Relation entre CaMKII et les dynamiques calciques endothéliales : impact de l'hypertension arterielle.

L’endothélium vasculaire joue un rôle prépondérant dans la régulation du tonus vasculaire en générant l’oxyde nitrique (NO), la prostacycline (PGI2) et les facteurs hyperpolarisants dérivés de l’endothélium (EDHF) comme puissants vasodilatateurs. Ces mécanismes requièrent le calcium (Ca2+) à divers niveaux, démontrant l’importance des dynamiques calciques endothéliales. Une perturbation de l’homéostasie calcique est observée dans une dysfonction endothéliale liée à l’hypertension artérielle. Il est impératif d’approfondir nos connaissances sur les signalisations calciques endothéliales impliquées dans le contrôle du tonus vasculaire. Des études récentes ont montré qu’une variation locale de la concentration en Ca2+ libre intracellulaire ([Ca2+]i) est suffisante pour générer une réponse physiologique importante. Les pulsars calciques sont caractérisés par une augmentation de [Ca2+]i spontanée et transitoire spécifiquement localisée au niveau des projections myoendothéliales (PMEs). Ces PMEs sont des sites de communication privilégiés entre les cellules endothéliales (CEs) et les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLVs). Les pulsars calciques sont impliqués dans le mécanisme de l’EDHF via l’activation des canaux potassiques Ca2+-dépendant de moyenne conductance (KCa3.1 ou IKCa). Les travaux de cette thèse visent à améliorer nos connaissances sur les signalisations calciques locales en caractérisant une nouvelle voie de signalisation pouvant être impliquée dans la régulation du tonus vasculaire en condition physiopathologique. Outre les canaux KCa3.1 peu d’informations sont disponibles sur les cibles sensibles aux pulsars calciques. Une première étude a permis d’identifier la protéine kinase II dépendante du complexe Ca2+/calmoduline (CaMKII) sous ses isoformes α, β et δ dans les CEs d’artères natives de souris comme une cible pouvant être modulée par les pulsars calciques. Des études en immunofluorescence ont permis d’observer la localisation particulière de CaMKII endothéliale dans les PMEs, les sites des pulsars calciques. Une stimulation spécifique des pulsars calciques par la phényléphrine (PE) engendre un recrutement de CaMKII dans les PMEs. Sachant que CaMKII active l’oxyde nitrique synthase endothéliale (NOS3), nous avons évalué l’impact d’une stimulation des pulsars calciques sur la production de NO en présence d’un inhibiteur de CaMKII, le KN-93. Nous avons démontré que la production de NO est en partie dépendante de l’activation de CaMKII par les pulsars calciques. En utilisant un modèle d’hypertension induite par l’infusion chronique de PE, nous avons permis de mettre en évidence une perturbation dans la relation entre les pulsars calciques et CaMKII. Dans une seconde étude nous avons établi deux modèles (normo- et hypertendus) d’infusion chronique à l’angiotensine II (AngII) afin évaluer l’impact des ROS et de l’hypertension sur la voie de signalisation pulsars/CaMKII/NO. Nos résultats ont montré une augmentation des pulsars calciques accompagnée d’un recrutement de CaMKII dans les PMEs. Une stimulation aigue à l’AngII suggère que les ROS modulent les dynamiques calciques et que l’AngII stimule la production de NO. Cette étude propose que ces voies de signalisations impliquent les récepteurs de type 1 et 2 à l’AngII (AT1 et AT2). L’étude des pulsars calciques dépend fortement de la structure native des artères qui permet de conserver la formation des PMEs. La dernière étude présentée dans cette thèse a permis d’établir une relation entre les PMEs et les pulsars calciques dans trois lits vasculaires distincts (artères mésentériques, pulmonaires et coronariennes). Nos résultats ont montré que les paramètres cinétiques des pulsars calciques sont fortement conservés entre les différents lits vasculaires. Toutefois, la fréquence globale ainsi que le nombre de sites actifs des pulsars calciques diffèrent avec une proportion plus élevée dans les artères mésentériques et coronariennes comparativement aux artères pulmonaires. Ces résultats corrèlent avec le nombre plus élevé de PMEs retrouvé dans les artères mésentériques et coronariennes. Ces travaux suggèrent que les pulsars calciques sont fondamentaux pour les artères de résistance. Les études de cette thèse ont mené à l’identification d’une nouvelle voie de signalisation impliquant les pulsars calciques et CaMKII endothéliale dans la stimulation de la production de NO. Cette nouvelle voie de signalisation pourrait être impliquée dans la régulation du tonus vasculaire en condition physiopathologique. Les pulsars calciques semblent être fortement conservés entre les différentes artères de résistances et ce malgré la disparité dans les PMEs, suggérant un rôle prépondérant dans la fonction vasculaire. Ces travaux ouvrent une avenue pour le développement de potentielles cibles thérapeutiques pouvant contrer la dysfonction endothéliale associée à l’hypertension artérielle.

