PIKfyve, un acteur clé impliqué dans la biogénèse des granules plaquettaires, leur intégrité et leur sécrétion

La sécrétion des granules plaquettaires est un mécanisme finement régulé et crucial pour les fonctions plaquettaires hémostatiques/thrombotiques afin d'empêcher le saignement lors d'une lésion vasculaire. Les granules alpha et denses sont des organelles plaquettaires spécifiques, formés dans le mégacaryocyte (MK), progéniteur des plaquettes, au cours de leur différenciation. Néanmoins, les mécanismes moléculaires impliqués dans les différentes étapes de la biologie des granules plaquettaires comme la biogenèse, le maintien de leur intégrité, mais aussi leur sécrétion restent encore mal définis dans les MKs et les plaquettes. Ces processus impliquent un trafic intravésiculaire et une dynamique de remodelage membranaire, processus connus pour être régulés par des phosphoinositides (PI). En effet, au cours des dernières années les PIs, finement régulés par des jeux de kinases et phosphatases spécifiques, se sont révélés être des acteurs majeurs dans de nombreux mécanismes cellulaires comme la signalisation cellulaire, le remodelage du cytosquelette ou encore le trafic intracellulaire. Toutefois, leur implication dans la biologie des granules dans les MKs et les plaquettes reste encore à découvrir. Au cours de ma thèse, j'ai étudié le rôle de la PI-5-kinase PIKfyve, générant du PtdIns5P et du PtdIns(3,5)P2 à partir de PtdIns et PtdIns3P respectivement, dans la biologie des granules dans le MK et la plaquette. Nos résultats montrent que PIKfyve est responsable de la production de PtdIns5P et de PtdIns(3,5)P2 dans le MK, et que son expression augmente au cours de la différenciation du MK. De plus, l'inhibition pharmacologique de PIKfyve ou son invalidation par shRNA dans les lignées mégacaryocytaires MEG-01 et imMKCL ainsi que dans des MKs murins différenciés in vitro à partir de progéniteurs hématopoïétiques, induit l'apparition de larges vésicules cytoplasmiques. Ces larges structures sont composées de molécules spécifiques des granules alpha et des granules denses et présentent une perte de mobilité. De façon intéressante, l'ajout de PtdIns5P ou de PtdIns(3,5)P2 perméants suite à l'inhibition de PIKfyve dans les MEG-01 permet de restaurer un phénotype granulaire normal avec une ségrégation des larges vacuoles en granules alpha et denses intègres et une mobilité normale des granules. Dans les plaquettes, l'inhibition pharmacologique de PIKfyve induit l'apparition de larges structures positives uniquement pour les marqueurs de granules denses, probablement résultant de fusion de vésicules entre elles, tandis que les granules alpha ne sont pas affectés. Ce défaut d'ultrastructure est associé à une sécrétion défectueuse du contenu des granules denses en réponse à différents agonistes et à une diminution des capacités thrombotiques des plaquettes, montrée par une diminution de l'agrégation plaquettaire à faible doses d'agonistes et la formation de thrombi moins gros sur matrice de collagène en condition de flux artériel. Ainsi, mes travaux soulignent le rôle majeur de PIKfyve et de ses deux produits dans la biogénèse des granules et leur identité dans le MK, mais aussi son implication dans le maintien de l'intégrité des granules denses permettant des fonctions plaquettaires thrombotiques normales.