CRM1 and chromosomal passenger complex component survivin are essential to normal mitosis progress and to preserve keratinocytes from mitotic abnormalities.

ObjectiveHuman epidermis provides the body a barrier against environmental assaults. To assume this function, the epidermis needs the renewal of keratinocytes allowed by constant mitosis, which replace the exfoliating corneocytes. Keratinocyte stem cells (KSCs) located in the basal epidermis are mitotically active, self-renewing and govern the epithelial stratification by producing renewed source of keratinocytes. Protein complex such as the chromosomal passenger complex (CPC) allows the correct development of this process. The CPC is composed of four members: INCENP, survivin, borealin and aurora kinase B, and the disruption of the CPC during cell division induces mitotic spindle defects and improper repartition of chromosomes. The aim of our study was to investigate the implication of CRM1 and survivin in the progress of mitosis in skin keratinocytes. MethodsCultured human keratinocytes and skin biopsies were used in this study. KSCs-enriched population of keratinocytes was isolated from total keratinocytes by differential attachment to a type IV collagen matrix. Survivin and CRM1 expression levels were assessed by immunofluorescence and immunoblotting. Specific siRNAs for each CPC member and for CRM1 were used to determine the relationship between these proteins. Survivin-specific siRNA was used to induce the apparition of mitotic abnormalities in cultured keratinocytes. ResultsWe demonstrated the ability of our compound IV08.009' to modulate the expression level of survivin and CRM1 in keratinocytes and in skin biopsies. We observed that members of the CPC are interdependent: siRNA-induced inhibition of one component caused a decrease in the expression of all other CPC members. Downregulation of survivin or CRM1 induced mitotic abnormalities in keratinocytes. However, decreased number of mitotic abnormalities was observed in keratinocytes after IV08.009' application. ConclusionBasal keratinocytes may divide frequently during skin lifespan, and signs of deterioration could appear such as loss of protein factors required for correct mitosis. Our findings suggest that mitotic abnormalities can be prevented by the modulation of CRM1 and survivin. We demonstrated the ability of compound IV08.009' to efficiently protect cultured keratinocytes from mitotic abnormalities. Resume ObjectifL'epiderme humain fournit a l'organisme une barriere contre les agressions de l'environnement. Pour assumer cette fonction, l'epiderme a besoin d'un renouvellement constant afin de remplacer les corneocytes exfolies, ce qui implique de nombreuses mitoses. Les cellules souches des keratinocytes (KSCs) situees dans l'epiderme basal sont mitotiquement tres actives et regissent la stratification epitheliale. Certaines proteines comme celles du chromosomal passenger complex (CPC) permettent le bon deroulement de ce processus de mitoses. Le CPC est compose de quatre membres: INCENP, survivine, borealine et la kinase aurora B. La perturbation du CPC lors de la division cellulaire est a l'origine de defauts du fuseau mitotique et d'une mauvaise repartition des chromosomes. Le but de notre etude etait d'etudier l'implication de CRM1 et de la survivine dans la progression de la mitose dans les keratinocytes de la peau. MethodesDes keratinocytes humains en culture et des biopsies de peau ont ete utilises dans cette etude. Une population de keratinocytes enrichie en KSCs a ete isolee a partir de keratinocytes totaux par attachement differentiel a une matrice de collagene de type IV. Les niveaux d'expression de la survivine et de CRM1 ont ete evalues par immunomarquage et immunoblot. Des siARNs specifiques pour chaque membre du CPC et pour CRM1 ont ete utilises pour determiner la relation entre ces proteines. Des siARNs specifiques de la survivine ont ete utilises pour induire l'apparition d'anomalies mitotiques dans des keratinocytes en culture. ResultatsNous avons demontre la capacite du compose IV08.009 a moduler le niveau d'expression de la survivine et de CRM1 dans les keratinocytes en culture et dans les biopsies de peau. Nous avons observe que les membres du CPC sont interdependants: l'inhibition induite par siARN de l'un des membres du CPC a provoque une diminution de l'expression de tous les autres intervenants. La diminution de l'expression de la survivine et de CRM1 induit des anomalies mitotiques dans les keratinocytes. De maniere interessante, une diminution du nombre d'anomalies mitotiques a ete observee dans les keratinocytes apres application du compose IV08.009. ConclusionLes keratinocytes basals se divisent frequemment tout au long de notre vie. Avec le vieillissement, des signes de deterioration peuvent apparaitre, comme une alteration de l'expression des facteurs necessaires au bon deroulement des mitoses. Nos resultats suggerent que les anomalies mitotiques peuvent etre diminuees par la modulation de CRM1 et de survivine. Nous avons demontre la capacite du compose IV08.009 a proteger efficacement les keratinocytes cultives contre l'apparition d'anomalies mitotiques induites in vitro.