Modularisation épistatique des loci à trait quantitatif associés à la pression artérielle et identification de gènes candidats pour l’hypertension

Problématique: L’hypertension artérielle essentielle, facteur de risque majeur dans le développement des maladies cardiovasculaires, est un trait multigénique complexe dont les connaissances sur le déterminisme génétique nécessitent d’être approfondies. De nombreux loci à trait quantitatif (QTLs); soit des gènes responsables de faire varier la pression artérielle (PA), ont été identifiés chez l’humain et le modèle animal. Cependant, le mystère plane encore sur la façon dont ces gènes fonctionnent ensemble pour réguler la PA. Hypothèse et objectif: Plutôt qu’une addition de QTLs ayant chacun une action infinitésimale sur la PA, une interaction épistatique entre les gènes serait responsable du phénotype hypertendu. Ainsi, l’étude de cette épistasie entre les gènes impliqués, directement ou indirectement, dans l’homéostasie de la PA nous permettrait d’explorer de nouvelles voies de régulation moléculaire en cause dans cette maladie. Méthodes: Via la réalisation de souches congéniques de rats, où un segment chromosomique provenant d’une souche receveuse hypertendue (Dahl Salt Sensitive, SS/Jr) est remplacé par son homologue provenant d’une souche donneuse normotendue (Lewis, LEW), des QTLs peuvent être mis en évidence. Dans ce contexte, la combinaison de QTLs via la création de doubles ou multiples congéniques constitue la première démonstration fonctionnelle des interactions intergéniques. Résultats: Vingt-sept combinaisons au total nous ont menés à l’appréciation d’une modularisation des QTLs. Ces derniers ont été catégorisés selon deux principaux modules épistatiques (EMs) où les QTLs appartenant à un même EM sont épistatiques entre eux et participent à une même voie régulatrice. Les EMs/cascades agissent alors en parallèle pour réguler la PA. Grâce à l’existence de QTLs ayant des effets opposés sur la PA, nous avons pu établir l’ordre hiérarchique entre trois paires de QTLs. Cependant, lorsque cette suite régulatrice ne peut être déterminée, d’autres approches sont nécessaires. Nos travaux nous ont mené à l’identification d’un QTL situé sur le chromosome 16 du rat (C16QTL), appartenant au EM1 et qui révélerait une nouvelle voie de l’homéostasie de la PA. Le gène retinoblastoma-associated protein 140 (Rap140)/family with sequence similarity 208 member A (Fam208a), présentant une mutation non synonyme entre SS/Jr et LEW est le gène candidat le plus plausible pour représenter C16QTL. Celui-ci code pour un facteur de transcription et semblerait influencer l’expression de Solute carrier family 7 (cationic amino acid transporter, y+ system) member 12 (Slc7a12), spécifiquement et significativement sous exprimé dans les reins de la souche congénique portant C16QTL par rapport à la souche SS/Jr. Rap140/Fam208a agirait comme un inhibiteur de la transcription de Slc7a12 menant à une diminution de la pression chez Lewis. Conclusions: L’architecture complexe de la régulation de la PA se dévoile mettant en scène de nouveaux acteurs, pour la plupart inconnus pour leur implication dans la PA. L’étude de la nouvelle voie de signalisation Rap140/Fam208a - Slc7a12 nous permettra d’approfondir nos connaissances quant à l’homéostasie de la pression artérielle et de l’hypertension chez SS/Jr. À long terme, de nouveaux traitements anti-hypertenseurs, ciblant plus d’une voie de régulation à la fois, pourraient voir le jour.

