18 resultados para Epithelial Na Channel
Resumo:
Affiliation: Andr Dagenais: Centre hospitalier de l'Universit de Montral/ Htel-Dieu, Dpartement de mdecine, Universit de Montral. Yves Berthiaume: Mdecine et spcialits mdicales, Facult de mdecine
Resumo:
Le transport actif de sodium par les cellules pithliales alvolaires est le principal mcanisme impliqu dans la rgulation du niveau de liquide dans le poumon distal. Le canal pithlial sodique (ENaC) exprim par les cellules pithliales alvolaires est essentiel la rsorption du liquide des poumons la naissance ainsi que la rsolution de l'dme pulmonaire chez l'adulte. L'activit et l'expression du canal ENaC sont modules par de nombreux stress pathophysiologiques. L'inflammation pulmonaire constitue un facteur important dans l'inhibition de l'expression du canal ENaC et pourrait favoriser la formation d'dme pulmonaire. Nous avons prcdemment dmontr que diffrentes cytokines pro-inflammatoires, ainsi que les lipopolysaccharides (LPS) de Pseudomonas aeruginosa, inhibent l'expression de l'ARNm ENaC par des mcanismes de rgulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle. Ces rsultats suggrent que les mcanismes qui modulent la stabilit des ARNm ENaC pourraient jouer un rle important dans la rgulation du niveau dexpression du transcrit en condition inflammatoire. Le principal objectif de mes travaux tait de caractriser les mcanismes de modulation de lARNm ENaC dans les cellules pithliales alvolaires lors de diffrents stress pathophysiologiques et dterminer si cette modulation pouvait sexpliquer en partie par une rgulation de la stabilit du transcrit. Mes travaux montrent que les LPS et la cycloheximide inhibent lexpression de lARNm ENaC de faon similaire via lactivation des voies de signalisation des MAPK ERK1/2 et p38. Cependant, les mcanismes de modulation de lexpression de l'ARNm ENaC sont diffrents puisque les LPS rpriment la transcription du gne, alors que la cycloheximide diminuerait la stabilit du transcrit via des mcanismes post-transcriptionnels impliquant la rgion 3' non traduite (3'UTR) de l'ARNm ENaC. Pour mieux tudier le rle du 3'UTR dans ce processus, nous avons dvelopp un modle Tet-Off nous permettant de mesurer la demi-vie de lARNm ENaC indpendamment de lutilisation dun inhibiteur de la transcription comme l'actinomycine D (Act. D). Nous avons montr que la demi-vie de lARNm ENaC tait de 100min, un temps beaucoup plus court que celui rapport dans la littrature. Nous avons dmontr que lAct. D a un effet stabilisateur important sur lARNm ENaC et quil ne peut tre utilis pour valuer la stabilit du transcrit. laide de diffrents mutants de dltion, nous avons entrepris de dterminer la nature des rgions du 3UTR impliques dans la modulation de la stabilit du transcrit. Nous avons trouv que le 3UTR joue un rle la fois de stabilisation (rgion 3UTR proximale) et de dstabilisation (rgion 3UTR distale) du transcrit. Notre systme nous a finalement permis de confirmer que la diminution de lARNm ENaC observe en prsence de TNF- sexpliquait en partie par une diminution importante de la stabilit du transcrit induite par cette cytokine. Enfin, nous avons identifi la nature des protines pouvant se lier au 3UTR de lARNm ENaC et dtermin lesquelles pouvaient moduler la stabilit du transcrit. Des trois protines candidates trouves, nous avons confirm que la surexpression de DHX36 et TIAL1 diminue le niveau de transcrit par un mcanisme impliquant la stabilit du messager. Les travaux prsents ici montrent la complexit des voies de signalisation induites par diffrents stress sur les cellules pithliales alvolaires et montrent comment la stabilit de lARNm ENaC et en particulier, les squences du 3UTR jouent un rle important dans la modulation du niveau de transcrit. Le modle Tet-Off que nous avons dvelopp permet destimer le temps de demi-vie rel de lARNm ENaC et montre que le 3UTR du messager joue un rle complexe dans la stabilisation du messager en condition de base ainsi quen condition pro-inflammatoire. Enfin, nous avons identifi deux protines liant lARNm qui pourraient jouer un rle important dans la modulation de la stabilit du transcrit.
