Nurse-led behavioral management of diabetes and hypertension in community practices: a randomized trial.

BACKGROUND: Several trials have demonstrated the efficacy of nurse telephone case management for diabetes (DM) and hypertension (HTN) in academic or vertically integrated systems. Little is known about the real-world potency of these interventions. OBJECTIVE: To assess the effectiveness of nurse behavioral management of DM and HTN in community practices among patients with both diseases. DESIGN: The study was designed as a patient-level randomized controlled trial. PARTICIPANTS: Participants included adult patients with both type 2 DM and HTN who were receiving care at one of nine community fee-for-service practices. Subjects were required to have inadequately controlled DM (hemoglobin A1c [A1c] ≥ 7.5%) but could have well-controlled HTN. INTERVENTIONS: All patients received a call from a nurse experienced in DM and HTN management once every two months over a period of two years, for a total of 12 calls. Intervention patients received tailored DM- and HTN- focused behavioral content; control patients received non-tailored, non-interactive information regarding health issues unrelated to DM and HTN (e.g., skin cancer prevention). MAIN OUTCOMES AND MEASURES: Systolic blood pressure (SBP) and A1c were co-primary outcomes, measured at 6, 12, and 24 months; 24 months was the primary time point. RESULTS: Three hundred seventy-seven subjects were enrolled; 193 were randomized to intervention, 184 to control. Subjects were 55% female and 50% white; the mean baseline A1c was 9.1% (SD = 1%) and mean SBP was 142 mmHg (SD = 20). Eighty-two percent of scheduled interviews were conducted; 69% of intervention patients and 70% of control patients reached the 24-month time point. Expressing model estimated differences as (intervention--control), at 24 months, intervention patients had similar A1c [diff = 0.1 %, 95 % CI (-0.3, 0.5), p = 0.51] and SBP [diff = -0.9 mmHg, 95% CI (-5.4, 3.5), p = 0.68] values compared to control patients. Likewise, DBP (diff = 0.4 mmHg, p = 0.76), weight (diff = 0.3 kg, p = 0.80), and physical activity levels (diff = 153 MET-min/week, p = 0.41) were similar between control and intervention patients. Results were also similar at the 6- and 12-month time points. CONCLUSIONS: In nine community fee-for-service practices, telephonic nurse case management did not lead to improvement in A1c or SBP. Gains seen in telephonic behavioral self-management interventions in optimal settings may not translate to the wider range of primary care settings.

Differential expression of components of the cardiomyocyte adrenomedullin/intermedin receptor system following blood pressure reduction in nitric oxide-deficient hypertension.

Adrenomedullin (AM) and intermedin (IMD; adrenomedulln-2) are vasodilator peptides related to calcitonin gene-related peptide (CGRP). The actions of these peptides are mediated by the calcitonin receptor-like receptor (CLR) in association with one of three receptor activity-modifying proteins. CGRP is selective for CLR/receptor activity modifying protein (RAMP)1, AM for CLR/RAMP2 and -3, and IMD acts at both CGRP and AM receptors. In a model of pressure overload induced by inhibition of nitric-oxide synthase, up-regulation of AM was observed previously in cardiomyocytes demonstrating a hypertrophic phenotype. The current objective was to examine the effects of blood pressure reduction on cardiomyocyte expression of AM and IMD and their receptor components. Nomega-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) (35 mg/kg/day) was administered to rats for 8 weeks, with or without concurrent administration of hydralazine (50 mg/kg/day) and hydrochlorothiazide (7.5 mg/kg/day). In left ventricular cardiomyocytes from L-NAME-treated rats, increases (-fold) in mRNA expression were 1.6 (preproAM), 8.4 (preproIMD), 3.4 (CLR), 4.1 (RAMP1), 2.8 (RAMP2), and 4.4 (RAMP3). Hydralazine/hydrochlorothiazide normalized systolic blood pressure (BP) and abolished mRNA up-regulation of hypertrophic markers sk-alpha-actin and BNP and of preproAM, CLR, RAMP2, and RAMP3 but did not normalize cardiomyocyte width nor preproIMD or RAMP1 mRNA expression. The robust increase in IMD expression indicates an important role for this peptide in the cardiac pathology of this model but, unlike AM, IMD is not associated with pressure overload upon the myocardium. The concordance of IMD and RAMP1 up-regulation indicates a CGRP-type receptor action; considering also a lack of response to BP reduction, IMD may, like CGRP, have an anti-ischemic function.

