Genetic association study of plasma creatine kinase levels in the Montreal Heart Institute Hospital Cohort

Il a déjà été démontré que les statines (ou inhibiteurs de la HMG-CoA réductase) sont efficaces pour réduire le LDL-cholestérol et elles se sont depuis établies comme étant le pilier dans le traitement de la dyslipidémie. Toutefois, environ 10 pourcent des utilisateurs de statines souffrent d'effets indésirables, généralement sous forme de myopathie qui est souvent accompagnée d’un taux élevé de la créatine kinase (CK) plasmatique. Il est fréquent que les patients doivent arrêter les statines à cause d’un taux de CK dépassant un seuil de référence. Nous avons examiné le taux de CK de près de 6000 participants de la biobanque de l’ICM, qui ont récemment été génotypés à l'aide de la micropuce d'ADN ExomChip d'Illumina. Des études antérieures ont démontré une association significative entre le taux de CK plasmatique et des polymorphismes génétiques et nous avons cherché à répliquer ces résultats par association génétique et à l'aide du test SKAT pour les polymorphismes rares. Nous avons répliqué les résultats dans le gène CKM (rs11559024, p=1.59x10-23) et le gène LILRB5 (rs12975366, p=1.44x10-26) dans le chromosome 19. Nous espérons que ces résultats seront éventuellement utilisés en clinique pour la prédiction des taux de référence de CK personnalisés selon le profil génétique des patients utilisateurs de statines.

Circadian Variations of Ischemic Burden Among Patients with Myocardial Infarction Undergoing Primary Percutaneous Coronary Intervention

Introduction Le rythmes circadiens influencent différents paramètres de la physiologie et de la physiopathologie cardiovasculaire. Récemment, une relation entre la taille d'un infarctus et l'heure du jour à laquelle il se produit a été suggérée dans des modèles expérimentaux d'infarctus du myocarde. Le but de cette étude a été de déterminer si les rythmes circadiens pouvaient influencer la gravité d'un infarctus en terme de taille et de mortalité chez les patients hospitalisés pour un infarctus du myocarde avec sus-décalage du segment ST (STEMI) ayant bénéficié d'une intervention coronarienne percutanée primaire (ICPP). Méthode Chez 353 patients consécutifs admis avec un STEMI et traités par ICPP, l'heure à la survenue des symptômes, le pic de créatine kinase (reflet de la taille d'un infarctus) et le suivi à 30 jours ont été collectés. Les patients ont été répartis en 4 groupes en fonction de l'heure de survenue de leurs symptômes (00 :00 - 05h59, 06:00 - 11 59 12 00-17h59 et 18h00-23h59). Résultats Aucune différence statistiquement significative n'a été retrouvée entre les différents groupes en ce qui concerne les caractéristiques des patients ou de leur prise en charge. Après analyse multivariée, nous avons mis en évidence une différence statistiquement significative entre les pics de créatine kinase chez les patients avec survenue des symptômes entre 00 :00 et 05:59, qui étaient plus élevés que les pics de créatine kinase chez les patients avec survenue des symptômes à tout autre moment de la journée (augmentation moyenne de 38,4%, ρ <0.05). A 30 jours, la mortalité des patients avec survenue des symptômes entre 00 :00 et 05:59 était également significativement plus élevé que celle des patients avec survenue à tout autre moment de la journée (p <0.05). Conclusion Notre étude démontre une corrélation indépendante entre la taille d'un infarctus STEMI traité par ICPP et le moment de la journée où les symptômes apparaissent. Ces résultats suggèrent que ce moment devrait être un paramètre important à prendre en compte pour évaluer le pronostic des patients.

Pathogenèse moléculaire de la neuropathie sensitive et motrice héréditaire avec agénésie du corps calleux

