28 resultados para NOx O2
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La production biologique d'hydrogne (H2) reprsente une technologie possible pour la production grande chelle durable de H2 ncessaire pour l'conomie future de l'hydrogne. Cependant, l'obstacle majeur l'laboration d'un processus pratique a t la faiblesse des rendements qui sont obtenus, gnralement autour de 25%, bien en sous des rendements pouvant tre atteints pour la production de biocarburants partir d'autres processus. L'objectif de cette thse tait de tenter d'amliorer la production d'H2 par la manipulation physiologique et le gnie mtabolique. Une hypothse qui a t tudie tait que la production d'H2 pourrait tre amliore et rendue plus conomique en utilisant un procd de fermentation microarobie sombre car cela pourrait fournir la puissance supplmentaire ncessaire pour une conversion plus complte du substrat et donc une production plus grande d'H2 sans l'aide de l'nergie lumineuse. Les concentrations optimales dO2 pour la production de H2 microarobie ont t examines ainsi que l'impact des sources de carbone et d'azote sur le processus. La recherche prsente ici a dmontr la capacit de Rhodobacter capsulatus JP91 hup- (un mutant dficient dabsorption-hydrognase) de produire de l'H2 sous condition microarobie sombre avec une limitation dans des quantits dO2 et d'azote fix. D'autres travaux devraient tre entrepris pour augmenter les rendements d'H2 en utilisant cette technologie. De plus, un processus de photofermentation a t cr pour amliorer le rendement dH2 partir du glucose l'aide de R. capsulatus JP91 hup- soit en mode non renouvel (batch) et / ou en conditions de culture en continu. Certains dfis techniques ont t surmonts en mettant en place des conditions adquates de fonctionnement pour un rendement accru d'H2. Un rendement maximal de 3,3 mols de H2/ mol de glucose a t trouv pour les cultures en batch tandis que pour les cultures en continu, il tait de 10,3 mols H2/ mol de glucose, beaucoup plus lev que celui rapport antrieurement et proche de la valeur maximale thorique de 12 mols H2/ mol de glucose. Dans les cultures en batch l'efficacit maximale de conversion dnergie lumineuse tait de 0,7% alors qu'elle tait de 1,34% dans les cultures en continu avec un rendement de conversion maximum de la valeur de chauffage du glucose de 91,14%. Diverses autres approches pour l'augmentation des rendements des processus de photofermentation sont proposes. Les rsultats globaux indiquent qu'un processus photofermentatif efficace de production d'H2 partir du glucose en une seule tape avec des cultures en continu dans des photobioracteurs pourrait tre dvelopp ce qui serait un processus beaucoup plus prometteur que les processus en deux tapes ou avec les co-cultures tudis antrieurment. En outre, l'expression htrologue dhydrogenase a t utilise comme une stratgie d'ingnierie mtabolique afin d'amliorer la production d'H2 par fermentation. La capacit d'exprimer une hydrognase d'une espce avec des gnes de maturation d'une autre espce a t examine. Une stratgie a dmontr que la protine HydA orpheline de R. rubrum est fonctionnelle et active lorsque co-exprime chez Escherichia coli avec HydE, HydF et HydG provenant d'organisme diffrent. La co-expression des gnes [FeFe]-hydrognase structurels et de maturation dans des micro-organismes qui n'ont pas une [FeFe]-hydrognase indigne peut entraner le succs dans l'assemblage et la biosynthse d'hydrognase active. Toutefois, d'autres facteurs peuvent tre ncessaires pour obtenir des rendements considrablement augments en protines ainsi que l'activit spcifique des hydrognases recombinantes. Une autre stratgie a consist surexprimer une [FeFe]-hydrognase trs active dans une souche hte de E. coli. L'expression d'une hydrognase qui peut interagir directement avec le NADPH est souhaitable car cela, plutt que de la ferrdoxine rduite, est naturellement produit par le mtabolisme. Toutefois, la maturation de ce type d'hydrognase chez E. coli n'a pas t rapporte auparavant. L'opron hnd (hndA, B, C, D) de Desulfovibrio fructosovorans code pour une [FeFe]-hydrognase NADP-dpendante, a t exprim dans diffrentes souches dE. coli avec les gnes de maturation hydE, hydF et hydG de Clostridium acetobutylicum. L'activit de l'hydrognase a t dtecte in vitro, donc une NADP-dpendante [FeFe]-hydrognase multimrique active a t exprime avec succs chez E. coli pour la premire fois. Les recherches futures pourraient conduire l'expression de cette enzyme chez les souches de E. coli qui produisent plus de NADPH, ouvrant la voie une augmentation des rendements d'hydrogne via la voie des pentoses phosphates.
