970 resultados para Ca2 -activated K Current
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The effect of several ions (Cl-, Na+, K+, Ca2+) on the rate of plasminogen (Pg) activation by recombinant staphylokinase (rSTA) is reported. Both monovalent and divalent ions affect the rate at which Pg is activated by rSTA, in a concentration-dependent manner (range 0-100 mM). In almost all cases, a decrease of the initial velocity of activation was observed. Cl- showed the most striking inhibitory effect at low concentrations (64% at 10 mM). However, in the presence of a fibrin surface, this inhibition was attenuated to 38%. Surprisingly, 10 mM Ca2+ enhanced the Pg activation rate 21% when a polymerized fibrin matrix was present. These data support the idea that ions can modulate the rate of Pg activation through a mechanism that may be associated with changes in the molecular conformation of the zymogen. This effect is strongly dependent on the presence of a fibrin clot.
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The present study analyzes Na+ and K+ disturbances caused by low pH in two catfish species from the Amazon River. Corydoras adolfoi inhabits ion-poor, black-stained, low pH (3.5-4.0) waters, while C. schwartzi is native to ion-rich waters at circumneutral pH. Fish were exposed to pH 3.5 Ca2+-free, and Ca2+-enriched (~500 mol/l) water to determine the protective effects of calcium. Net Na+ and K+ fluxes were measured in the water collected from the fish experimental chambers. C. adolfoi was unable to control the Na+ efflux at low pH, exhibiting Na+ loss up to -594 84 nmol g-1 h-1 during the first hour. After 3 and 6 h, net Na+ flux increased by 7- and 23-fold, respectively. In C. schwartzi, at pH 3.5, the initial high Na+ loss (-1,063 73 nmol g-1 h-1) was gradually attenuated. A K+ loss occurred in both species, but remained relatively constant throughout exposure. High [Ca2+] affected ion losses in both species. C. adolfoi had 70% loss attenuation, indicating incapacity to control Na+ efflux. In C. schwartzi, elevated [Ca2+] completely prevented the Na+ losses caused by exposure to low pH. Rather different patterns were seen for K+ fluxes, with C. adolfoi showing no K+ disruption when exposed to low pH/high [Ca2+]. Thus, C. adolfoi loses Na+ during acid exposure, but has the ability to control K+ loss, while C. schwartzi controls diffusive Na+ loss but exhibits a slightly higher K+ loss. Ion balance was influenced by [Ca2+] at low pH in C. schwartzi but not in C. adolfoi.
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Infarct-induced heart failure is usually associated with cardiac hypertrophy and decreased -adrenergic responsiveness. However, conflicting results have been reported concerning the density of L-type calcium current (I Ca(L)), and the mechanisms underlying the decreased -adrenergic inotropic response. We determined I Ca(L) density, cytoplasmic calcium ([Ca2+]i) transients, and the effects of -adrenergic stimulation (isoproterenol) in a model of postinfarction heart failure in rats. Left ventricular myocytes were obtained by enzymatic digestion 8-10 weeks after infarction. Electrophysiological recordings were obtained using the patch-clamp technique. [Ca2+]i transients were investigated via fura-2 fluorescence. -Adrenergic receptor density was determined by [H]-dihydroalprenolol binding to left ventricle homogenates. Postinfarction myocytes showed a significant 25% reduction in mean I Ca(L) density (5.7 0.28 vs 7.6 0.32 pA/pF) and a 19% reduction in mean peak [Ca2+]i transients (0.13 0.007 vs 0.16 0.009) compared to sham myocytes. The isoproterenol-stimulated increase in I Ca(L) was significantly smaller in postinfarction myocytes (Emax: 63.6 4.3 vs 123.3 0.9% in sham myocytes), but EC50 was not altered. The isoproterenol-stimulated peak amplitude of [Ca2+]i transients was also blunted in postinfarction myocytes. Adenylate cyclase activation through forskolin produced similar I Ca(L) increases in both groups. -Adrenergic receptor density was significantly reduced in homogenates from infarcted hearts (Bmax: 93.89 20.22 vs 271.5 31.43 fmol/mg protein in sham myocytes), while Kd values were similar. We conclude that postinfarction myocytes from large infarcts display reduced I Ca(L) density and peak [Ca2+]i transients. The response to -adrenergic stimulation was also reduced and was probably related to -adrenergic receptor down-regulation and not to changes in adenylate cyclase activity.