Resumo:
La pathologie de la fibrose kystique (FK) est cause par des mutations du gne codant pour le canal Cl- CFTR. Au niveau respiratoire, cette dysfonction du transport transpithlial de Cl- occasionne une altration de la composition et du volume du liquide de surface des voies ariennes. Une accumulation de mucus dshydrat favorise alors la colonisation bactrienne et une rponse inflammatoire chronique, entranant des lsions pithliales svres au niveau des voies ariennes et des alvoles pouvant culminer en dfaillance respiratoire. Le principal objectif de mon projet de matrise tait dtudier les processus de rparation de lpithlium alvolaire sain, lpithlium bronchique sain et FK laide dun modle in vitro de plaies mcaniques. Nos rsultats dmontrent la prsence dune boucle autocrine EGF/EGFR contrlant les processus de migration cellulaire et de rparation des lsions mcaniques. Dautre part, nos expriences montrent que lEGF stimule lactivit et lexpression des canaux K+ KATP, KvLQT1 et KCa3.1 des cellules pithliales respiratoires. Lactivation de ces canaux est cruciale pour les processus de rparation puisque la majeure partie de la rparation stimule lEGF est abolie en prsence dinhibiteurs de ces canaux. Nous avons galement observ que les cellules FK prsentent un dlai de rparation, probablement caus par un dfaut de la rponse EGF/EGFR et une activit/expression rduite des canaux K+. Nos rsultats permettent de mieux comprendre les mcanismes de rgulation des processus de rparation de lpithlium sain et FK. De plus, ils ouvrent de nouvelles options thrapeutiques visant promouvoir, laide dactivateurs de canaux K+ et de facteurs de croissance, la rgnration de lpithlium respiratoire chez les patients atteints de FK.
Resumo:
Les cellules pithliales des voies ariennes respiratoires scrtent du Cl- via le canal CFTR. La fibrose kystique est une maladie gntique fatale cause par des mutations de ce canal. La mutation la plus frquente en Amrique du Nord, F508, met en pril la maturation de la protine et affecte les mcanismes dactivation du canal. Au cours des dernires annes, plusieurs molcules ont t identifies par criblage haut dbit qui peuvent rtablir lactivation de protines CFTR mutes. Ces molcules sont nommes potentiateurs. Les canaux K+ basolatraux, dont KCa3.1, jouent un rle bien document dans ltablissement dune force lectromotrice favorable la scrtion de Cl- par CFTR dans les cellules pithliales des voies ariennes respiratoires. Il a par exemple t dmontr que lapplication de 1-EBIO, un activateur de KCa3.1, sur des monocouches T84 rsulte en une augmentation soutenue de la scrtion de Cl- et que cette augmentation tait rversible suite lapplication de CTX, un inhibiteur de KCa3.1(Devor et al., 1996). Dans le cadre dune recherche de potentiateurs efficaces en conditions physiologiques et dans un contexte global de transport trans-cellulaire, il devient essentiel de considrer les effets des potentiateurs de CFTR sur KCa3.1. Une caractrisation lectrophysiologique par la mthode du patch clamp et structurelle via lutilisation de canaux modifis par mutagense dirige de diffrents potentiateurs de CFTR sur KCa3.1 fut donc entreprise afin de dterminer laction de ces molcules sur lactivit de KCa3.1 et den tablir les mcanismes. Nous prsentons ici des rsultats portant sur les effets sur KCa3.1 de quelques potentiateurs de CFTR possdant diffrentes structures. Un criblage des effets de ces molcules sur KCa3.1 a rvl que la genisteine, le SF-03, la curcumine et le VRT-532 ont des effets inhibiteurs sur KCa3.1. Nos rsultats suggrent que le SF-03 pourrait agir sur une protine accessoire et avoir un effet indirect sur KCa3.1. La curcumine aurait aussi une action inhibitrice indirecte, probablement via la membrane cellulaire. Nos recherches sur les effets du VRT-532 ont montr que laccessibilit au site daction de cette v molcule est indpendante de ltat douverture de KCa3.1. Labsence deffets inhibiteurs de VRT-532 sur le mutant constitutivement actif V282G indique que cette molcule pourrait agir via linteraction CaM-KCa3.1 et ncessiter la prsence de Ca2+ pour agir. Par ailleurs, un autre potentiateur de CFTR, le CBIQ, a des effets potentiateurs sur KCa3.1. Nos rsultats en canal unitaire indiquent quil dstabilise un tat ferm du canal. Nos travaux montrent aussi que CBIQ augmente la probabilit douverture de KCa3.1 en conditions sursaturantes de Ca2+, ainsi que son affinit apparente pour le Ca2+. Des