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Introduction: Le supplment doxygne et la nutrition parentrale (NP) sont les deux sources majeures de stress oxydant chez le nouveau-n. Lors de la dtoxification des oxydants, le potentiel redox du glutathion soxyde. Notre hypothse est que le supplment doxygne et la dure de la NP sont associs un potentiel redox plus oxyd et une augmentation de la svrit de la dysplasie bronchopulmonaire (DBP). Patients et Mthodes: Une tude observationnelle prospective incluant des enfants de moins de 29 semaines dge gestationnel. Les concentrations sanguines de GSH et GSSG jour 6-7 et 36 semaines dge corrig taient mesures par lectrophorse capillaire et le potentiel redox tait calcul selon lquation de Nernst. La svrit de la DBP correspondait la dfinition du NICHD. Rsultats: Une FiO2 25% au 7ime jour de vie ainsi que plus de 14 jours de NP sont significativement associs un potentiel redox plus oxyd et une DBP plus svre. Ces relations sont indpendantes de lge de gestation et de la gravit de la maladie initiale. La corrlation entre le potentiel redox et la svrit de la DBP nest pas significative. La dure de la NP tait responsable de 15% de la variation du potentiel redox ainsi que de 42% de la variation de la svrit de la DPB. Conclusion: Ces rsultats suggrent que loxygne et la NP induisent un stress oxydant et que les stratgies visant une utilisation plus judicieuse de loxygne et de la NP devraient diminuer la svrit de la DBP.
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UNE EXPOSITION NONATALE LOXYGNE MNE DES MODIFICATIONS DE LA FONCTION MITOCHONDRIALE CHEZ LE RAT ADULTE Introduction: Lexposition loxygne (O2) des ratons nouveau-ns a des consquences lge adulte dont une hypertension artrielle (HTA), une dysfonction vasculaire, une nphropnie et des indices de stress oxydant. En considrant que les reins sont encore en dveloppement actif lors des premiers jours aprs la naissance chez les rats, jouent un rle cl dans le dveloppement de lhypertension et quune dysfonction mitochondriale est associ une augmentation du stress oxydant, nous postulons que les conditions dltres nonatales peuvent avoir un impact significatif au niveau rnal sur la modulation de lexpression de protines cls du fonctionnement mitochondrial et une production mitochondriale excessive despces ractives de l O2. Mthodes: Des ratons Sprague-Dawley sont exposs 80% dO2 (H) ou 21% O2 (Ctrl) du 3e au 10e jr de vie. En considrant que plusieurs organes des rats sont encore en dveloppement actif la naissance, ces rongeurs sont un modle reconnu pour tudier les complications dune hyperoxie nonatale, comme celles lies une naissance prmature chez lhomme. 4 et 16 semaines, les reins sont prlevs et les mitochondries sont extraites suivant une mthode dextraction standard, avec un tampon contenant du sucrose 0.32 M et diffrentes centrifugations. Lexpression des protines mitochondriales a t mesure par Western blot, tandis que la production d H202 et les activits des enzymes cls du cycle de Krebs ont t values par spectrophotomtrie. Les rsultats sont exprims par la moyenne SD. Rsultats: Les rats mles H de 16 semaines (n=6) prsentent une activit de citrate synthase (considr standard interne de lexpression protique et de labondance mitochondriales) augmente (12.4 8.4 vs 4.1 0.5 mole/mL/min), une diminution de lactivit daconitase (enzyme sensible au redox mitochondrial) (0.11 0.05 vs 0.20 0.04 moles/min/mg mitochondrie), ainsi quune augmentation dans la production de H202 (7.0 1.3 vs 5.4 0.8 moles/mg protines mitochondriales) comparativement au groupe Ctrl (n=6 mles et 4 femelles). Le groupe H (vs Ctrl) prsente galement une diminution dans lexpression de peroxiredoxin-3 (Prx3) (H 0.610.06 vs. Ctrl 0.780.02 