Reduction in arterial wall strain with aggressive lipid-lowering therapy in patients with carotid artery disease

Background: Inflammation and biomechanical factors have been associated with the development of vulnerable atherosclerotic plaques. Lipid-lowering therapy has been shown to be effective in stabilizing them by reducing plaque inflammation. Its effect on arterial wall strain, however, remains unknown. The aim of the present study was to investigate the role of high- and low-dose lipid-lowering therapy using an HMG-CoA reductase inhibitor, atorvastatin, on arterial wall strain. Methods and Results: Forty patients with carotid stenosis >40% were successfully followed up during the Atorvastatin Therapy: Effects on Reduction Of Macrophage Activity (ATHEROMA; ISRCTN64894118) Trial. All patients had plaque inflammation as shown by intraplaque accumulation of ultrasmall super paramagnetic particles of iron oxide on magnetic resonance imaging at baseline. Structural analysis was performed and change of strain was compared between high- and low-dose statin at 0 and 12 weeks. There was no significant difference in strain between the 2 groups at baseline (P=0.6). At 12 weeks, the maximum strain was significantly lower in the 80-mg group than in the 10-mg group (0.085±0.033 vs. 0.169±0.084; P=0.001). A significant reduction (26%) of maximum strain was observed in the 80-mg group at 12 weeks (0.018±0.02; P=0.01). Conclusions: Aggressive lipid-lowering therapy is associated with a significant reduction in arterial wall strain. The reduction in biomechanical strain may be associated with reductions in plaque inflammatory burden.

Feedback-type inhibition of activity of 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme a reductase by ubiquinone

Accompanying the decrease in serum cholesterol and increase in concentration of ubiquinone in liver and its microsomes, the activity, but not the protein, of HMG-CoA reductase decreased in ubiquinone-supplemented rats. A soluble 58-kDa preparation of HMG-CoA reductase was partially inhibited on addition of ubiquinone indicating a possible feedback type of action.

Regulation of Kinin receptor Expression in Heart Failure with a Focus on Vascular Endothelium

Accumulating evidence show that kinins, notably bradykinin (BK) and kallidin, have cardioprotective effects. To these include reduction of left ventricular hypertrophy (LVH) and progression of heart failure. The effects are mediated through two G protein-coupled receptors- bradykinin type-2 receptor (BK-2R) and bradykinin type -1 receptor (BK-1R). The widely accepted cardioprotective effects of BK-receptors relate to triggering the production and release of vasodilating nitric oxide (NO) by endothelial cells. They also exert anti-proliferative effects on fibroblasts and anti-hypertrophic effects on myocytes, and thus may play an essential role in the cardioprotective response to myocardial injury. The role for BK-1Rs in HF is based on experimental animal models, where the receptors have been linked to cardioprotective- but also to cardiotoxic -effects. The BK-1Rs are induced under inflammatory and ischemic conditions, shown in animal models; no previous reports, concerning BK-1Rs in human heart failure, have been presented. The expression of BK-2Rs is down-regulated in human end-stage heart failure. Present results showed that, in these