expriences o CBIQ est appliqu en prsence ou en absence de Ca2+ ont indiqu que laccessibilit son site daction est indpendante de ltat douverture de KCa3.1, mais que la prsence de Ca2+ est ncessaire son action. Ces rsultats sont compatibles avec une action de CBIQ dstabilisant un tat ferm du canal. Finalement, des expriences en Ba2+ nous ont permis dinvestiguer la rgion du filtre de slectivit de KCa3.1 lors de laction de CBIQ et nos rsultats pointent vers une action de CBIQ dans cette rgion. Sur la base de nos rsultats nous concluons que CBIQ, un potentiateur de CFTR, aurait un effet activateur sur KCa3.1 via la dstabilisation dun tat ferm du canal travers une action sur sa gate au niveau du filtre de slectivit. De plus, les potentiateurs de CFTR ayant montr des effets inhibiteurs sur KCa3.1 pourraient agir via la membrane ou via une protine accessoire du canal ou sur linteraction CaM-KCa3.1. Dans loptique de traitements potentiels de la fibrose kystique, nos rsultats indiquent que le CBIQ pourrait tre un potentiateur efficace pusiquil est capable de trimuler la fois KCa3.1 et CFTR. Par contre, dans les cas du VRT-532 et du SF-03, une inhibition de KCa3.1 pourraient en faire des potentiateurs moins efficaces.
Resumo:
Les avances en biotechnologie ont permis lidentification dun grand nombre de mcanismes molculaires, soulignant galement la complexit de la rgulation gnique. Nanmoins, avoir une vision globale de lhomostasie cellulaire, nous est pour linstant inaccessible et nous ne sommes en mesure que den avoir quune vue fractionne. tant donn lavancement des connaissances des dysfonctionnements molculaires observs dans les maladies gntiques telles que la fibrose kystique, il est encore difficile de produire des thrapies efficaces. La fibrose kystique est cause par la mutation de gne CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator), qui code pour un canal chlorique transmembranaire. La mutation la plus frquente (F508) induit un repliement incorrect de la protine et sa rtention dans le rticulum endoplasmique. Labsence de CFTR fonctionnel la membrane a un impact sur lhomostasie ionique et sur lhydratation de la muqueuse respiratoire. Ceci a pour consquence un dfaut dans la clairance mucocilliaire, induisant infection chronique et inflammation excessive, deux facteurs fondamentaux de la physiopathologie. Linflammation joue un rle trs important dans lvolution de la maladie et malgr le nombre important dtudes sur le sujet, la rgulation du processus inflammatoire est encore trs mal comprise et la place quy occupe le CFTR nest pas tablie. Toutefois, plusieurs autres facteurs, tels que le stress oxydatif participent la physiopathologie de la maladie, et considrer leurs impacts est important pour permettre une vision globale des acteurs impliqus. Dans notre tude, nous exploitons la technologie des puces ADN, pour valuer ltat transcriptionnel dune cellule pithliale pulmonaire humaine fibro-kystique. Dans un premier temps, lanalyse de notre exprience identifie 128 gnes inflammatoires sur-exprims dans les cellules FK par rapport aux cellules non FK o apparaissent plusieurs familles de gnes inflammatoires comme les cytokines ou les calgranulines. Lanalyse de la littrature et des annotations suggrent que la modulation de ces transcripts dpend de la cascade de NF-B et/ou des voies de signalisation associes aux interfrons (IFN). En outre, leurs modulations pourraient tre associes des modifications pigntiques de leurs loci chromosomiques. Dans un second temps, nous tudions lactivit transcriptionnelle dune cellule pithliale pulmonaire humaine FK en prsence de DMNQ, une molcule cytotoxique. Notre but est didentifier les processus biologiques perturbs par la mutation du gne CFTR en prsence du stress oxydatif. Fond sur une analyse canonique de redondance, nous identifions 60 gnes associs la mort cellulaire et leur variance, observe dans notre exprience, sexplique par un effet conjoint de la mutation et du stress oxydatif. La mesure de lactivit des caspases 3/7, des effecteurs de lapoptose (la mort cellulaire programme), montre que les cellules porteuses de la mutation F508, dans des conditions de stress oxydatif, seraient moins apoptotiques que les cellules saines. Nos donnes transcriptomiques suggrent que la sous-activit de la cascade des MAPK et la sur-expression des gnes anti-apoptotiques pourraient tre impliques dans le dsquilibre de la balance apoptotique.