unit relative, -23%; p<0.05), une protine implique dans llimination d H202, de lexpression du cytochrome C oxidase (Complexe IV) (H 1.020.04 vs. Ctrl 1.200.02 unit relative, -15%; p<0.05), une protine de la chaine de respiration mitochondriale, tandis que lexpression de la protine de dcouplage (uncoupling protein)-2 (UCP2), implique dans la dispersion du gradient proton, est significativement augmente (H 1.050.02 vs. Ctrl 0.900.03 unit relative, +17%; p<0.05). Les femelles H (n=6) (vs Ctrl, n=6) de 16 semaines dmontrent une augmentation significative de lactivit de laconitase (0.330.03 vs 0.170.02 moles/min/mg mitochondrie), de lexpression de lATP synthase sous unit (H 0.730.02 vs. Ctrl 0.590.02 unit relative, +25%; p<0.05) et de lexpression de MnSOD (H 0.890.02 vs. Ctrl 0.740.03 unit relative, +20%; p<0.05) (superoxide dismutase mitochondriale, important antioxidant), tandis que lexpression de Prx3 est significativement rduite (H 1.10.07 vs. Ctrl 0.850.01 unit relative, -24%; p<0.05). 4 semaines, les mles H (vs Ctrl) prsentent une augmentation significative de lexpression de Prx3 (H 0.720.03 vs. Ctrl 0.560.04 unit relative, +31%; p<0.05) et les femelles prsentent une augmentation significative de lexpression dUCP2 (H 1.220.05 vs. Ctrl 1.030.04 unit relative, +18%; p<0.05) et de lexpression de MnSOD (H 1.360.01 vs. 1.190.06 unit relative, +14%; p<0.05). Conclusions: Une exposition nonatale lO2 chez le rat adulte mne des indices de dysfonction mitochondriale dans les reins adultes, associe une augmentation dans la production despces ractives de loxygne, suggrant que ces modifications mitochondriales pourraient jouer un rle dans lhypertension artrielle et dun stress oxydant, et par consquent, tre un facteur possible dans la progression vers des maladies cardiovasculaires. Mots-cls: Mitochondries, Reins, Hypertension, Oxygne, Stress Oxydant, Programmation
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OBJECTIVE: Acute liver failure (ALF) is haemodynamically characterized by a hyperdynamic circulation. The aims of this study were to investigate the systemic and regional haemodynamics in ALF, to measure changes in nitric oxide metabolites (NOx) and to evaluate whether these haemodynamic disturbances could be attenuated with albumin dialysis. MATERIAL AND METHODS: Norwegian Landrace pigs (23-30 kg) were randomly allocated to groups as controls (sham-operation, n = 8), ALF (hepatic devascularization, n = 8) and ALF + albumin dialysis (n = 8). Albumin dialysis was started 2 h after ALF induction and continued for 4 h. Systemic and regional haemodynamics were monitored. Creatinine clearance, nitrite/nitrate and catecholamines were measured. A repeated measures ANOVA was used to analyse the data. RESULTS: In the ALF group, the cardiac index increased (PGT < 0.0001), while mean arterial pressure (PG = 0.02) and systemic vascular resistance decreased (PGT < 0.0001). Renal resistance (PG = 0.04) and hind-leg resistance (PGT = 0.003) decreased in ALF. There was no difference in jejunal blood flow between the groups. ALF pigs developed renal dysfunction with increased serum creatinine (PGT = 0.002) and decreased creatinine clearance (P = 0.02). Catecholamines were significantly higher in ALF, but NOx levels were not different. Albumin dialysis did not attenuate these haemodynamic or renal disturbances. CONCLUSIONS: The haemodynamic disturbances during the early phase of ALF are characterized by progressive systemic vasodilatation with no associated changes in metabolites of NO. Renal vascular resistance decreased and renal dysfunction developed independently of changes in renal blood flow. After 4 h of albumin dialysis there was no attenuation of the haemodynamic or renal disturbances.