Differential effects of an anti-oxidant intervention on cardiomyocyte expression of adrenomedullin and intermedin and their receptor components in chronic nitric oxide deficiency

Background: Chronic inhibition of nitric oxide (NO) synthesis is associated with hypertension, myocardial oxidative stress and hypertrophic remodeling. Up-regulation of the cardiomyocyte adrenomedullin (AM) / intermedin (IMD) receptor signaling cascade is also apparent in NO-deficient cardiomyocytes: augmented expression of AM and receptor activity modifying proteins RAMP2 and RAMP3 is prevented by blood pressure normalization while that of RAMP1 and intermedin (IMD) is not, indicating that the latter is regulated by a pressure-independent mechanism. Aims: to verify the ability of an anti-oxidant intervention to normalize cardiomyocyte oxidant status and to investigate the influence of such an intervention on expression of AM, IMD and their receptor components in NO-deficient cardiomyocytes. Methods: NO synthesis inhibitor, NG-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME, 35mg/kg/day) was given to rats for 8 weeks, with/without con-current administration of antioxidants (Vitamin C (25mg/kg/day) and Tempol (25mg/kg/day)). Results: In left ventricular cardiomyocytes isolated from L-NAME treated rats, increased oxidative stress was indicated by augmented (3.6 fold) membrane protein oxidation, enhanced expression of catalytic and regulatory subunits of pro-oxidant NADPH oxidases (NOX1, NOX2) and compensatory increases in expression of anti-oxidant glutathione peroxidase and Cu/Zn superoxide dismutases (SOD1, SOD3). Vitamin C plus Tempol did not reduce systolic blood pressure but normalized augmented plasma levels of IMD, but not of AM, and in cardiomyocytes: (i) abolished increased membrane protein oxidation; (ii) normalized augmented expression of prepro-IMD and RAMP1, but not prepro-AM, RAMP2 and RAMP3; (iii) attenuated (by 42%) increased width and normalized expression of hypertrophic markers, skeletal-�-actin and prepro-endothelin-1 similarly to blood pressure normalization but in contrast to blood pressure normalization did not attenuate augmented brain natriuretic peptide (BNP) expression. Conclusion: normalization specifically of augmented IMD/RAMP1 expression in NO-deficient cardiomyocytes by antioxidant intervention in the absence of blood pressure reduction indicates that these genes are likely to be induced directly by myocardial oxidative stress. Although oxidative stress contributed to cardiomyocyte hypertrophy, induction of IMD and RAMP1 is unlikely to be secondary to cardiomyocyte hypertrophy.

Intra-uterine growth restriction and increased risk of hypertension in adult life: A follow-up study of 50-year-olds

OBJECTIVE:

To compare blood pressure between 50-year-old adults who were born at term (37-42 weeks of gestation) with intra-uterine growth restriction (IUGR; birth weight <10th centile) and a control group of similar age born at term without IUGR (birth weight =10th centile).

STUDY DESIGN:

Controlled comparative study.

METHODS:

Participants included 232 men and women who were born at the Royal Maternity Hospital, Belfast, a large regional maternity hospital in Northern Ireland, between 1954 and 1956. One hundred and eight subjects who were born with IUGR were compared with 124 controls with normal birth weight for gestation. The main outcome measures were systolic and diastolic blood pressure at approximately 50 years of age, measured according to European recommendations.

RESULTS:

The IUGR group had higher systolic and diastolic blood pressure than the control group: 131.5 [95% confidence interval (CI) 127.9-135.1] vs 127.1 (95% CI 124.3-129.2) mmHg and 82.3 (95% CI 79.6-85.0) vs 79.0 (95% CI 77.0-81.0) mmHg, respectively. After adjustment for gender, the differences between the groups were statistically significant: systolic blood pressure 4.5 (95% CI 0.3-8.7) mmHg and diastolic blood pressure 3.4 (95% CI 0.2-6.5) mmHg (both P < 0.05). More participants in the IUGR group were receiving treatment for high blood pressure compared with the control group [16 (15%) vs 11 (9%)], although this was not statistically significant. The proportion of subjects with blood pressure >140/90 mmHg or currently receiving antihypertensive treatment was 45% (n = 49) for the IUGR group, and 31% (n = 38) for the control group (odds ratio 1.9, 95% CI 1.1-3.3). Adjustment for potential confounders made little difference.

CONCLUSIONS:

IUGR is associated with higher blood pressure at 50 years of age. Individuals born with IUGR should have regular blood pressure screening and early treatment as required. Hypertension remains underdiagnosed and undertreated in adult life.