patients, the BK-1Rs were up-regulated, suggesting that also BK-1Rs are involved in the pathogenesis of human heart failure. The receptors were localized mainly in the endothelium of intramyocardial coronary vessels, and correlated with the increased TNF-α expression in the myocardial coronary vessels. Moreover, in cultured endothelial cells, TNF-α was a potent trigger of BK-1Rs. These results suggest that cytokines may be responsible for the up-regulation of BK-1Rs in human heart failure. A linear relationship between BK-2R mRNA and protein expression in normal and failing human left ventricles implies that the BK-2Rs are regulated on the transcriptional level, at least in human myocardium. The expression of BK-2Rs correlated positively with age in normal and dilated hearts (IDC). The results suggest that human hearts adapts to age-related changes, by up-regulating the expression of cardioprotective BK-2Rs. Also, in the BK-2R promoter polymorphism -58 T/C, the C-allele was accumulated in cardiomyopathy patients which may partially explain the reduced number of BK-2Rs. Statins reduce the level of plasma cholesterol, but also exert several non-cholesterol-dependent effects. These effects were studied in human coronary arterial endothelial cells (hCAEC) and incubation with lovastatin induced both BK-1 and BK-2Rs in a time and concentration-dependent way. The induced BK-2Rs were functionally active, thus NO production and cGMP signaling was increased. Induction was abrogated by mevalonate, a direct HMG-CoA metabolite. Lovastatin is known to inhibit Rho activation, and by a selective RhoA kinase inhibitor (Y27632), a similar induction of BK-2R expression as with lovastatin. Interestingly a COX-2-inhibitor (NS398) inhibited this lovastatin-induction of BK-2Rs, suggesting that COX-2 inhibitors may affect the endothelial BK-2Rs, in a negative fashion. Hypoxia is a common denominator in HF but also in other cardiovascular diseases. An induction of BK-2Rs in mild hypoxic conditions was shown in cultured hCAECs, which was abolished by a specific BK-2R inhibitor Icatibant. These receptors were functionally active, thus BK increased and Icatibant inhibited the production of NO. In rat myocardium the expression of BK-2R was increased in the endothelium of vessels, forming at the border zone, between the scar tissue and the healthy myocardium. Moreover, in in vitro wound-healing assay, endothelial cells were cultured under hypoxic conditions and BK significantly increased the migration of these cells and as Icatibant inhibited it. These results show, that mild hypoxia triggers a temporal expression of functionally active BK-2Rs in human and rat endothelial cells, supporting a role for BK-2Rs, in hypoxia induced angiogenesis. Our and previous results show, that BK-Rs have an impact on the cardiovascular diseases. In humans, at the end stage of heart failure, the BK-2Rs are down-regulated and BK-1Rs induced. Whether the up-regulation of BK-1Rs, is a compensatory mechanism against the down-regulation of BK-2Rs, or merely reflects the end point of heart failure, remains to bee seen. In a clinical point of view, the up-regulation of BK-2Rs, under hypoxic conditions or statin treatment, suggests that, the induction of BK-2Rs is protective in cardiovascular pathologies and those treatments activating BK-2Rs, might give additional tools in treating heart failure.