La neuropathie sensitive et motrice héréditaire avec agénésie du corps calleux (NSMH/ACC) se traduit par une atteinte neurodégénérative sévère associée à des anomalies développementales dans le système nerveux central et du retard mental. Bien que rare dans le monde, ce désordre autosomique récessif est particulièrement fréquent dans la population Québécoise du Canada Français du fait d’un effet fondateur. L’unique étude réalisée sur la mutation québécoise du gène qui code pour le co-transporteur de potassiumchlore 3 (KCC3) a montré qu’il y a une perte de fonction de la protéine. Cependant, la maladie est également retrouvée hors du Québec et il reste encore à élucider les pathomécanismes mis en jeu. Nous avons donc séquencé les 26 exons du gène KCC3 chez des individus recrutés dans le monde entier et suspectés d’être atteints de la maladie. Nous avons ainsi identifié trois nouvelles mutations. L’étude fonctionnelle de ces mutations nous a confirmé la perte de fonction systématique des co-transporteurs mutés. Puisque l’inactivation de KCC3 se produit majoritairement via l’élimination de segments peptidiques en C-terminus, nous avons concentré notre attention sur l’identification des interactions qui s’y produisent. À l’aide d’approches double hybride, pull-down et immunomarquage, nous avons déterminé que KCC3 interagit avec la créatine kinase CK-B et que cette interaction est perturbée par les mutations tronquantes. De plus, l’utilisation d’un inhibiteur de créatine kinase inactive KCC3, ce qui démontre qu’il existe bien un lien fonctionnel et pathologique entre KCC3 et ses partenaires C-terminaux. Nous avons aussi identifié des anomalies majeures de localisation membranaire des KCC3 mutés. Que KCC3 soit tronqué ou pleine longueur, sa distribution subcellulaire est affectée dans des cellules en culture, dans les ovocytes de Xenopes et dans des échantillons de cerveau de patients. La perte d’interaction entre KCC3 et CK-B et/ou les défauts de transit intracellulaire de KCC3 sont donc les mécanismes pathologiques majeurs de la NSMH/ACC.

Rôle d'un ajout de vitamine E alimentaire dans la prévention de la myopathie du poulet de chair

Des études précédentes ont montré qu’une carence en vitamine E prédispose à la myopathie du poulet de chair. L’effet d’un ajout de vitamine E dans la diète commerciale sur la dégénérescence des fibres musculaires de la poitrine et de la cuisse a été étudié chez les poulets de chair. Des poulets mâles ROSS 308 (n = 1100) ont été assignés de façon aléatoire à deux traitements alimentaires (aliment commercial + 25 à 50 mg de vitamine E surajouté par kg vs aliment commercial + 0 mg de vitamine E supplémentaire). Les poulets ont été répartis sur 10 parquets (cinq répétitions par traitement). Le poids corporel et la consommation d’aliment ont été mesurés hebdomadairement. Aux jours j28, j35, j42 et j49, du sang a été prélevé pour mesurer le niveau de vitamine E et l’activité de la créatine kinase (CK). Les muscles Pectoralis superficialis et Adductor magnus ont été prélevés pour des analyses histologiques aux jours j28, j42 et j49; les fibres dégénérées ont été dénombrées sur chaque muscle prélevé. La concentration plasmatique de vitamine E était plus élevée dans le groupe supplémenté (P = 0.001). L’activité de la CK n’était pas différente dans les deux groupes (P = 0.20) mais très élevée, et n’était pas toujours en relation avec les dommages musculaires, à cause de grandes fluctuations de la CK entre les individus du même groupe. Le nombre de fibres endommagées était plus élevé dans le muscle Pectoralis superficialis (poitrine) que dans le muscle Adductor magnus (cuisse) dans les deux groupes; il y avait aussi moins de fibres dégénérées à j28 dans la poitrine des poulets qui ont reçus la diète supplémentée. Ces résultats suggèrent que l’ajout de vitamine E à la diète conventionnelle augmente le niveau de vitamine E dans le plasma et dans les tissus, diminue le nombre de fibres dégénérées dans la poitrine des jeunes poulets sans pour autant modifier la conversion alimentaire. La mesure de l’activité plasmatique de la CK ne saurait suffire à elle seule pour détecter précocement la myopathie nutritionnelle dans les élevages de poulets de chair.

Évaluation des effets de l'administration de fer intramusculaire sur l'anémie chez les oiseaux de proie

L’administration de fer dextran à 10 mg/kg intramusculaire (IM) est un traitement empirique couramment recommandé en médecine aviaire lors d’hémorragie ou d’anémie. L’objectif principal de cette étude était d’évaluer les effets de ce traitement sur l’anémie chez les oiseaux de proie. Deux types d’individus ont été utilisés : des crécerelles d’Amérique (Falco sparverius) où une anémie par perte de sang externe aiguë a été créée (deux phlébotomies de 20-40 % du volume sanguin total à un intervalle de 6 h) et des oiseaux de proie sauvages de différentes espèces souffrant d’anémies diverses. L’ensemble des oiseaux a été subdivisé aléatoirement en groupe traitement (fer dextran 10 mg/kg IM) et contrôle (NaCl 0,9% IM). Un suivi dans le temps a été réalisé afin d’étudier leur récupération de l’anémie, la présence d’effets secondaires au traitement et l’impact d’une administration de fer sur ces réserves. Aucune différence significative n’a été observée entre les deux groupes en ce qui concerne les signes cliniques, l’hématocrite, le pourcentage des polychromatophiles/réticulocytes, la densité cellulaire et le fer de la moelle osseuse, la créatine kinase et le fer plasmatique. La majorité des crécerelles ont présenté une myosite au site d’injection du fer. Nos résultats suggèrent qu’une administration de 10 mg/kg de fer dextran IM n’a pas d’effet sur l’érythropoïèse des rapaces souffrant d’anémie par perte de sang externe aiguë, qu’elle provoque une légère inflammation au site d’injection et qu’elle n’influence pas les réserves de fer. Le comptage des réticulocytes en anneau et des polychromatophiles semble être deux méthodes équivalentes.