Impact of Age on the Importance of Systolic and Diastolic Blood Pressures for Stroke Risk:The MOnica, Risk, Genetics, Archiving, and Monograph (MORGAM) Project

This study investigates age-related shifts in the relative importance of systolic (SBP) and diastolic (DBP) blood pressures as predictors of stroke and whether these relations are influenced by other cardiovascular risk factors. Using 34 European cohorts from the MOnica, Risk, Genetics, Archiving, and Monograph (MORGAM) Project with baseline between 1982 and 1997, 68 551 subjects aged 19 to 78 years, without cardiovascular disease and not receiving antihypertensive treatment, were included. During a mean of 13.2 years of follow-up, stroke incidence was 2.8%. Stroke risk was analyzed using hazard ratios per 10-mm Hg/5-mm Hg increase in SBP/DBP by multivariate-adjusted Cox regressions, including SBP and DBP simultaneously. Because of nonlinearity, DBP was analyzed separately for DBP =71 mm Hg and DBP

Chronic PEGylated obestatin treatment prevents the onset of high fat diet-induced hypertension and endothelial dysfunction in the absence of metabolic actions

Background: Obestatin is a gastrointestinal peptide with established metabolic actions and emerging vascular effects which involve activation of NO signalling. The aim of this study was to investigate effects of a recently-characterised stable analogue, PEGylated obestatin (PEG-OB), in the setting of diet-induced obesity which is associated with both metabolic and vascular dysfunction. Methods: Male Sprague Dawley rats (6 weeks; n=8) were maintained on standard (SD) or high fat (HF) diet (60% fat) for 8 weeks with once-daily injection of either PEG-OB (50nmol/kg/day) or saline from 2 weeks. Results: HF feeding for 8 weeks resulted in marked body weight gain which was not affected by chronic PEG-OB treatment (HF saline, 175.0±12.2; HF PEG-OB, 190.4±6.4g; P=NS). Similarly, blood glucose, as indicated by HbA1c (HF saline, 6.30±0.15; HF PEG-OB, 6.13±0.36%; P=NS) and insulin tolerance (HF saline, 105.2±52.5; HF PEG-OB, 90.3±45.4mmol/L.min; P=NS), were unaltered by PEG-OB. Despite the apparent lack of metabolic effects, chronic PEG-OB treatment markedly attenuated development of HF-induced hypertension (HF saline, 146.5±4.9mmHg; HF PEG-OB, 123.0±9.7mmHg; P<0.01), assessed by tail-cuff plethysmography. Furthermore, organ bath pharmacology in isolated aortic rings, indicated that HF diet-induced endothelial dysfunction was completely prevented by PEG-OB (acetylcholine, EC50: SD saline, 335±113; HF saline, 758±164; HF PEG-OB, 277±85nmol/L; P<0.05). However, contraction to phenylephrine and relaxation to the NO donor, sodium nitroprusside, were unaltered between groups. Conclusions: PEG-OB exerts beneficial effects on hypertension and endothelial function in diabetes independently of metabolic actions suggesting that obestatin signalling may represent a novel therapeutic target to reduce the risk of associated cardiovascular complications.