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Relaxation in the mammalian ventricle is initiated by Ca2+ removal from the cytosol, which is performed by three main transport systems: sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase (SR-A), Na+-Ca2+ exchanger (NCX) and the so-called slow mechanisms (sarcolemmal Ca2+-ATPase and mitochondrial Ca2+ uptake). To estimate the relative contribution of each system to twitch relaxation, SR Ca2+ accumulation must be selectively inhibited, usually by the application of high caffeine concentrations. However, caffeine has been reported to often cause changes in membrane potential due to NCX-generated inward current, which compromises the reliability of its use. In the present study, we estimated integrated Ca2+ fluxes carried by SR-A, NCX and slow mechanisms during twitch relaxation, and compared the results when using caffeine application (Cf-NT) and an electrically evoked twitch after inhibition of SR-A with thapsigargin (TG-TW). Ca2+ transients were measured in 20 isolated adult rat ventricular myocytes with indo-1. For transients in which one or more transporters were inhibited, Ca2+ fluxes were estimated from the measured free Ca2+ concentration and myocardial Ca2+ buffering characteristics. NCX-mediated integrated Ca2+ flux was significantly higher with TG-TW than with Cf-NT (12 vs 7 M), whereas SR-dependent flux was lower with TG-TW (77 vs 81 M). The relative participations of NCX (12.5 vs 8% with TG-TW and Cf-NT, respectively) and SR-A (85 vs 89.5% with TG-TW and Cf-NT, respectively) in total relaxation-associated Ca2+ flux were also significantly different. We thus propose TG-TW as a reliable alternative to estimate NCX contribution to twitch relaxation in this kind of analysis.
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It has been reported that star fruit can lead to a fatal outcome in uremic patients. The intoxication syndrome consists of hiccups, mental confusion, dizziness, and vomiting. On the other hand, folk medicine uses teas and infusions of carambola leaves to treat headache, vomiting, cough, insomnia, and diabetes. This motivated us to determine if Averrhoa carambola can act on the contractility and automaticity of the guinea pig heart. We measured the atrial isometric force in stimulated left atria and determined the chronotropic changes in spontaneously beating right atria. The carambola leaf extracts (1.5 mg/ml) abolished the contractile force in a concentration-dependent manner. Among the crude, methanolic, ethanolic, aqueous, and acetic extracts, the aqueous one was the most potent (EC50 = 520 94 g/ml; flavonoids and tannins are the main constituents; Na+ and K+ contents in 1.0 mg/ml of aqueous extract were 0.12 0.016 and 1.19 0.15 mM, respectively). The aqueous extract abolished the positive Bowditch staircase phenomenon and reduced the inotropic response to CaCl2 (0.17-8.22 mM), events that are dependent on the cellular Ca2+ inward current. The adrenergic, muscarinic or opioid membrane receptors do not seem to participate in the mechanism of action of the cardioactive substance(s). In spontaneously beating atria, the aqueous extract promoted a negative chronotropic effect that was antagonized by 0.1 M isoproterenol bitartrate. With this agonist, the EC50 of the aqueous extract increased from 133 58 to 650 100 g/ml. These data regarding the effect of A. carambola on guinea pig atrial contractility and automaticity indicate an L-type Ca2+ channel blockade.