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Les voies respiratoires sont exposes une panoplie de pathognes. Lors dune infection virale respiratoire les cellules qui recouvrent ces voies participent activement la dfense immunitaire contre ces derniers en limitant la propagation du virus et en engendrant une rponse proinflammatoire. Un vnement clef dans ces processus est lactivation des facteurs de transcription, notamment le Nuclear Factor (NF)-B et l Interferon Regulatory Factor -3 (IRF-3), qui rgulent lexpression des cytokines antivirales et proinflammatoires. Des donnes rcentes dmontrent que les drivs actifs de loxygne (ROS), produits suite une infection virale, ont la capacit de rguler les voies de signalisation enclenches par NF-B et IRF-3. Une source importante de ROS est la famille de NADPH oxydases (NOX), qui contient les membres NOX1-5 et DUOX1 et 2. Lobjectif de notre tude tait didentifier la NOX qui rgule les mcanismes antiviraux et proinflammatoires suite linfection avec le virus respiratoire syncytial (RSV), qui cause des complications respiratoires majeures, et le virus Sendai (SeV), un modle viral non-pathogne. Nos travaux ont permis didentifier que NOX2 est une molcule clef dans la rponse proinflammatoire suite linfection virale. Plus spcifiquement, NOX2 est important pour lactivation de NF-B et la scrtion des cytokines rgules par ce dernier. De plus, nous avons observ une forte augmentation de la prsence de DUOX2 dans les cellules de voies respiratoires humaines infectes par SeV. Une tude plus approfondie nous a permis de caractriser quune synergie entre deux cytokines secrtes lors de linfection, soit linterfron (IFN) et le TNF est responsable de linduction de DUOX2. Nous avons aussi dcouvert que DUOX2 confre une activit antivirale et est ncessaire pour maintenir les taux des cytokines antivirales tardives IFN et IFN. Lors dune infection avec RSV, linduction de DUOX2 nest pas dtectable. Nous avons mis en vidence que RSV interfre avec lexpression de DUOX2 ce qui pourrait suggrer sa pathognicit. En conclusion, nos travaux dmontrent pour la premire fois une implication spcifique des NADPH oxydase NOX2 et DUOX suite aux infections virales respiratoires.
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Ralis en cotutelle avec l'Universit de Lorraine (France)
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La dysfonction diastolique du ventricule gauche (DDVG) rfre une rigidit ainsi qu des troubles de relaxation au niveau de ce ventricule pendant la phase de la diastole. Nos connaissances sur les mcanismes molculaires sous-jacents de cette pathologie demeurent limits. Les analyses gniques sont indispensables afin de bien identifier les voies par lesquelles cette maladie progresse. Plusieurs techniques de quantification de lexpression gnique sont disponibles, par contre la RT-qPCR demeure la mthode la plus populaire vu sa haute sensibilit et de ses cots modrs. Puisque la normalisation occupe un aspect trs important dans les expriences de RT-qPCR, nous avons dcid de slectionner des gnes montrant une haute stabilit dexpression dans un modle de DDVG de lapin. Nous avons alors expos 18 lapins blancs soit une dite normale (n=7) ou bien une dite hypercholestrolmiante additionne de vitamine D2 (n=11). La DDVG a t value par des mesures chocardiographiques. Lexpression de lARNm de dix gnes communment utiliss dans la littrature comme normalisateur (Gapdh, Hprt1, Ppia, Sdha, Rpl5, Actb, Eef1e1, Ywhaz, Pgk1, et G6pd) a t mesure par RT-qPCR. Lvaluation de leur stabilit a t vrifie par les algorithmes de geNorm et Normfinder. Sdha et Gapdh ont obtenu les meilleurs scores de stabilit (M<0.2) et ont t suggrs par le geNorm, comme meilleure combinaison. Par contre, lutilisation de Normfinder mne la slection dHprt1 et Rpl5 comme meilleure combinaison de gnes de normalisation (0.042). En normalisant par ces deux combinaisons de gnes, lexpression de lARNm des peptides natriurtiques de type A et B (Anp et Bnp), de la protine chimiotactique des monocytes-1 (Mcp-1) et de la sous unit Nox-2 de la NADPH oxydase ont montr des augmentations similaires chez le groupe hypercholestrolmique compar au groupe contrle (p<0.05). Cette augmentation dexpressions a t corrle avec plusieurs paramtres chocardiographiques de DDVG. notre connaissance, cest la premire tude par laquelle une slection de gnes de rfrence a t ralise dans un modle de lapin dveloppant une DDVG.