Augmentation de l’expression de la chaine α1 de la laminine 111, un potentiel traitement pour la Dystrophie musculaire de Duchenne

La protéine hétérotrimérique laminine-111 permet le lien entre la matrice-extracellulaire et l’intégrine α7β1 du sarcolemme, remplaçant ainsi dans les muscles dystrophiques, des liens normalement assurés par le complexe de la dystrophine. L’injection de laminine-111 dans des souris mdx a permis, entre autre, l’augmentation de l’expression de l’intégrine α7β1, d’empêcher les bris du sarcolemme lors de la contraction musculaire, de restaurer un niveau normal de la créatine kinase sérique, ainsi que d’augmenter la résistance et la force dans les muscles déficients en dystrophine. Ces résultats suggèrent que l’augmentation de la laminine-111 est un potentiel traitement pour la DMD. Les chaines β1 et γ1 de la laminine sont déjà exprimées dans le muscle humain adulte, mais la chaine α1 de la laminine (Lamα1) est exprimée uniquement pendant le stade très précoce 16 cellules de l’embryogenèse. Nous avons donc développé une méthode alternative à l’injection répétée de Laminine-111 en induisant l’expression endogène du gène LAMA1, afin de reformer le complexe trimérique α1β1γ1, la laminine 111. Ceci a été réalisé avec une technologie récente, le système CRISPR/Cas9, dont la Cas9 a été désactivée (dCas9) puis couplée à un domaine d’activation de la transcription, le VP160 (dCas9-VP160). L’utilisation d’un ou plusieurs ARN guides (ARNg) a permis de cibler le promoteur du gène LAMA1. L’ARNm de Lamα1 (qRT-PCR) ainsi que la protéine (immunohistochimie et immunobuvardage) n’ont pas été détecté dans le contrôle négatif, des myoblastes murins (C2C12). Cependant, une expression significative a été observée dans ces myoblastes transfectés avec des plasmides codant pour dCas9-VP160 et un ARNg. L’analyse protéique in vivo, dans des muscles de souris électroporés avec le même plasmide, a démontré une forte augmentation de la chaine α1 de la laminine. Des augmentations plus importantes de l’ARNm de Lamα1 ont été observées en utilisant 2 ARNg, suggérant un effet synergique. L’augmentation de l’expression de Lamα1 par le système de CRISPR/Cas9 devrait être étudiée d’avantage afin de vérifier si cette stratégie pourrait s’avérer efficace dans des cas de myopathies.

The p38 mitogen-activated protein kinase regulates interleukin-1beta-induced IL-8 expression via an effect on the IL-8 promoter in intestinal epithelial cells

Several lines of evidence implicate the p38 mitogen-activated protein kinase (p38 MAPK) in the proinflammatory response to bacterial agents and cytokines. Equally, the transcription factor, nuclear factor (NF)-kappaB, is recognized to be a critical determinant of the inflammatory response in intestinal epithelial cells (IECs). However, the precise inter-relationship between the activation of p38 MAPK and activation of the transcription factor NF-kappaB in the intestinal epithelial cell (IEC) system, remains unknown. Here we show that interleukin (IL)-1beta activates all three MAPKs in Caco-2 cells. The production of IL-8 and monocyte chemotactic protein 1 (MCP-1) was attenuated by 50% when these cells were preincubated with the p38 MAPK inhibitor, SB 203580. Further investigation of the NF-kappaB signalling system revealed that the inhibitory effect was independent of the phosphorylation and degradation of IkappaBalpha, the binding partner of NF-kappaB. This effect was also independent of the DNA binding of the p65 Rel A subunit, as well as transactivation, determined by an NF-kappaB luciferase construct, using both SB 203580 and dominant-negative p38 MAPK. Evaluation of IL-8 and MCP-1 RNA messages by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) revealed that the inhibitory effect of SB 203580 was associated with a reduction in this parameter. Using an IL-8-luciferase promoter construct, an effect of p38 upon its activation by both pharmacological and dominant-negative p38 construct co-transfection was demonstrated. It is concluded that p38 MAPK influences the expression of chemokines in intestinal epithelial cells, through an effect upon the activation of the chemokine promoter, and does not directly involve the activation of the transcription factor NF-kappaB

Does the p38 MAP kinase inhibitor pamapimod have potential for the treatment of rheumatoid arthritis?