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A major problem in renal transplantation is identifying a grading system that can predict long-term graft survival. The present study determined the extent to which the two existing grading systems (Banff 97 and chronic allograft damage index, CADI) correlate with each other and with graft loss. A total of 161 transplant patient biopsies with chronic allograft nephropathy (CAN) were studied. The samples were coded and evaluated blindly by two pathologists using the two grading systems. Logistic regression analyses were used to evaluate the best predictor index for renal allograft loss. Patients with higher Banff 97 and CADI scores had higher rates of graft loss. Moreover, these measures also correlated with worse renal function and higher proteinuria levels at the time of CAN diagnosis. Logistic regression analyses showed that the use of angiotensin-converting enzyme inhibitor (ACEI), hepatitis C virus (HCV), tubular atrophy, and the use of mycophenolate mofetil (MMF) were associated with graft loss in the CADI, while the use of ACEI, HCV, moderate interstitial fibrosis and tubular atrophy and the use of MMF were associated in the Banff 97 index. Although Banff 97 and CADI analyze different parameters in different renal compartments, only some isolated parameters correlated with graft loss. This suggests that we need to review the CAN grading systems in order to devise a system that includes all parameters able to predict long-term graft survival, including chronic glomerulopathy, glomerular sclerosis, vascular changes, and severity of chronic interstitial fibrosis and tubular atrophy.
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The pancreatic acinar cell is a classical model for studies of secretion and signal transduction mechanisms. Because of the extensive endoplasmic reticulum and the large granular compartment, it has been possible - by direct measurements - to obtain considerable insights into intracellular Ca2+ handling under both normal and pathological conditions. Recent studies have also revealed important characteristics of stimulus-secretion coupling mechanisms in isolated human pancreatic acinar cells. The acinar cells are potentially dangerous because of the high intra-granular concentration of proteases, which become inappropriately activated in the human disease acute pancreatitis. This disease is due to toxic Ca2+ signals generated by excessive liberation of Ca2+ from both the endoplasmic reticulum and the secretory granules.
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Myocardial infarction leads to compensatory ventricular remodeling. Disturbances in myocardial contractility depend on the active transport of Ca2+ and Na+, which are regulated by Na+-K+ ATPase. Inappropriate regulation of Na+-K+ ATPase activity leads to excessive loss of K+ and gain of Na+ by the cell. We determined the participation of Na+-K+ ATPase in ventricular performance early and late after myocardial infarction. Wistar rats (8-10 per group) underwent left coronary artery ligation (infarcted, Inf) or sham-operation (Sham). Ventricular performance was measured at 3 and 30 days after surgery using the Langendorff technique. Left ventricular systolic pressure was obtained under different ventricular diastolic pressures and increased extracellular Ca2+ concentrations (Ca2+e) and after low and high ouabain concentrations. The baseline coronary perfusion pressure increased 3 days after myocardial infarction and normalized by 30 days (Sham 3 = 88 6; Inf 3 = 130 9; Inf 30 = 92 7 mmHg; P < 0.05). The inotropic response to Ca2+e and ouabain was reduced at 3 and 30 days after myocardial infarction (Ca2+ = 1.25 mM; Sham 3 = 70 3; Inf 3 = 45 2; Inf 30 = 29 3 mmHg; P < 0.05), while the Frank-Starling mechanism was preserved. At 3 and 30 days after myocardial infarction, ventricular Na+-K+ ATPase activity and contractility were reduced. This Na+-K+ ATPase hypoactivity may modify the Na+, K+ and Ca2+ transport across the sarcolemma resulting in ventricular dysfunction.