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Les rchauffements climatiques associs aux activits anthropiques ont soumis les cosystmes arctiques des changements rapides qui menacent leur stabilit court terme. La diminution dramatique de la banquise arctique est une des consquences les plus concrtes de ce rchauffement. Dans ce contexte, comprendre et prdire comment les systmes arctiques volueront est crucial, surtout en considrant comment les flux de carbone (C) de ces cosystmes - soit des puits nets, soit des sources nettes de CO2 pour l'atmosphre - pourraient avoir des rpercussions importantes sur le climat. Le but de cette thse est de dresser un portrait saisonnier de lactivit bactrienne afin de dterminer limportance de sa contribution aux flux de carbone en Arctique. Plus spcifiquement, nous caractrisons pour la premire fois la respiration et le recours la photohtrotrophie chez les microorganismes du golfe dAmundsen. Ces deux composantes du cycle du carbone demeurent peu dcrites et souvent omises des modles actuels, malgr leur rle dterminant dans les flux de C non seulement de lArctique, mais des milieux marins en gnral. Dans un premier temps, nous caractrisons la respiration des communauts microbiennes (RC) des glaces de mer. La connaissance des taux de respiration est essentielle lestimation des flux de C, mais encore limite pour les milieux polaires. En effet, les tudes prcdentes dans le golfe dAmundsen nont pas mesur la RC. Par la mesure de la respiration dans les glaces, nos rsultats montrent des taux levs de respiration dans la glace, de 2 3 fois suprieurs la colonne d'eau, et une production bactrienne jusqu 25 fois plus importante. Ces rsultats dmontrent que la respiration microbienne peut consommer une proportion significative de la production primaire (PP) des glaces et pourrait jouer un rle important dans les flux biogniques de CO2 entre les glaces de mer et latmosphre (Nguyen et Maranger, 2011). Dans un second temps, nous mesurons la respiration des communauts microbiennes plagiques du golfe dAmundsen pendant une priode de 8 mois conscutif, incluant le couvert de glace hivernal. En mesurant directement la consommation d'O2, nous montrons une RC importante, mesurable tout au long de lanne et dpassant largement les apports en C de la production primaire. Globalement, la forte consommation de C par les communauts microbiennes suggre une forte dpendance sur recyclage interne de la PP locale. Ces observations ont des consquences importantes sur notre comprhension du potentiel de squestration de CO2 par les eaux de lOcan Arctique (Nguyen et al. 2012). Dans un dernier temps, nous dterminons la dynamique saisonnire de prsence (ADN) et dexpression (ARN) du gne de la protorhodopsine (PR), impliqu dans la photohtrotrophie chez les communauts bactrienne. Le gne de la PR, en conjonction avec le chromophore rtinal, permet certaines bactries de capturer lnergie lumineuse des fins nergtiques ou sensorielles. Cet apport supplmentaire dnergie pourrait contribuer la survie et prolifration des communauts qui possdent la protorhodopsine. Bien que dtecte dans plusieurs ocans, notre tude est une des rares dresser un portrait saisonnier de la distribution et de lexpression du gne en milieu marin. Nous montrons que le gne de la PR est prsent toute lanne et distribu dans des communauts diversifies. tonnamment, lexpression du gne se poursuit en hiver, en absence de lumire, suggrant soit quelle ne dpend pas de la lumire, ou que des sources de photons trs localises justifie lexpression du gne des fins sensorielles et de dtection (Nguyen et al., soumis au journal ISME). Cette thse contribue la comprhension du cycle du C en Arctique et innove par la caractrisation de la respiration et de lefficacit de croissance des communauts microbiennes plagiques et des glaces de mer. De plus, nous montrons pour la premire fois une expression soutenue de la protorhodopsine en Arctique, qui pourrait moduler la consommation de C par la respiration et justifier son inclusion ventuelle dans les modlisations du cycle du C. Dans le contexte des changements climatiques, il est clair que l'importance de lactivit bactrienne a t sous-estime et aura un impact important dans le bilan de C de l'Arctique.