Resumo:
Differentes tudes ont montr que la sensibilit au Ca2+ du canal KCa3.1, un canal potassique indpendant du voltage, tait confre par la protine calmoduline (CaM) lie de faon constitutive au canal. Cette liaison impliquerait la rgion C-lobe de la CaM et un domaine de $\ikca$ directement reli au segment transmembranaire S6 du canal. La CaM pourrait galment se lier au canal de faon Ca2+ dpendante via une interaction entre un domaine de KCa3.1 du C-terminal (CaMBD2) et la rgion N-lobe de la CaM. Une tude fut entreprise afin de dterminer la nature des rsidus responsables de la liaison entre le domaine CaMBD2 de KCa3.1 et la rgion N-lobe de la CaM et leur rle dans le processus d'ouverture du canal par le Ca2+. Une structure 3D du complexe KCa3.1/CaM a d'abord t gnre par modlisation par homologie avec le logiciel MODELLER en utilisant comme rfrence la structure cristalline du complexe SK2.2/CaM (PDB: 1G4Y). Le modle ainsi obtenu de KCa3.1 plus CaM prvoit que le segment L361-S372 dans KCa3.1 devrait tre responsable de la liaison dpendante du Ca2+ du canal avec la rgion N-lobe de la CaM via les rsidus L361 et Q364 de KCa3.1 et E45, E47 et D50 de la CaM. Pour tester ce modle, les rsidus dans le segment L361-S372 ont t muts en Cys et l'action du MTSET+ (charg positivement) et MTSACE (neutre) a t mesure sur l'activit du canal. Des enregistrements en patch clamp en configuration ``inside-out`` ont montr que la liaison du ractif charg MTSET+ au le mutant Q364C entrane une forte augmentation du courant, un effet non observ avec le MTSACE. De plus les mutations E45A et E47A dans la CaM, ont empch l'augmentation du courant initi par MTSET+ sur le mutant Q364C. Une analyse en canal unitaire a confirm que la liaison MTSET+ Q364C cause une augmentation de la probabilit d'ouverture de KCa3.1 par une dstabilisation de l'tat ferm du canal. Nous concluons que nos rsultats sont compatibles avec la formation de liaisons ioniques entre les complexes chargs positivement Cys-MTSET+ la position 364 de KCa3.1 et les rsidus chargs ngativement E45 et E47 dans la CaM. Ces donnes confirment qu'une stabilisation lectrostatique des interactions CaM/KCa3.1 peut conduire une augmentation de la probabilit d'ouverture du canal en conditions de concentrations saturantes de Ca2+.
Resumo:
La transplantation pulmonaire pour les patients avec une maladie pulmonaire en phase terminale est leur seul espoir de survie. Malheureusement, certains greffs du poumon rencontrent des difficults aprs la transplantation du poumon, dont l'un est le rejet chronique du greffon pulmonaire galement connu histologiquement comme la bronchiolite oblitrante et cliniquement comme syndrome de bronchiolite oblitrante. L'tiologie exacte de la BO reste mal comprise. Certaines hypothses suggrent l'implication des cellules pithliales dans le processus de remodelage des voies respiratoires, conduisant l'obstruction des voies ariennes. Un des mcanismes proposs est un processus de transition, connue sous le nom de transition pithliale-msenchymateuse (TEM). Lors de ce processus, les cellules perdent leurs proprits pithliales, acquirent un phnotype msenchymateux et deviennent plus mobiles et envahissantes. Cette transformation leur permet de participer activement au processus de remodelage bronchique dans la bronchiolite oblitrante. Linduction de la TEM peut tre due certains facteurs tels que l'inflammation et l'apoptose. Le principal objectif de ce travail de matrise est de dtecter in vivo la prsence de la TEM dans des biopsies transbronchiques obtenues chez des greffs et de lassocier leurs conditions cliniques. Le deuxime objectif est d'induire la TEM in vitro dans les cellules pithliales des petites voies ariennes l'aide de milieux conditionns apoptotiques et non apoptotiques produits par les cellules endothliales microvasculaires humaines du poumon. Dautre part, nous avons valu si des mdiateurs connus pour participer au processus de TEM tels que le facteur de croissance du tissu conjonctif (CTGF)et le facteur de croissance transformant bta (TGF-beta) ainsi que le perlecan sont prsents dans les milieux conditionns utiliss.