Efeito hipotensivo de uma sessão de exercício aeróbio em idosos hipertensos

Introdução: As doenças cardiovasculares, entre elas, a hipertensão arterial constituem um dos problemas de saúde de maior prevalência, principalmente na população idosa. Alguns estudos têm apontado o exercício físico aeróbio como uma medida não farmacológica, eficaz, para a prevenção/controlo da hipertensão arterial. Objetivo: Este estudo avaliou o efeito agudo hipotensivo de uma sessão isolada de exercício físico aeróbio num grupo de idosos hipertensos. Metodologia: A amostra foi composta por 20 idosos, de ambos os géneros, hipertensos, pertencentes a três centros de convívio distintos. Os indivíduos foram divididos aleatoriamente em dois grupos, o grupo que fez a sessão de exercício (n=10, idade 81,2 ± 4,71 anos) e o grupo de controlo (n=10, idade 81,2 ± 3,12 anos). O grupo de exercício participou numa sessão de exercício físico aeróbio que teve 35 minutos de duração, sendo constituída por 5 minutos de aquecimento seguidos por duas frações de marcha a uma intensidade de 40-60% da frequência cardíaca (FC) de reserva, cada uma delas com a duração de 10 minutos, separadas por um intervalo de recuperação de 5 minutos, terminando com 5 minutos de retorno à calma. O grupo controlo permaneceu 35 minutos em repouso sentado. Todos indivíduos foram sujeitos à avaliação da pressão arterial (PA) e FC, antes, no intervalo, no término, 20 e 40 minutos após a sessão de exercício/35 minutos de repouso. Resultados: Observou-se que no grupo que fez o exercício físico a PA sistólica medida aos 40 minutos (123,04 ± 23,07 mmHg) após a sessão de exercício foi significativamente inferior aos restantes momentos de avaliação, incluindo o valor observado em repouso (135,57 ± 19,43 mmHg). A PA diastólica medida também aos 40 minutos (61,94 ± 7,49 mmHg) após a sessão foi inferior à obtida ao intervalo da sessão (72,40 ± 8,51 mmHg). A FC foi significativamente superior ao intervalo e no término da sessão comparativamente a todos os outros momentos de avaliação. Quanto ao grupo controlo não se verificaram diferenças significativas em nenhum dos parâmetros avaliados. Conclusão: Uma sessão isolada de exercício aeróbio de curta promove a ocorrência do fenómeno hipotensão pós-exercício em idosos hipertensos.

Electronic compliance monitoring in resistant hypertension: the basis for rational therapeutic decisions.

OBJECTIVE: Incomplete compliance is one of several possible causes of uncontrolled hypertension. Yet, non-compliance remains largely unrecognized and is falsely interpreted as treatment resistance, because it is difficult to confirm or exclude objectively. The goal of this study was to evaluate the potential benefits of electronic monitoring of drug compliance in the management of patients with resistant hypertension. METHODS: Forty-one hypertensive patients resistant to a three-drug regimen (average blood pressure 156/ 106 +/- 23/11 mmHg, mean +/- SD) were studied prospectively. They were informed that for the next 2 months, their presently prescribed drugs would be provided in electronic monitors, without any change in treatment, so as to provide the treating physician with a measure of their compliance. Thereafter, patients were offered the possibility of prolonging the monitoring of compliance for another 2 month period, during which treatment was adapted if necessary. RESULTS: Monitoring of compliance alone was associated with a significant improvement of blood pressure at 2 months (145/97 +/- 20/15 mmHg, P < 0.01). During monitoring, blood pressure was normalized (systolic < 140 mmHg or diastolic < 90 mmHg) in one-third of the patients and insufficient compliance was unmasked in another 20%. When analysed according to tertiles of compliance, patients with the lowest compliance exhibited significantly higher achieved diastolic blood pressures (P = 0.04). In 30 patients, compliance was monitored up to 4 months and drug therapy was adapted whenever necessary. In these patients, a further significant decrease in blood pressure was obtained (from 150/100 +/- 18/15 to 143/94 +/- 22/11 mmHg, P = 0.04/0.02). CONCLUSIONS: These results suggest that objective monitoring of compliance using electronic devices may be a useful step in the management of patients with refractory hypertension, as it enables physicians to take rational decisions based on reliable and objective data of drug compliance and hence to improve blood pressure control.

Therapy modifications in response to poorly controlled hypertension, dyslipidemia, and diabetes mellitus.

BACKGROUND: Poorly controlled cardiovascular risk factors are common. Evaluating whether physicians respond appropriately to poor risk factor control in patients may better reflect quality of care than measuring proportions of patients whose conditions are controlled. OBJECTIVES: To evaluate therapy modifications in response to poor control of hypertension, dyslipidemia, or diabetes in a large clinical population. DESIGN: Retrospective cohort study within an 18-month period in 2002 to 2003. SETTING: Kaiser Permanente of Northern California. PATIENTS: 253,238 adult members with poor control of 1 or more of these conditions. MEASUREMENTS: The authors assessed the proportion of patients with poor control who experienced a change in pharmacotherapy within 6 months, and they defined "appropriate care" as a therapy modification or return to control without therapy modification within 6 months. RESULTS: A total of 64% of patients experienced modifications in therapy for poorly controlled systolic blood pressure, 71% for poorly controlled diastolic blood pressure, 56% for poorly controlled low-density lipoprotein cholesterol level, and 66% for poorly controlled hemoglobin A1c level. Most frequent modifications were increases in number of drug classes (from 70% to 84%) and increased dosage (from 15% to 40%). An additional 7% to 11% of those with poorly controlled blood pressure, but only 3% to 4% of those with elevated low-density lipoprotein cholesterol level or hemoglobin A1c level, returned to control without therapy modification. Patients with more than 1 of the 3 conditions, higher baseline values, and target organ damage were more likely to receive "appropriate care." LIMITATIONS: Patient preferences and suboptimal adherence to therapy were not measured and may explain some failures to act. CONCLUSIONS: As an additional measure of the quality of care, measuring therapy modifications in response to poor control in a large population is feasible. Many patients with poorly controlled hypertension, dyslipidemia, or diabetes had their therapy modified and, thus, seemed to receive clinically "appropriate care" with this new quality measure.