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The regulatory function of α1B-adrenoceptors in mammalian heart homeostasis is controversial. The objective of the present study was to characterize the expression/activity of key proteins implicated in cardiac calcium handling (Na+/K+-ATPase and Ca2+-ATPases) and growth (ERK1/2, JNK1/2 and p38) in mice with cardiac-selective overexpression of constitutively active mutant α1B-adrenoceptor (CAMα1B-AR), which present a mild cardiac hypertrophy phenotype. Immunoblot assays showed that myocardial plasma membrane Ca2+-ATPase (PMCA) expression was increased by 30% in CAMα1B-AR mice (N = 6, P < 0.05), although there was no change in sarco/endoplasmic reticulum Ca2+-ATPase (SERCA2) expression. Moreover, total Ca2+-ATPase activity was not modified, but a significant increase in the activity of the thapsigargin-resistant (PMCA) to thapsigargin-sensitive (SERCA) ratio was detected. Neither Na+/K+-ATPase activity nor the expression of α1 and α2 subunit isoforms was changed in CAMα1B-AR mouse hearts. Moreover, immunoblot assays did not provide evidence for an enhanced activation of the three mitogen-activated protein kinases studied in this stage of hypertrophy. Therefore, these findings indicate that chronic cardiac α1B-AR activation in vivo led to mild hypertrophy devoid of significant signs of adaptive modifications concerning primary intracellular calcium control and growth-related proteins, suggesting a minor pathophysiological role of this adrenergic receptor in mouse heart at this stage of development.
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Highly efficient mechanisms regulate intracellular calcium (Ca2+) levels. The recent discovery of new components linking intracellular Ca2+ stores to plasma membrane Ca2+ entry channels has brought new insight into the understanding of Ca2+ homeostasis. Stromal interaction molecule 1 (STIM1) was identified as a Ca2+ sensor essential for Ca2+ store depletion-triggered Ca2+ influx. Orai1 was recognized as being an essential component for the Ca2+ release-activated Ca2+ (CRAC) channel. Together, these proteins participate in store-operated Ca2+ channel function. Defective regulation of intracellular Ca2+ is a hallmark of several diseases. In this review, we focus on Ca2+ regulation by the STIM1/Orai1 pathway and review evidence that implicates STIM1/Orai1 in several pathological conditions including cardiovascular and pulmonary diseases, among others.
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Lendothline-1 (ET-1) est un peptide vasoactif extrmement puissant qui possde une forte activit mitognique dans les cellules du muscle lisse vasculaire (VSMCs). Il a t dmontr que lET-1 est implique dans plusieurs maladies cardio-vasculaires, comme lathrosclrose, l'hypertension, la restnose aprs l'angioplastie, linsuffisance cardiaque et l'arythmie. LET-1 exerce ses effets via plusieurs voies de signalisation qui incluent le Ca2+, les protines kinases actives par les mitognes (MAPKs) y compris les kinases rgules par les signaux extracellulaires (ERK1/2) et la voie de la phosphatidylinositol 3-kinase (PI-3K)/protein kinase B (PKB). Plusieurs tudes ont dmontr que les drivs ractifs de l'oxygne (ROS) peuvent jouer un rle important dans la signalisation dERK1/2 et de PKB induite par plusieurs facteurs de croissance et hormones. Nous avons prcdemment montr que l'ET-1 produit des ROS qui agissent comme mdiateur de la signalisation cellulaire induite par lET-1. Le peroxyde dhydrogne (H2O2), une molcule qui appartient la famille des ROS, peut activer les voies de la MAPK et de la PKB dans les VSMCs. Par ailleurs, nos rsultats suggrent galement que le Ca2+ et la calmoduline (CaM) sont essentiels pour la phosphorylation dERK1/2, de p38 et de PKB induite par le H2O2 dans les VSMCs. La Ca2+/CaM-dependent protein kinases II (CaMKII) est une srine/thronine protine kinase multifonctionnelle active par le Ca2+/CaM. Il a t montr que la CaMKII est implique dans les voies de signalisation induite par le H2O2 dans les cellules endothliales. Cependant, le rle de la CaMKII dans la phosphorylation dERK1/2, de PKB et de la proline-rich tyrosine kinase 2 (Pyk2) induite par lET-1 et le H2O2, de mme que son rle dans leffet hypertrophique et prolifratif de lET-1 dans les VSMCs demeure inexplor. Le monoxyde dazote (NO) est une molcule vasoactive implique dans la rgulation de plusieurs rponses hormonales. Le NO peut moduler la signalisation contrlant la croissance cellulaire induite par plusieurs agonistes do son rle protecteur dans le systme vasculaire. Des tudes ont montr que le NO peut inhiber la voie de Ras/Raf/ERK1/2 et la voie de PKB induite par le facteur