Background: Methotrexate alone or in combination with other agents is the standard treatment for moderate-to-severe rheumatoid arthritis. As the biological agents are expensive, they are not usually used until methotrexate has failed to give a good response. Thus, there is scope for the development of cheaper drugs that can be used instead of methotrexate or in addition to methotrexate. Objectives/methods: Pamapimod is a p38α inhibitor being developed for use in the treatment of rheumatoid arthritis. The objective was to evaluate the recent clinical trials of pamapimod in subjects with rheumatoid arthritis. Results: There is no clear cut evidence that pamapimod alone or in the presence of methotrexate is efficacious in subjects with rheumatoid arthritis, but it does cause adverse effects. Conclusion: It is unlikely that pamapimod will be useful in the treatment of rheumatoid arthritis.

Gonadotropin-induced ovarian cancer cell migration and proliferation require extracellular signal-regulated kinase 1/2 activation regulated by calcium and protein kinase Cδ

The gonadotropin hypothesis proposes that elevated serum gonadotropin levels may increase the risk of epithelial ovarian cancer (EOC). We have studied the effect of treating EOC cell lines (OV207 and OVCAR-3) with FSH or LH. Both gonadotropins activated the mitogen-activated protein kinase (MAPK)/extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) pathway and increased cell migration that was inhibited by the MAPK 1 inhibitor PD98059. Both extra- and intracellular calcium ion signalling were implicated in gonadotropin-induced ERK1/2 activation as treatment with either the calcium chelator EGTA or an inhibitor of intracellular calcium release, dantrolene, inhibited gonadotropin-induced ERK1/2 activation. Verapamil was also inhibitory, indicating that gonadotropins activate calcium influx via L-type voltage-dependent calcium channels. The cAMP/protein kinase A (PKA) pathway was not involved in the mediation of gonadotropin action in these cells as gonadotropins did not increase intracellular cAMP formation and inhibition of PKA did not affect gonadotropin-induced phosphorylation of ERK1/2. Activation of ERK1/2 was inhibited by the protein kinase C (PKC) inhibitor GF 109203X as well as by the PKCδ inhibitor rottlerin, and downregulation of PKCδ was inhibited by small interfering RNA (siRNA), highlighting the importance of PKCδ in the gonadotropin signalling cascade. Furthermore, in addition to inhibition by PD98059, gonadotropin-induced ovarian cancer cell migration was also inhibited by verapamil, GF 109203X and rottlerin. Similarly, gonadotropin-induced proliferation was inhibited by PD98059, verapamil, GF 109203X and PKCδ siRNA. Taken together, these results demonstrate that gonadotropins induce both ovarian cancer cell migration and proliferation by activation of ERK1/2 signalling in a calcium- and PKCδ-dependent manner.

Osteopontin is a downstream effector of the PI3-kinase pathway in melanomas that is inversely correlated with functional PTEN

The tumor suppressor PTEN antagonizes phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K), which contributes to tumorigenesis in many cancer types. While PTEN mutations occur in some melanomas, their precise mechanistic consequences have yet to be elucidated. We sought to identify novel downstream effectors of PI3K using a combination of genomic and functional tests. Microarray analysis of 53 melanoma cell lines identified 610 genes differentially expressed (P<0.05) between wild-type lines and those with PTEN aberrations. Many of these genes are known to be involved in the PI3K pathway and other signaling pathways influenced by PTEN. Validation of differential gene expression by qRT-PCR was performed in the original 53 cell lines and an independent set of 18 melanoma lines with known PTEN status. Osteopontin (OPN), a secreted glycophosphoprotein that contributes to tumor progression, was more abundant at both the mRNA and protein level in PTEN mutants. The inverse correlation between OPN and PTEN expression was validated (P<0.02) by immunohistochemistry using melanoma tissue microarrays. Finally, treatment of cell lines with the PI3K inhibitor LY294002 caused a reduction in expression of OPN. These data indicate that OPN acts downstream of PI3K in melanoma and provides insight into how PTEN loss contributes to melanoma development.