The roles of ERK1/2 and PI3K in abnormal vascular functions in angiotensin II-infused hypertensive rats

Background: Ang II plays a major role in cardiovascular regulation. Recently, it has become apparent that vascular superoxide anion may play an important role in hypertension development. Treatment with antisense NAD(P)H oxidase or SOD decreased BP in Ang II-infused rats. Wang et al recently reported mice which lack one of the subunits of NAD(P)H oxidase developed hypertension at a much lower extent when compared to the wild type animals infused with Ang II, indicating that superoxide anion contributes to elevation in BP in the Ang II-infused hypertensive model. In the Ang II-infused hypertensive model, altered reactivity of blood vessels is often associated with the elevation of systolic blood pressure. We have observed abnormal tension development and impaired endothelium-dependent relaxation in the isolated aorta of Ang II-infused and DOCA-salt hypertensive rats. Recently, several other cellular signal molecules, including ERK1I2 and PI3K, have been determined to play important roles in the regulation of smooth muscle contraction and relaxation. ERKl/2 and PI3K pathways are also reported to contribute to Ang II induced cell growth, hypertrophy, remodeling and contraction. Moreover, these signaling pathways have shown ROS-sensitive properties. Therefore, the aim of the present study is to investigate the roles of ERKl12 and PI3K in vascular oxidative stress, spontaneous tone and impaired endothelium relaxation in Ang II-infused hypertensive model. Hypothesis: We hypothesize that the activation of ERKl12 and PI3K are elevated in response to an Ang II infusion for 6 days. The elevated activation of phospho-ERKl/2 and PI3K mediated the increased level of vascular superoxide anion, the abnormal vascular contraction and impaired endothelium-dependent vascular relaxation in Ang II-infused hypertensive rats. Methods: Vascular superoxide anion level is measured by lucigenin chemiluminescence. Spontaneous tone and ACh-induced endothelium-dependent relaxation was measured by isometric tension recording in organ chamber. The activity of ERK pathway will be measured by its Western blot of phosphorylation of ERK. PI3K activity was evaluated indirectly by Western blot of the phosphorylation of PDKl, a downstream protein of PI3K signaling pathway. The role of each pathway was also addressed via comparing the responses to the specific inhibitors. Results: Superoxide anion was markedly increased in the isolated thoracic aorta from Ang II-infused rats. There was spontaneous tone developed in rings from Ang II-induced hypertensive but not sham-operated normotensive rats. ACh-induced endothelium-dependent relaxation function is impaired in Ang II-infused hypertensive rats. Superoxide dismutase and NAD(P)H oxidase inhibitor, apocynin, inhibited the abnormal spontaneous tone and ameliorated impaired endothelium-dependent relaxation. The expression of phopho-ERKII2 was enhanced in Ang II-infused rats, indicating the activity of ERK1I2 could be increased. MEK1I2 inhibitors, PD98059 and U126, but not their inactive analogues, SB203580 and U124, significantly reduced the vascular superoxide anion in aortas from Ang II-infused rats. The MEK1I2 inhibitors reduced the spontaneous tone and improved the impaired endothelium-dependent relaxation in aorta of hypertension. These findings supported the role of ERKII2 signaling pathway in vascular oxidative stress, spontaneous tone and impaired endothelium-dependent relaxation in Ang II-infused hypertensive rats. The amount of phospho-PDK, a downstream protein of PI3K was increased in Ang II rats indicating the activity of PI3K activity was elevated. Strikingly, PI3K significantly inhibited the increase of superoxide anion level, abnormal spontaneous tone and restored endothelium-dependent relaxation in Ang II-infused hypertensive rats. These findings indicated the important role of PI3K in Ang II-infused hypertensive rats. Conclusion: ERKII2 and PI3K signaling pathways are sustained activated in Ang II-infused hypertensive rats. The activated ERKII2 and PI3K mediate the increase of vascular superoxide anion level, vascular abnormal spontaneous tone and impaired endothelium-dependent relaxation.