Prevalencia de síntomas de la voz y factores asociados en trabajadores de la central de llamadas Fonosanitas

Cada día se tiene más conocimiento acerca de la voz como un elemento fundamental en el desempeño laboral. Los diferentes sectores económicos tienen como estrategias de comunicación las asesorías personales a través de las centrales de llamadas telefónicas, aumentado así el reporte de síntomas vocales en trabajadores. El objetivo de este estudio fue conocer la prevalencia de los síntomas de la voz en agentes de llamadas y los factores asociados como antecedentes médicos, ocupacionales y extraocupacionales, a través de una encuesta aplicada a los trabajadores. La población de estudio fue de 495 trabajadores de la central de llamadas de la Organización Sanitas Internacional – Fonosanitas-sede Bogotá. Colombia; de la cual se obtuvo una muestra de forma randomizada y aleatorizada. Es necesario destacar que en Colombia no se encontraron estadísticas relacionadas con este tema. El 91.3 % de los asesores de llamadas reportaron más de dos síntomas vocales de una escala de once (11) síntomas. Tanto los hombres como las mujeres reportaron síntomas por igual, aunque en la distribución de la población predomino el género femenino (64.2%). Entre los hallazgos más importantes, el síntoma principal fue la sensación de mucosidad de la garganta en un 72%, seguido por la voz tensa en un 59.2 % y por la voz ronca en un 51.6 %, principalmente al final de la jornada 62.6%. El 54% de los trabajadores notaron un deterioro progresivo de la voz durante la jornada laboral. Los factores biológicos con mayor significancia estadística fueron las patologías respiratorias altas, el reflujo gastroesofágico,tensión cervical y patología tiroidea. Las características del ambiente laboral podrían llegar a aumentar la prevalencia de estos síntomas, incrementando las incapacidades y afectando la productividad.

Actitudes hacia el VIH/SIDA, el cáncer y la enfermedad de Alzheimer

Esta revisión de la literatura tuvo como objetivo describir las actitudes hacia el VIH/SIDA, el cáncer y la Enfermedad de Alzheimer desde el modelo tripartito. Se revisaron 109 artículos publicados entre 2005 y 2015 en algunas bases de datos especializadas y herramientas de análisis de impacto. También se incluyeron fuentes secundarias ampliándose la búsqueda a los últimos 20 años (1995-2015). Los resultados mostraron que la mayoría de los estudios realizados sobre las actitudes hacia estas tres enfermedades son de tipo cuantitativo y la información se analizó con base en los componentes del modelo tripartito. Algunos aspectos sociodemográficos como el sexo y la edad están asociados con las actitudes hacia las tres enfermedades y predominan las creencias erróneas sobre ellas respecto a sus causas, curso y tratamiento. También predominan actitudes negativas hacia las tres enfermedades y las conductas e intenciones conductuales son diversas hacia cada una de ellas. No se hallaron antecedentes empíricos del estudio de la estructura de las actitudes propuesta por el modelo tripartito hacia las tres enfermedades. La Salud Pública ha liderado la investigación con base en el modelo de conocimientos, actitudes y prácticas propuesto por la OMS.

Central mechanisms involved in pilocarpine-induced pressor response

Pilocarpine (cholinergic muscarinic agonist) injected peripherally may act centrally to produce pressor responses; in the present study, using c-fos immunoreactive expression, we investigated the forebrain and brainstem areas activated by pressor doses of intravenous (i.v.) pilocarpine. In addition, the importance of vasopressin secretion and/or sympathetic activation and the effects of lesions in the anteroventral third ventricle (AV3V) region in awake rats were also investigated. In male Holtzman rats, pilocarpine (0.04 to 4 mu mol/kg b.w.) i.v. induced transitory hypotension followed by long lasting hypertension. Sympathetic blockade with prazosin (1 mg/kg b.w.) i.v. or AV3V lesions (1 day) almost abolished the pressor response to i. v. pilocarpine (2 mu mol/kg b.w.), whereas the vasopressin antagonist (10 mu g/kg b.w.) i.v. reduced the response to pilocarpine. Pilocarpine (2 and 4 mu mol/kg b.w.) i.v. increased the number of c-fos immunoreactive cells in the subfornical organ, paraventricular and supraoptic nuclei of the hypothalamus, organ vasculosum of the lamina terminalis, median preoptic nucleus, nucleus of the solitary tract and caudal and rostral ventrolateral medulla. These data suggest that i.v. pilocarpine activates specific forebrain and brainstem mechanisms increasing sympathetic activity and vasopressin secretion to induce pressor response. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Lithium reduces Gsk3b mRNA levels: implications for Alzheimer Disease