de croissance endothlial (EGF) et langiotensine II (Ang II). Beaucoup dautres travaux ont mis en vidence un cross-talk entre les voies de signalisation actives par lET-1 et le NO. La capacit du NO inhiber la signalisation intracellulaire induite par lET-1 dans les VSMCs demeure inconnue. Le travail prsent dans cette thse vise dterminer le rle du systme Ca2+-CaM-CaMKII dans la phosphorylation dERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par lET-1 et le H2O2 ainsi que son rle dans la croissance et la prolifration cellulaire induites par lET-1 dans les VSMCs. Nous avons galement test le rle du NO dans la phosphorylation dERK1/2, de PKB et de Pyk2 ainsi que la synthse protique induite par lET-1. Dans la premire partie de notre tude, nous avons examin le rle de la CaMKII dans la phosphorylation dERK1/2 et de PKB induite par lET-1 dans les VSMCs en utilisant trois approches diffrentes i.e. l'usage d'inhibiteurs pharmacologiques, un peptide auto-inhibiteur de la CaMKII (CaMKII AIP) et la technique de siRNA. Nous avons dmontr que la CaMKII est implique dans la phosphorylation dERK1/2 et de PKB induite par lET-1 dans les VSMCs. Des tudes prcdentes ont montr laide dinhibiteurs pharmacologiques comme le KN-93 que l'Ang II et les agents induisant une augmentation de la concentration en Ca2+ intracellulaire comme lionomycine, provoquent la phosphorylation dERK1/2 via la CaM dans les VSMCs. Cependant, en utilisant diffrentes approches, nos tudes ont montr pour la premire fois une implication de la CaMKII dans la phosphorylation dERK1/2 et de PKB induite par lET-1 dans les VSMCs. Nous avons galement rapport pour la premire fois, un rle crucial de la CaMKII dans la pathophysiologie vasculaire associe lET-1 puisque lactivation de la CaMKII joue un rle important dans lhypertrophie et la croissance cellulaire. Dans la deuxime partie, la lumire des tudes prcdentes qui montraient que les ROS agissent comme mdiateurs de la signalisation induite par lET-1 dans les VSMCs, nous avons examin si la CaMKII est galement implique dans lactivation des voies dERK1/2 et de PKB induite par le H2O2. En utilisant des approches pharmacologiques et molculaires, nous avons montr, comme pour lET-1, que la CaMKII joue un rle critique en amont de la phosphorylation dERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par le H2O2. Nous avons prcdemment montr que la transactivation du rcepteur de type I de linsulin-like growth factor (IGF-1R) est ncessaire lactivation de PKB induite par le H2O2. Pour cette raison, nous avons examin l'effet de l'inhibition de la CaMKII par linhibiteur pharmacologique ou par le knock-down de la CaMKII sur la phosphorylation dIGF-1R induite par le H2O2. Les rsultats dmontrent que la CaMKII joue un rle critique en amont de la phosphorylation dERK1/2, de PKB et dIGF-1R induite par le H2O2. Dans la troisime partie de notre tude, nous avons galement examin le mcanisme molculaire par lequel le NO exerce ses effets anti-mitogniques et anti-hypertrophiques dans la signalisation induite par lET-1. En testant l'effet de deux diffrents donneurs de NO (S-nitroso-N-acetylpenicillamine (SNAP), sodium nitroprusside (SNP)) et un inhibiteur de NO synthase, le N (G)-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) dans la phosphorylation dERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par lET-1, nous avons observ que le NO a un effet inhibiteur sur la signalisation induite par lET-1 dans les VSMCs. Par ailleurs, le 8-Br-GMPc, un analogue du GMPc, a un effet similaire celui des deux donneurs du NO, tandis que loxadiazole quinoxaline (ODQ), un inhibiteur de la guanylate cyclase soluble, inverse l'effet inhibiteur du NO. Nous concluons que le NO diminue la phosphorylation dERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par lET-1 dune manire dpendante du GMPc. Le NO inhibe aussi les effets hypertrophiques de lET-1 puisque le traitement avec le SNAP diminue la synthse des protines induite par lET-1. En rsum, les tudes prsentes dans cette thse dmontrent que lET-1 et le H2O2 sont des activateurs de la phosphorylation dERK1/2, de PKB et de Pyk2 dans les VSMCs et que la CaMKII savre ncessaire pour ce processus, en agissant en amont de lactivation de IGF-1R induite par le H2O2 dans les VSMCs. Elles montrent galement que le NO inhibe la phosphorylation dERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par lET-1. Enfin, nos travaux suggrent aussi que lactivation de la CaMKII stimule la synthse des protines et de lADN induites par lET-1 alors que le NO inhibe la synthse des protines induite par ET-1. Mots cls: Endothline ; Peroxyde d'hydrogne ; CaMKII ; Monoxyde dazote ; Systme vasculaire ; PKB; ERK1/2; IGF-1R; Hypertrophie.