Rôle du stress oxydant en période néonatale dans l'hypertension artérielle et la dysfonction vasculaire et métabolique de l'adulte

Thèse réalisée dans le cadre d'une cotutelle entre l'Université de Montréal et l'Université d'Auvergne en France

Evaluation of mitochondrial function in a model of developmental programming of hypertension associated with transient neonatal oxygen exposure

UNE EXPOSITION NÉONATALE À L’OXYGÈNE MÈNE À DES MODIFICATIONS DE LA FONCTION MITOCHONDRIALE CHEZ LE RAT ADULTE Introduction: L’exposition à l’oxygène (O2) des ratons nouveau-nés a des conséquences à l’âge adulte dont une hypertension artérielle (HTA), une dysfonction vasculaire, une néphropénie et des indices de stress oxydant. En considérant que les reins sont encore en développement actif lors des premiers jours après la naissance chez les rats, jouent un rôle clé dans le développement de l’hypertension et qu’une dysfonction mitochondriale est associé à une augmentation du stress oxydant, nous postulons que les conditions délétères néonatales peuvent avoir un impact significatif au niveau rénal sur la modulation de l’expression de protéines clés du fonctionnement mitochondrial et une production mitochondriale excessive d’espèces réactives de l’ O2. Méthodes: Des ratons Sprague-Dawley sont exposés à 80% d’O2 (H) ou 21% O2 (Ctrl) du 3e au 10e jr de vie. En considérant que plusieurs organes des rats sont encore en développement actif à la naissance, ces rongeurs sont un modèle reconnu pour étudier les complications d’une hyperoxie néonatale, comme celles liées à une naissance prématurée chez l’homme. À 4 et à 16 semaines, les reins sont prélevés et les mitochondries sont extraites suivant une méthode d’extraction standard, avec un tampon contenant du sucrose 0.32 M et différentes centrifugations. L’expression des protéines mitochondriales a été mesurée par Western blot, tandis que la production d’ H202 et les activités des enzymes clés du cycle de Krebs ont été évaluées par spectrophotométrie. Les résultats sont exprimés par la moyenne ± SD. Résultats: Les rats mâles H de 16 semaines (n=6) présentent une activité de citrate synthase (considéré standard interne de l’expression protéique et de l’abondance mitochondriales) augmentée (12.4 ± 8.4 vs 4.1 ± 0.5 μmole/mL/min), une diminution de l’activité d’aconitase (enzyme sensible au redox mitochondrial) (0.11 ± 0.05 vs 0.20 ± 0.04 μmoles/min/mg mitochondrie), ainsi qu’une augmentation dans la production de H202 (7.0 ± 1.3 vs 5.4 ± 0.8 ρmoles/mg protéines mitochondriales) comparativement au groupe Ctrl (n=6 mâles et 4 femelles). Le groupe H (vs Ctrl) présente également une diminution dans l’expression de peroxiredoxin-3 (Prx3) (H 0.61±0.06 vs. Ctrl 0.78±0.02 unité relative, -23%; p<0.05), une protéine impliquée dans l’élimination d’ H202, de l’expression du cytochrome C oxidase (Complexe IV) (H 1.02±0.04 vs. Ctrl 1.20±0.02 unité relative, -15%; p<0.05), une protéine de la chaine de respiration mitochondriale, tandis que l’expression de la protéine de découplage (uncoupling protein)-2 (UCP2), impliquée dans la dispersion du gradient proton, est significativement augmentée (H 1.05±0.02 vs. Ctrl 0.90±0.03 unité relative, +17%; p<0.05). Les femelles H (n=6) (vs Ctrl, n=6) de 16 semaines démontrent une augmentation significative de l’activité de l’aconitase (0.33±0.03 vs 0.17±0.02 μmoles/min/mg mitochondrie), de l’expression de l’ATP synthase sous unité β (H 0.73±0.02 vs. Ctrl 0.59±0.02 unité relative, +25%; p<0.05) et de l’expression de MnSOD (H 0.89±0.02 vs. Ctrl 0.74±0.03 unité relative, +20%; p<0.05) (superoxide dismutase mitochondriale, important antioxidant), tandis que l’expression de Prx3 est significativement réduite (H 1.1±0.07 vs. Ctrl 0.85±0.01 unité relative, -24%; p<0.05). À 4 semaines, les mâles H (vs Ctrl) présentent une augmentation significative de l’expression de Prx3 (H 0.72±0.03 vs. Ctrl 0.56±0.04 unité relative, +31%; p<0.05) et les femelles présentent une augmentation significative de l’expression d’UCP2 (H 1.22±0.05 vs. Ctrl 1.03±0.04 unité relative, +18%; p<0.05) et de l’expression de MnSOD (H 1.36±0.01 vs. 1.19±0.06 unité relative, +14%; p<0.05). Conclusions: Une exposition néonatale à l’O2 chez le rat adulte mène à des indices de dysfonction mitochondriale dans les reins adultes, associée à une augmentation dans la production d’espèces réactives de l’oxygène, suggérant que ces modifications mitochondriales pourraient jouer un rôle dans l’hypertension artérielle et d’un stress oxydant, et par conséquent, être un facteur possible dans la progression vers des maladies cardiovasculaires. Mots-clés: Mitochondries, Reins, Hypertension, Oxygène, Stress Oxydant, Programmation