Pharmacogenetics of SLCO1B1: Population genetics and effect on statins

Kohonneiden kolesterolipitoisuuksien alentamisessa käytettävien statiinien hyödyt sydän- ja verisuonisairauksien estossa on vahvasti osoitettu ja niiden käyttö on niin Suomessa kuin muuallakin maailmassa kasvanut voimakkaasti – Suomessa statiininkäyttäjiä on noin 600 000. Statiinilääkitys on pitkäaikaisessakin käytössä melko hyvin siedetty, mutta yleisimpinä haittavaikutuksina voi ilmetä lihasheikkoutta, -kipua ja -kramppeja, jotka voivat edetä jopa henkeä uhkaavaksi lihasvaurioksi. Lihashaittariski suurenee suhteessa statiiniannokseen ja plasman statiinipitoisuuksiin. Statiinien plasmapitoisuuksissa, tehossa ja haittavaikutusten ilmenemisessä on suuria potilaskohtaisia eroja. SLCO1B1-geenin koodaama OATP1B1-kuljetusproteiini kuljettaa monia elimistön omia aineita ja lääkeaineita verenkierrosta solukalvon läpi maksasoluun, mm. statiineja, joiden kolesterolia alentava vaikutus ja poistuminen elimistöstä tapahtuvat pääosin maksassa. Erään SLCO1B1-geenin nukleotidimuutoksen (c.521T>C) tiedetään heikentävän OATP1B1:n kuljetustehoa. Tässä väitöskirjatyössä selvitettiin SLCO1B1-geenin perinnöllistä muuntelua suomalaisilla ja eri väestöissä maailmanlaajuisesti. Lisäksi selvitettiin SLCO1B1:n muunnosten vaikutusta eri statiinien pitoisuuksiin (farmakokinetiikka) ja vaikutuksiin (farmakodynamiikka) sekä kolesteroliaineenvaihduntaan. Näihin tutkimuksiin valittiin SLCO1B1-genotyypin perusteella terveitä vapaaehtoisia koehenkilöitä, joille annettiin eri päivinä kerta-annos kutakin tutkittavaa statiinia: fluvastatiinia, pravastatiinia, simvastatiinia, rosuvastatiinia ja atorvastatiinia. Verinäytteistä määritettiin plasman statiinien ja niiden aineenvaihduntatuotteiden sekä kolesterolin ja sen muodostumista ja imeytymistä kuvaavien merkkiaineiden pitoisuuksia. Toiminnallisesti merkittävien SLCO1B1-geenimuunnosten esiintyvyydessä todettiin suuria eroja eri väestöjen välillä. Suomalaisilla SLCO1B1 c.521TC-genotyypin (geenimuunnos toisessa vastinkromosomissa) esiintyvyys oli noin 32 % ja SLCO1B1 c.521CC-genotyypin (geenimuunnos molemmissa vastinkromosomeissa) esiintyvyys noin 4 %. Globaalisti geenimuunnosten esiintyvyys korreloi maapallon leveyspiirien kanssa siten, että matalaan transportteriaktiivisuuteen johtavat muunnokset olivat yleisimpiä pohjoisessa ja korkeaan aktiivisuuteen johtavat päiväntasaajan lähellä asuvilla väestöillä. SLCO1B1-genotyypillä oli merkittävä vaikutus statiinien plasmapitoisuksiin lukuun ottamatta fluvastatiinia. Simvastatiinihapon plasmapitoisuudet olivat keskimäärin 220 %, atorvastatiinin 140 %, pravastatiinin 90 % ja rosuvastatiinin 70 % suuremmat c.521CC-genotyypin omaavilla koehenkilöillä verrattuna normaalin c.521TT-genotyypin omaaviin. Genotyypillä ei ollut merkittävää vaikutusta minkään statiinin tehoon tässä kerta-annostutkimuksessa, mutta geenimuunnoksen kantajilla perustason kolesterolisynteesinopeus oli suurempi. Tulokset osoittavat, että SLCO1B1 c.521T>C geenimuunnos on varsin yleinen suomalaisilla ja muilla ei-afrikkalaisilla väestöillä. Tämä geenimuunnos voi altistaa erityisesti simvastatiinin, mutta myös atorvastatiinin, pravastatiinin ja rosuvastatiinin, aiheuttamille lihashaitoille suurentamalla niiden plasmapitoisuuksia. SLCO1B1:n geenimuunnoksen testaamista voidaan tulevaisuudessa käyttää apuna valittaessa sopivaa statiinilääkitystä ja -annosta potilaalle, ja näin parantaa sekä statiinihoidon turvallisuutta että tehoa.

Transmembrane domains participate in functions of integral membrane proteins

Integral membrane proteins have one or more transmembrane a-helical domains and carry out a variety of functions such as enzyme catalysis, transport across membranes, transducing signals as receptors of hormones and growth factors, and energy transfer in ATP synthesis. These transmembrane domains are not mere structural units anchoring the protein to the lipid bilayer but seem to-contribute in the overall activity. Recent findings in support of this are described using some typical examples-LDL receptor, growth factor receptor tyrosine kinase, HMG-CoA reductase, F-0-ATPase and adrenergic receptors. The trends in research indicate that these transmembrane domains participate in a variety of ways such as a linker, a transducer or an exchanger in the overall functions of these proteins in transfer of materials, energy and signals.

The relevance of bacterial isoprenoid biosynthetic pathways for host-microbe interactions