Resumo:
La Fibrose Kystique, cause par des mutations du canal CFTR, mne la dysfonction du transport des fluides et des ions causant la dshydratation du liquide de surface des voies ariennes et ainsi une dfaillance de la clairance mucocilliaire. Ce dfaut entraine laccumulation et lpaississement du mucus au niveau des bronches qui devient alors un environnement idal pour le dveloppement dinfections chroniques et dinflammation qui sont associes la destruction progressive de lpithlium chez les patients Fibrose Kystique. Mme si leur rle dans les processus lsionnels est trs bien connu, limpact de mdiateurs inflammatoires sur la capacit de rparation ne lest cependant pas. Lobjectif de ma maitrise tait donc dtudier la rgulation des mcanismes de rparation de lpithlium bronchique sain et Fibrose Kystique par le facteur de ncrose tumoral (TNF)-alpha, une cytokine pro-inflammatoire cruciale dans linitiation et la propagation de la rponse inflammatoire chez les patients FK. laide dun modle de plaies mcaniques, nous avons montr que le TNF-alpha stimule la rparation de lpithlium bronchique sain (NuLi-1) et Fibrose Kystique (CuFi-1). De faon surprenante, lexposition chronique au TNF-alpha augmente cette stimulation tout comme le taux de migration cellulaire pendant la rparation. Cette augmentation de rparation semble tre mdie par lactivation de la mtalloprotinase MMP-9, la relche dEGF par les cellules pithliales et ainsi lactivation de la voie dEGFR. De plus, lactivation de la rparation par le TNF-alpha semble aussi impliquer lactivation des canaux K+, dont nous avons dmontr le rle important dans la rparation. Contrairement son effet sur la migration cellulaire et sur la rparation, le TNF-alpha diminue la prolifration cellulaire. En somme, en plus de son rle dans les processus lsionnels, le TNF-alpha semble avoir un rle complexe dans les processus de rparation puisquil stimule la migration et ralentit la prolifration cellulaire.
Resumo:
Thse numrise par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Universit de Montral.
Resumo:
La toxine stable la chaleur de type b (STb) est une des toxines produites par les souches Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) implique dans le dveloppement de la diarrhe. Une tude antrieure par Goncalves et al. (2009) a dmontr que les cellules ayant internalis la toxine STb dmontraient une morphologie qui rappelle lapoptose. Le changement du potentiel membranaire observ par Goncalves et al. (2009) nous a incit vrifier la capacit de la toxine STb induire lapoptose des cellules HRT-18 et IEC-18 par la voie intrinsque. Les cellules HRT-18 et IEC-18 ont t traites avec de la toxine purifie pour une dure de 24 heures puis ells ont t rcoltes et examines pour des caratristiques de lapoptose. Lactivation des caspases-9 et -3, mais pas de la caspase-8, a t observe dans les deux lignes cellulaires laide des substrats fluorescents spcifiques pour chaque caspase. LADN extrait des cellules HRT-18 et IEC-18 a rvl une fragmentation lorsque migr sur gel dagarose. La condensation et la fragmentation des noyaux ont t observes en microscopie fluorescence suite une coloration de lADN au Hoechst 33342. Les indices apoptotiques des cellules HRT-18 et IEC-18 traites avec des quantits croissantes de STb montrent une dose-rponse pour les deux lignes. Lactivation de la caspase-9 est une indication que la voie intrinsque de lapoptose est active dans les cellules HRT-18 et IEC-18. Labsence de lactivation de la caspase-8 dmontre que la voie extrinsque nest pas implique dans la mort cellulaire mdie par STb.