Hypertension et régulation de l'expression moléculaire de l'angiotensinogène par la ribonucléoprotéine hétérogène nucléaire K

Le diabète est une maladie chronique dont la principale caractéristique est un niveau plasmatique élevé de glucose, qui est causé soit par un défaut dans la production d’insuline, l’action de l’insuline, ou les deux à la fois. Plusieurs études ont démontré que l’hyperglycémie chronique peut mener à la dysfonction et même la défaillance de plusieurs organes, dont le coeur, le système vasculaire, les yeux et les reins, se traduisant par des infarctus du myocarde, des accidents cérébro-vasculaires et des complications rétinales et rénales, respectivement. La néphropathie diabétique (DN) est la principale cause de déficience rénale et affecte près de 25-40% des patients diabétiques. La DN est invariablement associée à un risque élevé d’accident cérébrovasculaire et de dysfonction cardivasculaire. L’angiotensinogène (Agt) est l’unique précurseur de tous les types d’angiotensines. En plus du système rénine-angiotensine (RAS) sytémique, le rein possède son propre système intrarénal et exprime tous les composants du RAS. L’Agt est fortement exprimé dans les cellules du tubule proximal rénal (RPTC) et y est converti en angiotensine II (AngII), le peptide biologiquement actif du RAS. Les patients diabétiques présentent de hauts niveaux d’AngII et une augmentation de l’expression des gènes du RAS, suggérant que l’activation du RAS intrarénal joue un rôle important dans la progression de la DN. Les mécanismes qui contrôlent la régulation du niveau rénal d’Agt par l’hyperglycémie et l’insuline demeurent mal compris. Le but global de cette thèse est de mieux comprendre les mécanismes moléculaires qui contrôlent l’expression du gène Agt chez la souris Akita (un modèle murin de diabète de type 1). Dans cette optique, la première partie de la thèse se concentre sur deux facteurs de transcription de la famille des ribonucléoprotéines nucléaires hétérogènes (hnRNP). Chan et collaborateurs ont déjà identifié 2 protéines nucléaires hnRNP F et hnRNP K, de 48kD et 70kD respectivement. HnRNP F et hnRNP K forment un hétérodimère et se lient à l’élément de réponse à l’insuline (IRE) présent dans le promoteur du gène Agt du rat et inhibent la transcription du gène Agt in vitro. Afin de déterminer si hnRNP F / K sont responsables de l’inhibition de l’expression rénale de Agt par l’insuline in vivo, nous avons étudié des souris Akita males traités ou non avec des implants d’insuline pour une période de 4 semaines. Des souris non-Akita males ont été employées comme contrôles. Les souris Akita développent de l’hypertension et de l’hypertrophie rénale. Le traitement à l’insuline rétablit les niveaux de glucose plasmatiques et la pression systolique (SBP), et atténue l’hypertrophie rénale, l’albuminurie (ratio albumine/créatinine urinaire, ACR) et les niveaux urinaires d’Agt et AngII chez les souris Akita. De plus, le traitement à l’insuline inhibe l’expression rénale du gène Agt, tout en augmentant l’expression des gènes hnRNP F, hnRNP K et ACE2 (enzyme de conversion de l’angiotensine-2). Dans des RPTC in vitro, l’insuline inhibe Agt, mais stimule l’expression de hnRNP F et hnRNP K en présence de hautes concentrations de glucose, et ce via la voie de signalisation MAPK p44/42 (protéine kinase activée par un mitogène). La transfection avec des petits ARN interférents (siRNA) contre hnRNP F et hnRNP K prévient l’inhibition de l’expression d’Agt par l’insuline dans les RPTC. Cette étude démontre bien que l’insuline prévient l’hypertension et atténue les dommages rénaux observés chez les souris Akita diabétiques, en partie grâce à la suppression de la transcription rénale de Agt, via une augmentation de l’expression de hnRNP F et hnRNP K. La seconde partie de cette thèse change de focus et se tourne vers le facteur Nrf2 (nuclear factor erythroid 2-related factor 2). Nrf2 est un facteur de transcription qui contrôle les gènes de la réponse antioxydante cellulaire en réponse au stress oxydant ou aux électrophiles. Le but de cette étude est d’examiner l’impact de la surexpression de la catalase (Cat) dans les RPTC sur l’expression du gène Agt via Nrf2 et sur le développement de l’hypertension et des dommages rénaux résultants chez les souris diabétiques Akita transgéniques (Tg). Nos études ont démontré que la surexpression de Cat dans les souris Akita Cat-Tg normalise la SBP, atténue les dommages rénaux et inhibe l’expression des gènes Nrf2 et Agt dans les RPTC. In vitro, le glucose élevé (HG) et l’oltipraz (un activateur de Nrf2) stimulent l’expression de Nrf2 et Agt, et cet effet peut être bloqué par la trigonelline (inhibiteur de Nrf2), des siRNA contre Nrf2, des antioxydants ou des inhibiteurs pharmacologiques NF-κB et MAPK p38. La suppression de sites de réponse à Nrf2 présents dans le promoteur du gène Agt du rat abolit la stimulation par l’oltipraz. Finalement, des souris males adultes non-transgéniques traitées avec l’oltipraz montrent une augmentation de l’expression de Nrf2 et Agt dans leurs RPTC et cette augmentation peut être normalisée par la trigonelline. Ces données permettent d’identifier un nouveau mécanisme d’action de Nrf2, par la stimulation du gène Agt intrarénal et l’activation du RAS, qui induisent l’hypertension et les dommages rénaux par le glucose élevé et les espèces réactives de l’oxygène chez les souris diabétiques. Nos conclusions permettent de démontrer que l’insuline induit l’expression de hnRNP F et hnRNP K, qui jouent ensuite un rôle protecteur en prévenant l’hypertension. La surexpression de la catalase dans les RPTC vient quant à elle atténuer l’activation de Nrf2 et ainsi réduit la SBP chez les souris Akita.