This thesis was undertaken to investigate the relevance of two bacterial isoprenoid biosynthetic pathways (Mevalonate (MVAL) and 2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate (MEP)) for host-microbe interactions. We determined a significant reduction in microbial diversity in the murine gut microbiota (by next generation sequencing) following oral administration of a common anti-cholesterol drug Rosuvastatin (RSV) that targets mammalian and bacterial HMG-CoA reductase (HMG-R) for inhibition of MVAL formation. In tandem we identified significant hepatic and intestinal off-target alterations to the murine metabolome indicating alterations in inflammation, bile acid profiles and antimicrobial peptide synthesis with implications on community structure of the gastrointestinal microbiota in statin-treated animals. However we found no effect on local Short Chain Fatty Acid biosynthesis (metabolic health marker in our model). We demonstrated direct inhibition of bacterial growth in-vitro by RSV which correlated with reductions in bacterial MVAL formation. However this was only at high doses of RSV. Our observations demonstrate a significant RSV-associated impact on the gut microbiota prompting similar human analysis. Successful deletion of another MVAL pathway enzyme (HMG-CoA synthase (mvaS)) involved in Listeria monocytogenes EGDe isoprenoid biosynthesis determined that the enzyme is non-essential for normal growth and in-vivo pathogenesis of this pathogen. We highlight potential evidence for alternative means of synthesis of the HMG-CoA substrate that could render mvaS activity redundant under our test conditions. Finally, we showed by global gene expression analysis (Massive Analysis of cDNA Ends (MACE RNA-seq) a significant role for the penultimate MEP pathway metabolite (E)-4-hydroxy-3-methyl-2-but-2-enyl pyrophosphate (HMBPP) in significant up regulation of genes of immunity and antigen presentation in THP-1 cells at nanomolar levels. We infected THP-1 cells with wild type or HMBPP under/over-producing L. monoctyogenes EGDe mutants and determined subtle effects of HMBPP upon overall host responses to Listeria infection. Overall our findings provide greater insights regarding bacterial isoprenoid biosynthetic pathways for host-microbe/microbe-host dialogue.

EFFECT OF IN-VIVO AND IN-VITRO LOVASTATIN TREATMENT ON MAST-CELL ACTIVATION

The hydroxymethylglutaryl coenzmye A (HMG CoA) reductase inhibitor lovastatin is used to treat hyperlipidaemia. This agent prevents the isoprenylation of some proteins involved in signal transduction processes and inhibits IgE-receptor-linked mediator release from RBL-2H3 cells. In this study the effect of in vivo and in vitro administration of lovastatin on histamine release from rat peritoneal mast cells was examined. Lovastatin (4 mg/kg/day for 2 weeks) inhibited histamine release induced by concanavalin A (con A) from rat peritoneal mast cells of Hooded-Lister rats and both homozygous lean and obese Zucker rats. In contrast, release induced by antirat IgE (anti-IgE) was only significantly inhibited in cells derived from Hooded-Lister rats and that induced by compound 48/ 80 was not altered. Lovastatin (20 mu M, 24 h, in vitro) caused a significant inhibition of the subsequent histamine release to con A, anti-IgE and compound 48/80 but not to the calcium ionophore A 23187. It is important to determine whether such inhibitory effects are also observed after the chronic, clinical administration of lovastatin and other HMG CoA reductase inhibitors.

Withholding, discontinuing and withdrawing medications in dementia patients at the end of life:a neglected problem in the disadvantaged dying?

Recent years have seen a growing recognition that dementia is a terminal illness and that patients with advanced dementia nearing the end of life do not currently receive adequate palliative care. However, research into palliative care for these patients has thus far been limited. Furthermore, there has been little discussion in the literature regarding medication use in patients with advanced dementia who are nearing the end of life, and discontinuation of medication has not been well studied despite its potential to reduce the burden on the patient and to improve quality of life. There is limited, and sometimes contradictory, evidence available in the literature to guide evidence-based discontinuation of drugs such as acetylcholinesterase inhibitors, antipsychotic agents, HMG-CoA reductase inhibitors (statins), antibacterials, antihypertensives, antihyperglycaemic drugs and anticoagulants. Furthermore, end-of-life care of patients with advanced dementia may be complicated by difficulties in accurately estimating life expectancy, ethical considerations regarding withholding or withdrawing treatment, and the wishes of the patient and/or their family. Significant research must be undertaken in the area of medication discontinuation in patients with advanced dementia nearing the end of life to determine how physicians currently decide whether medications should be discontinued, and also to develop the evidence base and provide guidance on systematic medication discontinuation.