Resumo:
Dans mon projet de doctorat, jai tudi des fonctions primordiales de lpithlium respiratoire telles que la rgulation du transport ionique, la clairance liquidienne et la rparation pithliale. Jai particulirement mis lemphase sur le rle des canaux potassiques qui interviennent dans ces trois fonctions de lpithlium respiratoire. Jai tout dabord prouv que la modulation des canaux potassiques rgulait lactivit du promoteur de ENaC, en partie via la voie de signalisation ERK1/2, dans des cellules alvolaires. Cette rgulation entrane une variation de lexpression gnique et protique du canal ENaC. Physiologiquement, il en rsulte une augmentation du phnomne de clairance liquidienne suite lactivation des canaux K+, tandis que linhibition de ces canaux la diminue svrement. Jai aussi pu dmontrer que labsence de canal KvLQT1 entranait une diminution du courant (ENaC) sensible lamiloride, dans les cellules de trache en culture primaire, isoles de souris KO pour kcnq1. Dans la seconde partie de mon tude, jai valu limpact de lhyperglycmie sur la capacit de transport ionique et de rparation de cellules pithliales bronchiques saines ou Fibrose Kystique. Mes rsultats montrent que lhyperglycmie diminue le transport transpithlial de chlore et le transport basolatral de potassium. Des tudes pralables du laboratoire ayant montr que les canaux K+ et Cl- contrlent les processus de rparation, jai donc valu si ceux-ci taient modifis par lhyperglycmie. Et en effet, lhyperglycmie ralentit la vitesse de rparation des cellules issues des voies ariennes (CFBE-wt et CFBE-F508). Jai donc dmontr que le transport de potassium intervenait dans des fonctions cls de lpithlium respiratoire, comme dans la rgulation gnique de canaux ioniques, le contrle de la clairance liquidienne alvolaire, et que lhyperglycmie diminuait le transport ionique (K+ et Cl-) et la rparation pithliale.
Resumo:
Le syndrome de dtresse respiratoire aigu (SDRA) se dveloppe suite une atteinte pulmonaire lsionnelle, induisant un dme et une inflammation excessive, gnralement suivis dune rparation atypique menant la fibrose. Malgr de signifiants progrs dans les traitements, la mortalit reste leve : ~ 40 %. Mon hypothse de travail est que lattnuation de ldme ou de la rponse inflammatoire pourrait freiner le dveloppement ou la svrit de la phase exsudative. Nous avons valu cette hypothse laide dun modle de phase exsudative du SDRA, i.e. instillation intra-trachale de blomycine, chez les souris. La modulation des fluides alvolaires est tudie avec des souris transgnique (Tg) pour le canal ENaC, qui sont sensibles la formation dun dme. Cependant, ces souris Tg ne sont pas plus sensibles au dveloppement de la phase exsudative en condition lsionnelle (blomycine). Nous avons dtermin par une tude lectrophysiologique des cellules pithliales alvolaires de type II (AT II) que ce nest pas li une inhibition par la blomycine de la fonction du canal ENaC. Le traitement de la rponse inflammatoire associe au SDRA par des glucocorticodes est une thrapie potentielle mais controverse. Les glucocorticodes dans notre modle murin ne rduisent pas la svrit des lsions. Nous avons pu dtermin lors dexpriences in vitro que ce serait d une rduction de la capacit de rparation des AT II. En rsum : La modulation du canal ENaC ne modifie pas le dveloppement de la phase exsudative, suggrant que la rgulation de ldme nest pas suffisante pour modifier lvolution du SDRA. La modulation de linflammation par les glucocorticodes est ineffective, possiblement cause dune altration de la rparation. Mon tude suggre que le traitement de la phase exsudative du SDRA est complexe. En effet, la rgulation de ldme ou de linflammation de faon isole ne peut pas modifier lvolution du SDRA. L'htrognit des sources du SDRA et la redondance des mcanismes cellulaires impliqus dans lvolution des lsions pulmonaires suggrent que le traitement ncessitera une approche visant plusieurs cibles mcanistiques afin den acclrer la rsolution.
