CaMKII–Akt–mTOR (↑ p-CaMKII, ↓ p-Akt/mTOR).
Validation in vivo
Dans un modèle murin, les tumeurs dérivées de K562 et CSMO-overCx43 montrent un volume réduit sous IM, associé à une augmentation des marqueurs apoptotiques (BAX, TUNEL) et une diminution de Ki67/BCL-2 à l’immunohistochimie.
Conclusion
La restauration de la Cx43 dans le MEH inverse la résistance à l’IM via un transfert de Ca²⁺ dépendant des jonctions gap, activant des voies apoptotiques multiples. Cibler la Cx43/GJIC représente une stratégie prometteuse pour contrer la résistance dans la LMC.
doi : 10.1097/CM9.0000000000002554