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Le dogme voulant que les rcepteurs coupls aux protines G (GPCRs) activent des voies de signalisation seulement lorsquils sont localiss la membrane plasmatique, a rcemment t remis en question. Des donnes rcentes indiquent que certains GPCRs peuvent galement induire une rponse intracellulaire partir des compartiments intracellulaires dont le noyau. Les rcepteurs activs par la protase (PAR) sont des membres de la famille GPCR. Les PARs sont activs par le clivage de la partie Nterminale du rcepteur ce qui permet au ligand attach sur le rcepteur de se lier sa poche rceptrice. Quatre PARs ont t dcrits : PAR1, PAR2, PAR3 et PAR4. PAR2 peut susciter des effets mitogniques et participer aux processus comme langiogense et l'inflammation. Alors que beaucoup d'effets intracellulaires de PAR2 peuvent tre expliqus lorsquil est localis la membrane plasmatique, une fonction intracrine de PAR2 a aussi t propose. Pourtant les mcanismes par lesquels PAR2 peut provoquer lexpression de gnes cibls sont toujours inconnus. Le but de notre tude tait de vrifier lexistence dune population nuclaire de PAR2. Nous avons galement mis lhypothse que les voies actives par lactivation de PAR2 dpendent de sa localization cellulaire. En utilisant des techniques de microscopie confocale et de "Western Blot" nous avons dmontr la prsence dune population nuclaire de PAR2. la suite de la stimulation de PAR2, nous avons observ une augmentation de la translocation du rcepteur de la membrane plasmatique au noyau. En utilisant la technique de "RT PCR", nous avons observ des rles diffrents de PAR2 la surface de la cellule et du noyau dans linitiation de lexpression des gnes. Afin didentifier les mcanismes responsables de la translocation nuclaire de PAR2, nous avons valu limplication des membres de la famille de "Sorting Nexins (SNX)" dans la translocation nuclaire de PAR2. "Sorting Nexins" est un groupe de protines avec des fonctions de transport bien tablies. SNX1 et SNX2 ont t identifis comme responsables du transfert de PAR1 vers les lysosomes. SNX11 n'a pas encore t tudi et nous avons mis lhypothse qu'il pourrait tre un autre membre de la famille des SNX impliqu dans la signalisation de PAR2. Pour ce faire, nous avons dvelopp des "knockdowns" stables pour SNX1, SNX2 et SNX11 dans les cellules HEK293. En utilisant les essais dimmunofluorescence, "Western Blot" et de cytomtrie en flux, nous avons dtermin que tous les trois membres du groupe SNX sont des partenaires d'interaction de PAR2. Toutefois, seul SNX11 se co-localise avec son partenaire au noyau et est responsable de sa translocation nuclaire. Les expriences de "RT - PCR" sur les lignes de cellule de SNXs "knockdowns" ont dmontr que la fonction de PAR2 nuclaire dpend surtout de SNX11; nanmoins SNX1 et SNX2 peuvent aussi linfluencer, suggrant qu'ils font aussi partie du rseau signaltique de PAR2. En conclusion, PAR2 est dplac de la membrane plasmatique la membrane nuclaire aprs sa stimulation avec un agoniste. La translocation nuclaire de PAR2 par un mcanisme impliquant SNX11, initie des effets intracellulaires diffrents de sa signalisation membranaire. Mots cls : rcepteurs coupls la protine G, Sorting Nexins, rcepteurs activs par la protase, translocation nuclaire, membrane nuclaire, signal nuclaire.