Resumo:
La fibrillation auriculaire (FA) est le trouble du rythme le plus frquemment observ en pratique clinique. Elle constitue un risque important de morbi-mortalit. Le traitement de la FA reste un dfi majeur en lien avec les nombreux effets secondaires associs aux approches thrapeutiques actuelles. Dans ce contexte, une meilleure comprhension des mcanismes sous-jacents la FA est essentielle pour le dveloppement de nouvelles thrapies offrant un meilleur rapport bnfice/risque pour les patients. La FA est caractrise par i) un remodelage lectrique dltre associ le plus souvent ii) un remodelage structurel du myocarde favorisant la rcurrence et le maintien de larythmie. La diminution de la priode rfractaire effective au sein du tissu auriculaire est un lment clef du remodelage lectrique. Le remodelage structurel, quant lui, se manifeste principalement par une fibrose tissulaire qui altre la propagation de linflux lectrique dans les oreillettes. Les mcanismes molculaires impliqus dans la mise en place de ces deux substrats restent mal connus. Rcemment, le rle des microARNs (miARNs) a t point du doigt dans de nombreuses pathologies notamment cardiaques. Dans ce contexte les objectifs principaux de ce travail ont t i) d'acqurir une comprhension approfondie du rle des miARNs dans la rgulation de lexpression des canaux ioniques et ii) de mieux comprendre le rle de ces molcules dans linstallation dun substrat favorable a la FA. Nous avons, dans un premier temps, effectu une analyse bio-informatique combine des approches exprimentales spcifiques afin didentifier clairement les miARNs dmontrant un fort potentiel de rgulation des gnes codant pour lexpression des canaux ioniques cardiaques humains. Nous avons identifi un nombre limit de miARNs cardiaques qui possdaient ces proprits. Sur la base de ces rsultats, nous avons dmontr que laltration de l'expression des canaux ioniques, observe dans diverse maladies cardiaques (par exemple, les cardiomyopathies, lischmie myocardique, et la fibrillation auriculaire), peut tre soumise ces miARNs suggrant leur implication dans larythmognse. La rgulation du courant potassique IK1 est un facteur dterminant du remodelage lectrique auriculaire associe la FA. Les mcanismes molculaires sous-jacents sont peu connus. Nous avons mis lhypothse que l'altration de lexpression des miARNs soit corrle laugmentation de lexpression dIK1 dans la FA. Nous avons constat que lexpression de miR-26 est rduite dans la FA et quelle rgule IK1 en modulant lexpression de sa sous-unit Kir2.1. Nous avons dmontr que miR-26 est sous la rpression transcriptionnelle du facteur nuclaire des lymphocytes T activs (NFAT) et que lactivit accrue de NFATc3/c4, aboutit une expression rduite de miR-26. En consquence IK1 augmente lors de la FA. Nous avons enfin dmontr que linterfrence in vivo de miR-26 influence la susceptibilit la FA en rgulant IK1, confirmant le rle prpondrant de miR-26 dans le remodelage auriculaire lectrique. La fibrose auriculaire est un constituant majeur du remodelage structurel associ la FA, impliquant l'activation des fibroblastes et linflux cellulaire du Ca2 +. Nous avons cherch dterminer i) si le canal permable au Ca2+, TRPC3, jouait un rle dans la fibrose auriculaire en favorisant l'activation des fibroblastes et ii) tudi le rle potentiel des miARNs dans ce contexte. Nous avons dmontr que les canaux TRPC3 favorisent linflux du Ca2 +, activant la signalisation Ca2 +-dpendante ERK et en consquence activent la prolifration des fibroblastes. Nous avons galement dmontr que lexpression du TRPC3 est augmente dans la FA et que le blocage in vivo de TRPC3 empche le dveloppement de substrats relis la FA. Nous avons par ailleurs valid que miR-26 rgule les canaux TRPC3 en diminuant leur expression dans les fibroblastes. Enfin, nous avons montr que l'expression rduite du miR-26 est galement due lactivit augmente de NFATc3/c4 dans les fibroblastes, expliquant ainsi laugmentation de TRPC3 lors de la FA, confirmant la contribution de miR-26 dans le processus de remodelage structurel li la FA. En conclusion, nos rsultats mettent en vidence l'importance des miARNs dans la rgulation des canaux ioniques cardiaques. Notamment, miR-26 joue un rle important dans le remodelage lectrique et structurel associ la FA et ce, en rgulant IK1 et lexpression du canal TRPC3. Notre tude dmasque ainsi un mcanisme molculaire de contrle de la FA innovateur associant des miARNs. miR-26 en particulier reprsente apres ces travaux une nouvelle cible thrapeutique prometteuse pour traiter la FA.