CD11b+ bone marrow-derived monocytes are the major leukocyte subset responsible for retinal capillary leukostasis in experimental diabetes in mouse and express high levels of CCR5 in the circulation

We investigated the phenotype of cells involved in leukostasis in the early stages of streptozotocin-induced diabetes in mice by direct observation and by adoptive transfer of calcein-AM-labeled bone marrow-derived leukocytes from syngeneic mice. Retinal whole mounts, confocal microscopy, and flow cytometry ex vivo and scanning laser ophthalmoscopy in vivo were used. Leukostasis in vivo and ex vivo in retinal capillaries was increased after 2 weeks of diabetes (Hb A(1c), 14.2 ± 1.2) when either donor or recipient mice were diabetic. Maximum leukostasis occurred when both donor and recipient were diabetic. CD11b(+), but not Gr1(+), cells were preferentially entrapped in retinal vessels (fivefold increase compared with nondiabetic mice). In diabetic mice, circulating CD11b(+) cells expressed high levels of CCR5 (P = 0.04), whereas spleen (P = 0.0001) and retinal (P = 0.05) cells expressed increased levels of the fractalkine chemokine receptor. Rosuvastatin treatment prevented leukostasis when both recipient and donor were treated but not when donor mice only were treated. This effect was blocked by treatment with mevalonate. We conclude that leukostasis in early diabetic retinopathy involves activated CCR5(+)CD11b(+) myeloid cells (presumed monocytes). However, leukostasis also requires diabetes-induced changes in the endothelium, because statin therapy prevented leukostasis only when recipient mice were treated. The up-regulation of the HMG-CoA reductase pathway in the endothelium is the major metabolic dysregulation promoting leukostasis.

Comparing impact and cost-effectiveness of primary prevention strategies for lipid-lowering.

BACKGROUND: Lipid-lowering therapy is costly but effective at reducing coronary heart disease (CHD) risk. OBJECTIVE: To assess the cost-effectiveness and public health impact of Adult Treatment Panel III (ATP III) guidelines and compare with a range of risk- and age-based alternative strategies. DESIGN: The CHD Policy Model, a Markov-type cost-effectiveness model. DATA SOURCES: National surveys (1999 to 2004), vital statistics (2000), the Framingham Heart Study (1948 to 2000), other published data, and a direct survey of statin costs (2008). TARGET POPULATION: U.S. population age 35 to 85 years. Time Horizon: 2010 to 2040. PERSPECTIVE: Health care system. INTERVENTION: Lowering of low-density lipoprotein cholesterol with HMG-CoA reductase inhibitors (statins). OUTCOME MEASURE: Incremental cost-effectiveness. RESULTS OF BASE-CASE ANALYSIS: Full adherence to ATP III primary prevention guidelines would require starting (9.7 million) or intensifying (1.4 million) statin therapy for 11.1 million adults and would prevent 20,000 myocardial infarctions and 10,000 CHD deaths per year at an annual net cost of $3.6 billion ($42,000/QALY) if low-intensity statins cost $2.11 per pill. The ATP III guidelines would be preferred over alternative strategies if society is willing to pay $50,000/QALY and statins cost $1.54 to $2.21 per pill. At higher statin costs, ATP III is not cost-effective; at lower costs, more liberal statin-prescribing strategies would be preferred; and at costs less than $0.10 per pill, treating all persons with low-density lipoprotein cholesterol levels greater than 3.4 mmol/L (>130 mg/dL) would yield net cost savings. RESULTS OF SENSITIVITY ANALYSIS: Results are sensitive to the assumptions that LDL cholesterol becomes less important as a risk factor with increasing age and that little disutility results from taking a pill every day. LIMITATION: Randomized trial evidence for statin effectiveness is not available for all subgroups. CONCLUSION: The ATP III guidelines are relatively cost-effective and would have a large public health impact if implemented fully in the United States. Alternate strategies may be preferred, however, depending on the cost of statins and how much society is willing to pay for better health outcomes. FUNDING: Flight Attendants' Medical Research Institute and the Swanson Family Fund. The Framingham Heart Study and Framingham Offspring Study are conducted and supported by the National Heart, Lung, and Blood Institute.

Régulation de la proprotéine convertase subtilisine / kexine type 9 (PCSK9) dans les cellules intestinales Caco-2/15