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Lexercice en immersion dans l'eau peut gnrer des rponses hmodynamiques et cardiorespiratoires diffrentes celles de lexercice sur terraine sec. Cependant, aucune tude na compar ces rponses sur vlo aquatique (VA) celles sur vlo sur terrain sec (VS) une mme puissance mcanique externe (Pext). cet gard, le premier travail de cette thse visait, dabord, trouver les quivalences de Pext lors du pdalage sur VA en immersion la poitrine par rapport au VS au laboratoire, en considrant que cela restait non dtermin ce jour. Une quation de mcanique des fluides fut utilise pour calculer la force dploye pour le systme de pdalage (pales, leviers, pdales) et des jambes chaque tour de pdale. Ensuite, cette force totale a t multiplie par la vitesse de pdalage pour estimer la Pext sur VA. Ayant trouv les quivalences de Pext sur VA et VS, nous nous sommes fixs comme objectif dans la deuxime tude de comparer les rponses hmodynamiques et cardiorespiratoires lors d'un exercice maximal progressif sur VS par rapport au VA une mme Pext. Les rsultats ont montr que le VO2 (p<0.0001) et la diffrence artrio-veineuse (C(a-v)O2) (p<0.0001) taient diminus lors de lexercice sur VA comparativement celui sur VS. Parmi les variables hmodynamiques, le volume djection systolique (VES) (p0.05) et le dbit cardiaque (Qc) (p0.05) taient plus levs sur VA. En plus, on nota une diminution significative de la frquence cardiaque (FC) (p0.05). tant donn qu une mme Pext les rponses physiologiques sont diffrentes sur VA par rapport celles sur VS, nous avons effectu une troisime tude pour tablir la relation entre les diffrentes expressions de l'intensit relative de l'exercice (% du VO2max,% de la FCmax,% du VO2 de rserve (% de VO2R) et % de la FC rserve (% FCR)). Les rsultats ont dmontr que la relation % FCR vs % VO2R tait la plus corrle (rgression linaire) et la plus proche de la ligne didentit. Ces rsultats pourraient aider mieux prescrire et contrler lintensit de l'exercice sur VA pour des sujets sains. Finalement, une dernire tude comparant la ractivation parasympathique aprs un exercice maximal incrmental effectu sur VA et VS en immersion au niveau de la poitrine a montr que la ractivation parasympathique court terme tait plus prdominante sur VA (i,e. t, delta 10 delta 60 et T30, p<0.05). Cela suggrait, quaprs un exercice maximal sur VA, la ractivation parasympathique court terme tait acclre par rapport celle aprs l'effort maximal sur VS chez de jeunes sujets sains. En conclusion, nous proposons une mthode de calcul de la puissance mcanique externe sur VA en fonction de la cadence de pdalage. Nous avons dmontr que pendant lexercice sur VA les rponses hmodynamiques et cardiorespiratoires sont diffrentes de celles sur VS une mme Pext et nous proposons des quations pour le calcul du VO2 dans leau ainsi quune mthode pour la prescription et le contrle de lexercice sur VA. Finalement, la ractivation parasympathique court terme sest trouve acclre aprs un effort maximal incrmental sur VA comparativement celle sur VS.
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INTRODUCTION: Emerging evidence indicates that nitric oxide (NO), which is increased in osteoarthritic (OA) cartilage, plays a role in 4-hydroxynonenal (HNE) generation through peroxynitrite formation. HNE is considered as the most reactive product of lipid peroxidation (LPO). We have previously reported that HNE levels in synovial fluids are more elevated in knees of OA patients compared to healthy individuals. We also demonstrated that HNE induces a panoply of inflammatory and catabolic mediators known for their implication in OA cartilage degradation. The aim of the present study was to investigate the ability of inducible NO synthase (iNOS) inhibitor, L-NIL (L-N6-(L-Iminoethyl)Lysine), to prevent HNE generation through NO inhibition in human OA chondrocytes. METHOD: Cells and cartilage explants were treated with or without either an NO generator (SIN or interleukin 1beta (IL-1)) or HNE in absence or presence of L-NIL. Protein expression of both iNOS and free-radical-generating NOX subunit p47 (phox) were investigated by western blot. iNOS mRNA detection was measured by real-time RT-PCR. HNE production was analysed by ELISA, Western blot and immunohistochemistry. S-nitrosylated proteins were evaluated by Western Blot. Prostaglandin E2 (PGE2) and metalloproteinase 13 (MMP-13) levels as well as glutathione S-transferase (GST) activity were each assessed with commercial kits. NO release was determined using improved Griess method. Reactive oxygen species (ROS) generation was revealed using fluorescent microscopy with the use of commercial kits. RESULTS: L-NIL prevented IL-1-induced NO release, iNOS expression at protein and mRNA levels, S-nitrosylated proteins and HNE in a dose dependent manner after 24h of incubation. Interestingly, we revealed that L-NIL abolished IL-1-induced NOX component p47phox as well as ROS release. The HNE-induced PGE2 release and both cyclooxygenase-2 (COX-2) and MMP-13 expression were significantly reduced by L-NIL addition. Furthermore, L-NIL blocked the IL-1 induced inactivation of GST, an HNE-metabolizing enzyme. Also, L-NIL prevented HNE induced cell death at cytotoxic levels. CONCLUSION: Altogether, our findings support a beneficial effect of L-NIL in OA by preventing LPO process in NO-dependent and/or independent mechanisms.