Resumo:
La pathologie de la fibrose kystique (FK) est cause par des mutations dans le gne codant pour le canal CFTR. La mutation la plus commune est la dltion du rsidu Phe508 (F508), qui entrane un mauvais repliement et la dgradation de la protine mute. Ainsi, labsence du CFTR cause un dysfonctionnement du transport ionique et liquidien qui altre le phnomne de clairance mucociliaire. Il en rsulte une accumulation de mucus visqueux obstruant les voies ariennes favorisant une colonisation bactrienne, spcialement par P. aeruginosa, et une inflammation chronique. Ces phnomnes entranent des lsions pithliales et un remodelage des voies ariennes. Selon nos analyses ultrastructurales de poumons issus de patients FK au moment de la transplantation, certaines zones de lpithlium FK montrait des signes de dinitiation des processus de rparation. Malgr cela, un dommage pithlial progressif est observ chez les patients FK et il apparat vident que les processus de rparation sont insuffisants pour permettre le rtablissement de lintgrit pithliale. Le principal objectif de mon tude tait dtudier le rle du CFTR dans les mcanismes de rparation de lpithlium FK et de dterminer limpact de la correction du CFTR sur la rparation pithliale et ce, en condition aseptique et en prsence dinfection. Mes travaux montrent que lpithlium des voies ariennes FK prsente un dfaut de rparation, associ, du moins en partie, labsence dun CFTR fonctionnel. De plus, nous avons dmontr pour la premire fois que lapplication du correcteur du CFTR VRT-325 permettait, non seulement, la maturation du CFTR, mais galement une amlioration de la capacit des monocouches de cellules des voies ariennes FK se rparer. Dautre part, nous avons montr que la prsence du filtrat bactrien de P. aeruginosa (PsaDM) altrait non seulement lexpression et la fonction du CFTR, mais galement les processus de rparation pithliale. Enfin, nos rsultats montrent que linfection affecte la maturation du CFTR induite par le VRT-325 et diminue les effets bnfiques du VRT-325 sur la rparation pithliale. Mes travaux permettent de mieux comprendre le rle du CFTR dans les processus de rparation de lpithlium FK et de proposer une nouvelle approche thrapeutique visant promouvoir la rgnration pithliale chez les patients FK afin de tenter de stabiliser leur tat, malgr leffet dltre de la composante infectieuse.
Resumo:
Background: Swine influenza is a highly contagious viral infection in pigs affecting the respiratory tract that can have significant economic impacts. Streptococcus suis serotype 2 is one of the most important post-weaning bacterial pathogens in swine causing different infections, including pneumonia. Both pathogens are important contributors to the porcine respiratory disease complex. Outbreaks of swine influenza virus with a significant level of co-infections due to S. suis have lately been reported. In order to analyze, for the first time, the transcriptional host response of swine tracheal epithelial (NPTr) cells to H1N1 swine influenza virus (swH1N1) infection, S. suis serotype 2 infection and a dual infection, we carried out a comprehensive gene expression profiling using a microarray approach. Results: Gene clustering showed that the swH1N1 and swH1N1/S. suis infections modified the expression of genes in a similar manner. Additionally, infection of NPTr cells by S. suis alone resulted in fewer differentially expressed genes compared to mock-infected cells. However, some important genes coding for inflammatory mediators such as chemokines, interleukins, cell adhesion molecules, and eicosanoids were significantly upregulated in the presence of both pathogens compared to infection with each pathogen individually. This synergy may be the consequence, at least in part, of an increased bacterial adhesion/invasion of epithelial cells previously infected by swH1N1, as recently reported. Conclusion: Influenza virus would replicate in the respiratory epithelium and induce an inflammatory infiltrate comprised of mononuclear cells and neutrophils. In a co-infection situation, although these cells would be unable to phagocyte and kill S. suis, they are highly activated by this pathogen. S. suis is not considered a primary pulmonary pathogen, but an exacerbated production of proinflammatory mediators during a co-infection with influenza virus may be important in the pathogenesis and clinical outcome of S. suis-induced respiratory diseases.