La proprotéine convertase subtilisine/kexine type 9 (PCSK9) favorise la dégradation post-transcriptionnelle du récepteur des lipoprotéines de faible densité (LDLr) dans les hépatocytes et augmente le LDL-cholestérol dans le plasma. Cependant, il n’est pas clair si la PCSK9 joue un rôle dans l’intestin. Dans cette étude, nous caractérisons les variations de la PCSK9 et du LDLr dans les cellules Caco-2/15 différentiées en fonction d’une variété d’effecteurs potentiels. Le cholestérol (100 µM) lié à l’albumine ou présenté en micelles a réduit de façon significative l’expression génique (30%, p<0,05) et l’expression protéique (50%, p<0,05) de la PCSK9. Étonnamment, une diminution similaire dans le LDLr protéique a été enregistrée (45%, p<0,05). Les cellules traitées avec le 25-hydroxycholestérol (50 µM) présentent également des réductions significatives dans l’ARNm (37%, p<0,01) et la protéine (75%, p<0,001) de la PCSK9. Une baisse des expressions génique (30%, p<0,05) et protéique (57%, p<0,01) a également été constatée dans le LDLr. Des diminutions ont aussi été observées pour la HMG CoA réductase et la protéine liant l’élément de réponse aux stérols SREBP-2. Il a été démontré que le SREBP-2 peut activer transcriptionnellement la PCSK9 par le biais de la liaison de SREBP-2 à son élément de réponse aux stérols situé dans la région proximale du promoteur de la PCSK9. Inversement, la déplétion du contenu cellulaire en cholestérol par l’hydroxypropyl-β-cyclodextrine a augmenté l’expression génique de la PCSK9 (20%, p<0,05) et son contenu protéique (540%, p<0,001), en parallèle avec les niveaux protéiques de SREBP-2. L’ajout des acides biliaires taurocholate et déoxycholate dans le milieu apical des cellules intestinales Caco-2/15 a provoqué une baisse d’expression génique (30%, p<0,01) et une hausse d’expression protéique (43%, p<0,01) de la PCSK9 respectivement, probablement via la modulation du FXR (farnesoid X receptor). Ces données combinées semblent donc indiquer que la PCSK9 fonctionne comme un senseur de stérols dans le petit intestin.

Statut des transporteurs du cholestérol au niveau de l'intestin et du foie dans le diabète de type 2

La résistance à l’insuline et le diabète de type 2 (DT2) sont caractérisés par une hyperlipidémie. Le but de cette étude est de déterminer si le DT2 contribue au dérèglement du métabolisme du cholestérol au niveau du petit intestin et du foie du Psammomys obesus, un modèle animal nutritionnel d’induction de la résistance à l’insuline et du DT2. L’absorption intestinale du cholestérol est diminuée chez les animaux diabétiques. Cette diminution est associée à une baisse (i) de l’expression génique et protéique de NPC1-L1 qui joue un rôle primordial dans l’absorption du cholestérol au niveau des entérocytes; et (ii) de l’ARNm de l’ABCA1 responsable de l’efflux de cholestérol des cellules intestinales à l’apolipoprotéine A-I et aux HDLs. En ce qui a trait aux transporteurs SR-B1 et Annexin II, aucune différence n’a été observée au niveau intestinal. Toutefois, une diminution significative de l’expression génique de l’ABCG5, un intervenant majeur dans la sécrétion du cholestérol des entérocytes vers la lumière intestinale, est mesurée chez les animaux diabétiques. De plus, l’expression protéique est diminuée pour le PCSK9 et augmentée pour le LDLr au niveau du jéjunum, tandis que la quantité de protéine de l’enzyme HMG-CoA réductase est régulée à la baisse chez les Psammomys obesus diabétiques. Finalement, de tous les facteurs de transcription testés seule une augmentation de LXR et une diminution de PPAR/δ sont détectées au niveau de l’intestin. Au niveau hépatique, il y a (i) une augmentation de la masse protéique de NPC1-L1, SR-BI et Annexin II; (ii) une élévation l’ARNm de SR-BI; (iii) une diminution du contenu protéique de ABCG8 et de l’expression génique de l’ABCG5 et de l’ABCA1; et (iv) une élévation de l’ARNm de LXR et de PPAR/δ, tout comme une baisse de l’expression protéique de SREBP-2. Somme toute, nos résultats montrent que le développement du diabète de type 2 chez le Psammomys obesus entraîne un changement dans la machinerie intra-entérocytaire et hépatocytaire, qui mène à un dérèglement de l’homéostasie du cholestérol.