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La pratique dactivit physique fait partie intgrante des recommandations mdicales pour prvenir et traiter les maladies coronariennes. Suivant un programme dentranement structur, serait-il possible damliorer la rponse lexercice tout en offrant une protection cardiaque au patient? Cest ce que semblent dmontrer certaines tudes sur le prconditionnement ischmique (PCI) induit par un test deffort maximal. Les mmes mcanismes physiologiques induits par le PCI sont galement observs lorsquun brassard est utilis pour crer des cycles dischmie/reperfusion sur un muscle squelettique. Cette mthode est connue sous lappellation : prconditionnement ischmique distance (PCID). lautre extrmit du spectre de lactivit physique, des sportifs ont utilis le PCDI durant leur chauffement afin damliorer leurs performances. Cest dans lobjectif dtudier ces prmisses que se sont construits les projets de recherches suivants. La premire tude porte sur les effets du PCID sur des efforts supra maximaux de courte dure. Les sujets (N=16) ont excut un test alactique (6 * 6 sec. supra maximales) suivi dun test lactique (30 secondes supra maximales) sur ergocycle. Les sujets avaient t alatoirement assigns une intervention PCID ou une intervention contrle (CON) avant dentreprendre les efforts. La procdure PCID consiste effectuer quatre cycles dischmie de cinq minutes laide dun brassard insuffl 50 mm Hg de plus que la pression artrielle systolique sur le bras. Les rsultats de ce projet dmontrent que lintervention PCID na pas deffets significatifs sur lamlioration de performance provenant classiquement du systme anarobie , malgr une lgre hausse de la puissance maximal en faveur du PCID sur le test de Wingate de trente secondes (795 W vs 777 W) et sur le test de force-vitesse de six secondes (856 W vs 847 W). Le deuxime essai clinique avait pour objectif dtudier les effets du PCID, selon la mthode labore dans le premier projet, lors dun effort modr de huit minutes (75 % du seuil ventilatoire) et un effort intense de huit minutes (115 % du seuil ventilatoire) sur les cintiques de consommation doxygne. Nos rsultats dmontrent une acclration significative des cintiques de consommation doxygne lors de lintervention PCID par rapport au CON aux deux intensits deffort (valeur de 1 effort modr : 27,2 4,6 secondes par rapport 33,7 6,2, p < 0,01 et intense : 29,9 4,9 secondes par rapport 33,5 4,1, p < 0,001) chez les sportifs amateurs (N=15). Cela se traduit par une rduction du dficit doxygne en dbut deffort et une atteinte plus rapide de ltat stable. Le troisime projet consistait effectuer une revue systmatique et une mta-analyse sur la thmatique du prconditionnement ischmique (PCI) induit par un test deffort chez les patients coronariens utilisant les variables provenant de llectrocardiogramme et des paramtres dun test deffort. Notre recherche bibliographique a identifi 309 articles, dont 34 qui ont t inclus dans la mta-analyse, qui reprsente un lot de 1 053 patients. Nos analyses statistiques dmontrent que dans un effort subsquent, les patients augmentent leur temps avant datteindre 1 mm de sous-dcalage du segment ST de 91 secondes (p < 0,001); le sous-dcalage maximal diminue de 0,38 mm (p < 0,01); le double produit 1 mm de sous-dcalage du segment ST augmente de 1,80 x 103 mm Hg (p < 0,001) et le temps total deffort augmente de 50 secondes (p < 0,001). Nos projets de recherches ont favoris lavancement des connaissances en sciences de lactivit physique quant lutilisation dun brassard comme stimulus au PCID avant un effort physique. Nous avons valu leffet du PCID sur diffrentes voies mtaboliques leffort pour conclure que la mthode pourrait acclrer les cintiques de consommation doxygne et ainsi rduire la plage du dficit doxygne. Nos dcouvertes apportent donc un claircissement quant lamlioration des performances de type contre-la-montre tudi par dautres auteurs. De plus, nous avons tabli des paramtres cliniques permettant dvaluer le PCI induit par un test deffort chez les patients coronariens.