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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.
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Linflammation: Une rponse adaptative du systme immunitaire face une insulte est aujourdhui reconnue comme une composante essentielle presque toutes les maladies infectieuses ou autres stimuli nfastes, tels les dommages tissulaires incluant linfarctus du myocarde et linsuffisance cardiaque. Dans le contexte des maladies cardiovasculaires, linflammation se caractrise principalement par une activation long terme du systme immunitaire, menant une faible, mais chronique scrtion de peptides modulateurs, appels cytokines pro-inflammatoires. En effet, la littrature a montr plusieurs reprises que les patients souffrant darythmies et de dfaillance cardiaque prsentent des taux levs de cytokines pro-inflammatoires tels le facteur de ncrose tissulaire alpha (TNF), linterleukine 1 (IL-1) et linterleukine 6. De plus, ces patients souffrent souvent dune baisse de la capacit contractile du myocarde. Le but de notre tude tait donc de dterminer si un lien de cause effet existe entre ces phnomnes et plus spcifiquement si le TNF, lIL-1 et lIL-6 peuvent affecter les proprits lectriques et contractiles du cur en modulant le courant Ca2+ de type L (ICaL) un courant ionique qui joue un rle primordial au niveau de la phase plateau du potentiel daction ainsi quau niveau du couplage excitation-contraction. Les possibles mchansimes par lesquels ces cytokines exercent leurs effets seront aussi explors. Pour ce faire, des cardiomyocytes ventriculaires de souris nouveau-nes ont t mis en culture et traits 24 heures avec des concentrations pathophysiologiques (30 pg/mL) de TNF, IL-1 ou IL-6. Des enregistrements de ICaL raliss par la technique du patch-clamp en configuration cellule entire ont t obtenus par la suite et les rsultats montrent que le TNF naffecte pas ICaL, mme des concentrations plus leves (1 ng/mL). En revanche, lIL-1 rduisait de prs de 40% la densit dICaL. Afin dexaminer si le TNF et lIL-1 pouvaient avoir un effet synergique, les cardiomyocytes ont t trait avec un combinaison des deux cytokines. Toutefois aucun effet synergique sur ICaL na t constat. En outre, lIL-6 rduisait ICaL significativement, cependant la rduction de 20% tait moindre que celle induite par IL-1. Afin dlucider les mcanismes sous-jacents la rduction de ICaL aprs un traitement avec IL-1, lexpression dARNm de CaV1.2, sous-unit codante pour ICaL, a t mesure par qPCR et les rsultats obtenus montrent aucun changement du niveau dexpression. Plusieurs tudes ont montr que linflammation et le stress oxydatif vont de pair. En effet, limagerie confocale nous a permis de constater une augmentation accrue du stress oxydatif induit par IL-1 et malgr un traitement aux antioxydants, la diminution de ICaL na pas t prvenue. Cette tude montre quIL-1 et IL-6 rduisent ICaL de faon importante et ce indpendamment dune rgulation transcriptionelle ou du stress oxydatif. De nouvelles donnes prliminaires suggrent que ICaL serait rduit suite lactivation des protines kinase C mais des tudes additionelles seront ncessaires afin dtudier cette avenue. Nos rsultats pourraient contribuer expliquer les troubles du rythme et de contractilit observs chez les patients souffrant de dfaillance cardiaque.
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.