Regulation of lipid metabolism in adipocytes and hepatocytes by hexarelin through scavenger receptor CD36

Les sécrétines de l’hormone de croissance (GHRPs) sont de petits peptides synthétiques capables de stimuler la sécrétion de l’hormone de croissance à partir de l’hypophyse via leur liaison au récepteur de la ghréline GHS-R1a. Le GHRP hexaréline a été utilisé afin d’étudier la distribution tissulaire de GHS-R1a et son effet GH-indépendant. Ainsi, par cette approche, il a été déterminé que l’hexaréline était capable de se lier à un deuxième récepteur identifié comme étant le récepteur scavenger CD36. Ce récepteur possède une multitude de ligands dont les particules oxLDL et les acides gras à longue chaîne. CD36 est généralement reconnu pour son rôle dans l’athérogénèse et sa contribution à la formation de cellules spumeuses suite à l’internalisation des oxLDL dans les macrophages/monocytes. Auparavant, nous avions démontré que le traitement des macrophages avec l’hexaréline menait à l’activation de PPARƔ via sa liaison à GHS-R1a, mais aussi à CD36. De plus, une cascade d’activation impliquant LXRα et les transporteurs ABC provoquait également une augmentation de l’efflux du cholestérol. Une stimulation de la voie du transport inverse du cholestérol vers les particules HDL entraînait donc une diminution de l’engorgement des macrophages de lipides et la formation de cellules spumeuses. Puisque CD36 est exprimé dans de multiples tissus et qu’il est également responsable du captage des acides gras à longue chaîne, nous avons voulu étudier l’impact de l’hexaréline uniquement à travers sa liaison à CD36. Dans le but d’approfondir nos connaissances sur la régulation du métabolisme des lipides par CD36, nous avons choisi des types cellulaires jouant un rôle important dans l’homéostasie lipidique n’exprimant pas GHS-R1a, soient les adipocytes et les hépatocytes. L’ensemble de mes travaux démontre qu’en réponse à son interaction avec l’hexaréline, CD36 a le potentiel de réduire le contenu lipidique des adipocytes et des hépatocytes. Dans les cellules adipeuses, l'hexaréline augmente l’expression de plusieurs gènes impliqués dans la mobilisation et l’oxydation des acides gras, et induit également l’expression des marqueurs thermogéniques PGC-1α et UCP-1. De même, hexaréline augmente l’expression des gènes impliqués dans la biogenèse mitochondriale, un effet accompagné de changements morphologiques des mitochondries; des caractéristiques observées dans les types cellulaires ayant une grande capacité oxydative. Ces résultats démontrent que les adipocytes blancs traités avec hexaréline ont la capacité de se transformer en un phénotype similaire aux adipocytes bruns ayant l’habileté de brûler les acides gras plutôt que de les emmagasiner. Cet effet est également observé dans les tissus adipeux de souris et est dépendant de la présence de CD36. Dans les hépatocytes, nous avons démontré le potentiel de CD36 à moduler le métabolisme du cholestérol. En réponse au traitement des cellules avec hexaréline, une phosphorylation rapide de LKB1 et de l’AMPK est suivie d’une phosphorylation inhibitrice de l’HMG-CoA réductase (HMGR), l’enzyme clé dans la synthèse du cholestérol. De plus, la liaison d'hexaréline à CD36 provoque le recrutement d’insig-2 à HMGR, l’étape d’engagement dans sa dégradation. La dégradation de HMGR par hexaréline semble être dépendante de l’activité de PPARƔ et de l’AMPK. Dans le but d’élucider le mécanisme d’activation par hexaréline, nous avons démontré d’une part que sa liaison à CD36 provoque une déphosphorylation de Erk soulevant ainsi l’inhibition que celui-ci exerce sur PPARƔ et d’autre part, un recrutement de l’AMPK à PGC-1α expliquant ainsi une partie du mécanisme d’activation de PPARƔ par hexaréline. Les résultats générés dans cette thèse ont permis d’élucider de nouveaux mécanismes d’action de CD36 et d'approfondir nos connaissances de son influence dans la régulation du métabolisme des lipides.

Regulation of intestinal cholesterol transport and metabolism by high glucose levels = Régulation intestinale du transport et du métabolisme du cholestérol par le glucose

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Rôle et régulation de la protéine kinase AMPK au niveau intestinal

réalisé en cotutelle avec l'Université Claude Bernard Lyon 1