Resumo:
The objective of this thesis was to quantify the physiological responses such as O2 uptake (VO2), heart rate (HR) and blood lactate ([LA]) to some types of activities associated with intermittent sports in athletes. Our hypothesis is that the introduction of accelerations and decelerations with or without directional changes results in a significative increase of the oxygen consumption, heart rate and blood lactate. The purpose of the first study was to measure and compare the VO2 and the HR of 6 on-court tennis drills at both high and low displacement speeds. These drills were done with and without striking the ball, over full and half-width court, in attack or in defense mode, using backhand or forehand strokes. Results show that playing an attacking style requires 6.5% more energy than playing a defensive style (p < 0.01) and the backhand stroke required 7% more VO2 at low speed than forehand stroke (p < 0.05) while the additional cost of striking the ball lies between 3.5 and 3.0 mL kg-1 min-1. Finally, while striking the ball, the energy expanded during a shuttle displacement on half-width court is 14% higher than running on full-width court. Studies #2 and #3 focused on different modes of displacement observed in irregular sports. The objective of the second study was to measure and compare VO2, HR and [LA] responses to randomly performed multiple fractioned runs with directional changes (SR) and without directional changes (FR) to those of in-line running (IR) at speeds corresponding to 60, 70 and 80% of the subjects maximal aerobic speed (MAS). All results show that IRs VO2 was significantly lower than SRs and FRs (p<0.05). SRs VO2 was greater than FRs only at speeds corresponding to 80%MAS. On the other hand, HR was similar in SR and FR but significantly higher than IRs (p<0.05). [LA] varied between 4.2 0.8 and 6.6 0.9 mmol L-1 without significant differences between the 3 displacement modes. Finally, the third studys objective was to measure and compare VO2 , HR and [LA] responses during directional changes at different angles and at different submaximal running speeds corresponding to 60, 70 and 80% MAS. Subjects randomly performed 4 running protocols 1) a 20-m shuttle running course (180) (SR), 2) an 8-shaped running course with 90-degree turns every 20 m (90R), 3) a Zigzag running course (ZZR) with multiple close directional changes (~ 5 m) at different angle values of 91.8, 90 and 38.6, 4) an In-line run (IR) for comparison purposes. Results show that IRs was lower (p<0.001) than for 90Rs, SRs and ZZRs at all intensities. VO2 obtained at 60 and 70%MAS was 48.7 and 38.1% higher during ZZR when compared to IR while and depending on the intensity, during 90R and SR was between 15.5 and 19.6% higher than during IR. Also, ZZRs VO2 was 26.1 and 19.5% higher than 90Rs, 26.1 and 15.5% higher than SRs at 60 and 70%MAS. SRs and 90Rs VO2 were similar. Changing direction at a 90 angle and at 180 angle seem similar when compared to continuous in-line running. [LA] levels were similar in all modalities. Overall, the studies presented in this thesis allow the quantification of the specific energetic demands of certain types of displacement modes in comparison with conventional forward running. Also, our results confirm that the energy cost varies and increase with the introduction of accelerations and decelerations with and without directional changes.
Resumo:
In vivo, la pression artrielle au niveau des artres crbrales est pulse, alors que ex vivo, ltude de la fonction crbrovasculaire est majoritairement mesure en pression statique. Limpact de la pression pulse sur la rgulation du tonus myognique et sur la fonction endothliale crbrale est inconnu. Nous avons pos lhypothse selon laquelle en prsence d'une pression pulse physiologique, la dilatation dpendante de lendothlium induite par le flux et le tonus myognique seraient optimiss. Lobjectif de notre tude est dtudier ex vivo limpact de la pression pulse sur le tonus myognique et la dilatation induite par le flux dans les artres crbrales de souris. Nous avons utilis un artriographe pressuris coupl un systme gnrant une onde pulse de frquence et damplitude rglables. Les artres crbrales moyennes (160 m de diamtre) ont t isoles de souris C57BL6 ges de 3 mois et pressurises 60 mm Hg, en pression statique ou en pression pulse. En pression statique, le tonus myognique est faible mais est potentialis par le L-NNA (un inhibiteur de la eNOS) et la PEG-catalase (qui dgrade le H2O2), suggrant une influence des produits dilatateurs drivs de la eNOS sur le tonus myognique. En prsence de pression pulse (pulse de 30 mm Hg, pression moyenne de 60 mm Hg, 550 bpm), le tonus myognique est significativement augment, indpendamment du L-NNA et de la PEG-catalase, suggrant que la pression pulse lve limpact de la eNOS. En pression statique ou pulse, les artres pr-contractes se dilatent de faon similaire jusqu une force de cisaillement de 15 dyn/cm2. Cette dilatation, dpendante de lendothlium et de la eNOS, est augmente en condition pulse une force de cisaillement de 20 dyn/cm2. En prsence de PEG-catalase, la dilatation induite par le flux est diminue en pression statique mais pas en pression pulse, suggrant que la pression statique, mais pas la pression pulse, favorise la production de O2 -/H2O2. En effet, la dilatation induite par le flux est associe une production de O2 -/H2O2 par la eNOS, mesurable en pression statique, alors que la dilatation induite par le flux en pression pulse est associe la production de NO. Les diffrences de sensibilit la dilatation induite par le flux ont t abolies aprs inhibition de Nox2, en condition statique ou pulse. La pression pulse physiologique rgule donc lactivit de la eNOS crbrale, en augmentant le tonus myognique et, en prsence de flux, permet la relche de NO via la eNOS.