There is evidence of increased systemic expression of active GSK3B in Alzheimer`s disease patients, which apparently is associated with the formation of senile plaques and neurofibrillary tangles. Due to its central role in the pathogenesis of AD, GSK3B is currently a promising target of the pharmaceutical industry. Whilst trials with specific GSK inhibitors in AD are under way, major attention has been focused on the neuroprotective effects of lithium. Whereas the direct and indirect inhibitory effects of lithium over GSK3 activity have been documented by several groups, its effects over Gsk3 transcription have not yet been addressed. We used quantitative PCR to evaluate the transcriptional regulation of Gsk3a and Gsk3b in lithium-treated primary cultures of rat cortical and hippocampal neurons. We found a significant and dose-dependent reduction in the expression of Gsk3b, which was specific to hippocampal cells. This same effect was further confirmed in vivo by measuring Gsk3 expression in different brain regions and in peripheral leukocytes of adult rats treated with lithium. Our studies show that LiCl can modulate Gsk3b transcription in vitro and in vivo. This observation suggest new regulatory effects of lithium over Gsk3b, contributing to the better understanding of its mechanisms of action, offering a new and complementary explanation for Gsk3b modulation and reinforcing its potential for the inhibition of key pathological pathways in Alzheimer`s disease.

Direct effects of colchicine on myocardial function - Studies in hypertrophied and failing spontaneously hypertensive rats

The aging spontaneously hypertensive rat (SHR) is a model in which the transition from chronic stable left ventricular hypertrophy to overt heart failure can be observed. Although the mechanisms for impaired function in hypertrophied and failing cardiac muscle from the SHR have been studied, none accounts fully for the myocardial contractile abnormalities. The cardiac cytoskeleton has been implicated as a possible cause for myocardial dysfunction. If an increase in microtubules contributes to dysfunction, then myocardial microtubule disruption by colchicine should promote an improvement in cardiac performance. We studied the active and passive properties of isolated left ventricular papillary muscles from 18- to 24-month-old SHR with evidence of heart failure (SHR-F, n=6), age-matched SHR without heart failure (SHR-NF, n=6), and age-matched normotensive Wistar-Kyoto rats (WKY, n=5). Mechanical parameters were analyzed before and up to 90 minutes after the addition of colchicine (10(-5), 10(-4), and 10(-3) mol/L). In the baseline state, active tension (AT) developed by papillary muscles from the WKY group was greater than for SHR-NF and SHR-F groups (WKY 5.69+/-1.47 g/mm(2) [mean+/-SD], SHR-NF 3.41+/-1.05, SHR-F 2.87+/-0.26; SHR-NF and SHR-F P<0.05 versus WKY rats). The passive stiffness was greater in SHR-F than in the WKY and SHR-NF groups (central segment exponential stiffness constant, K-cs: SHR-F 70+/-25, SHR-NF 44+/-17, WKY 41+/-13 [mean+/-SD]; SHR-F P<0.05 versus; SHR-NF and WKY rats). AT did not improve after 10, 20, and 30 minutes of exposure to colchicine (10(-5), 10(-4), and 10(-3) mol/L) in any group. In the SHR-F group, AT and passive stiffness did not change after 30 to 90 minutes of colchicine exposure (10(-4) mol/L). In summary, the data in this study fail to demonstrate improvement of intrinsic muscle function in SHR with heart failure after colchicine. Thus, in the SHR there is no evidence that colchicine-induced cardiac microtubular depolymerization affects the active or passive properties of hypertrophied or failing left ventricular myocardium.

IVF/ICSI outcomes after culture of human embryos at low oxygen tension: a meta-analysis

Background: Improved pregnancy, implantation, and birth rates have been reported after the use of reduced O2 concentration during embryo culture, mainly due to a reduction of the cumulative detrimental effects of reactive oxygen species. However, some studies have failed to report any positive effects. The objective of this meta-analysis was to evaluate the effect of a low-O2 environment on IVF/intracytoplasmic sperm injection (ICSI) outcomes.Methods: All available published and ongoing randomised trials that compared the effects of low (similar to 5%; OC similar to 5) and atmospheric (similar to 20%; OC similar to 20) oxygen concentrations on IVF/ICSI outcomes were included. Search strategies included online surveys of databases from 1980 to 2011. The outcomes measured were fertilisation rate, implantation rate and ongoing pregnancy rates. The fixed effects model was used to calculate the odds ratio.Results: Seven studies were included in this analysis. The pooled fertilisation rate did not differ significantly (P = 0.54) between the group of oocytes cultured at low O2 tension and the group at atmospheric O2 tension. Concerning all cycles, the implantation (P = 0.06) and ongoing pregnancy (P = 0.051) rates were not significantly different between the group receiving transferred sets containing only OC similar to 5 embryos and the group receiving transferred sets with only OC similar to 20 embryos. In a meta-analysis performed for only those trials in which embryos were transferred on day 2/3, implantation (P = 0.63) and ongoing pregnancy (P = 0.19) rates were not significantly different between the groups. In contrast, when a meta-analysis was performed using only trials in which embryos were transferred on days 5 and 6 (at the blastocyst stage), the group with transferred sets of only OC similar to 5 embryos showed a statistically significantly higher implantation rate (P = 0.006) than the group receiving transferred sets with only OC similar to 20 embryos, although the ongoing pregnancy (P = 0.19) rates were not significantly different between the groups.Conclusions: Despite some promising results, it seems too early to conclude that low O2 culture has an effect on IVF outcome. Additional randomised controlled trials are necessary before evidence-based recommendations can be provided. It should be emphasised that the present meta-analysis does not provide any evidence that low oxygen concentration is unnecessary.

Central blockade of nitric oxide synthesis reduces moxonidine-induced hypotension

1 Nitric oxide (NO) and alpha(2)-adrenoceptor and imidazoline agonists such as moxonidine may act centrally to inhibit sympathetic activity and decrease arterial pressure.2 In the present study, we investigated the effects of pretreatment with L-NAME ( NO synthesis inhibitor), injected into the 4th ventricle (4th V) or intravenously (i.v.), on the hypotension, bradycardia and vasodilatation induced by moxonidine injected into the 4th V in normotensive rats.3 Male Wistar rats with a stainless steel cannula implanted into the 4th V and anaesthetized with urethane were used. Blood flows were recorded by use of miniature pulsed Doppler flow probes implanted around the renal, superior mesenteric and low abdominal aorta.4 Moxonidine (20 nmol), injected into the 4th V, reduced the mean arterial pressure (-42+/-3 mmHg), heart rate (-22+/-7 bpm) and renal (-62+/-15%), mesenteric (-41+/-8%) and hindquarter (-50+/-8%) vascular resistances.5 Pretreatment with L-NAME (10 nmol into the 4th V) almost abolished central moxonidine-induced hypotension (-10+/-3 mmHg) and renal (-10+/-4%), mesenteric (-11+/-4%) and hindquarter (-13+/-6%) vascular resistance reduction, but did not affect the bradycardia (-18+/-8 bpm).6 the results indicate that central NO mechanisms are involved in the vasodilatation and hypotension, but not in the bradycardia, induced by central moxonidine in normotensive rats. British Journal of Pharmacology (2004).

Antihypertensive responses elicited by central moxonidine in rats: Possible role of nitric oxide

In the present study, we investigated the effects of pretreatment with N-G-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) (nitric oxide synthase inhibitor) injected intravenously (IV) on the hypotension, bradycardia, and vasodilation produced by moxonidine (alpha(2)-adrenergic/imidazoline receptor agonist) injected into the fourth brain ventricle (4th V) in rats submitted to acute hypertension that results from baroreflex blockade by bilateral injections of kynurenic acid (kyn, glutamatergic receptor antagonist) into the nucleus of the solitary tract (NTS) or in normotensive rats. Male Wistar rats (n = 5 to 7/group) anesthetized with IV urethane (1.0 g kg(-1) of body weight) and a-chloralose (60mg kg(-1) of body weight) were used. Bilateral injections of kyn (2.7 nmol 100 nL(-1)) into the NTS increased baseline mean arterial pressure (148 +/- 11 mm Hg, vs. control: 102 +/- 4mm Hg) and baseline heart rate (417 +/- 11 bpm, vs. control: 379 +/- 6 bpm). Moxonidine (20 nmol mu L-1) into the 4th V reduced mean arterial pressure and heart rate to similar levels in rats treated with kyn into the NTS (68 +/- 9 mm Hg and 359 +/- 7 bpm) or in control normotensive rats (66 +/- 7 mm Hg and 362 +/- 8 bpm, respectively). The pretreatment with L-NAME (2 5 mu mol kg-1, IV) attenuated the hypotension produced by moxonidine into the 4th V in rats treated with kyn (104 +/- 6 mm Hg) or in normotensive rats (95 +/- 8 mm Hg), without changing bradycardia. Moxonidine into the 4th V also reduced renal, mesenteric, and hindquarter vascular resistances in rats treated or not with kyn into the NTS and the pretreatment with L-NAME IV reduced these effects of moxonidine. Therefore, these data indicate that nitric oxide mechanisms are involved in hypotension and mesenteric, renal, and hindquarter vasodilation induced by central moxonidine in normotensive and in acute hypertensive rats.

Antihypertensive effects of central ablations in spontaneously hypertensive rats

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Inhibition of central angiotensin II-induced pressor responses by hydrogen peroxide

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Central mechanisms involved in pilocarpine-induced pressor response

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)