Hypertension artérielle dans la population adulte du Burkina Faso : prévalence, détection, traitement et contrôle

Contexte : L’hypertension artérielle (HTA) est reconnue comme un important facteur de risque des maladies cardiovasculaires et de la mortalité prématurée. Les données montrent qu’un adulte sur 4 dans le monde souffrait d’hypertension en 2000 et ce chiffre serait en augmentation. Dans les pays africains, les estimations prévoient une progression plus rapide de la prévalence de l’HTA engendrant ainsi un problème additionnel à gérer pour le système de santé qui est toujours aux prises avec les maladies transmissibles. Les progrès économiques et l’urbanisation semblent entraîner des modifications des habitudes de vie dans ces pays qui seraient associés à une émergence des maladies non transmissibles, dont l’HTA. Le Burkina Faso, pays de l’Afrique de l’Ouest classé comme un pays à faibles revenus, aurait amorcé sa transition épidémiologique et il importe de faire un état sur les maladies non transmissibles en émergence. Afin de contribuer à la connaissance des aspects épidémiologiques de l’HTA au Burkina Faso, trois objectifs spécifiques ont été retenus pour la présente recherche : 1) Estimer la prévalence de l’HTA et identifier les facteurs associés dans la population rurale et la population semi-urbaine du Système de Surveillance démographique et de Santé de Kaya (Kaya HDSS) ; 2) Déterminer la différence de prévalence de l’HTA entre la zone lotie et la zone non lotie de la ville de Ouagadougou et identifier les facteurs associés ; 3) Déterminer la détection, le traitement, le contrôle de l’HTA et estimer la fréquentation des centres de santé par les personnes hypertendues nouvellement dépistées dans la population adulte du Centre Nord du Burkina Faso. Méthodologie : Le cadre de notre recherche est le Burkina Faso. Deux sites ont fait l’objet de nos investigations. Kaya HDSS, situé dans la région du Centre Nord du Burkina Faso a servi de site pour les enquêtes ayant permis l’atteinte du premier et du troisième objectif général. Une étude transversale a été menée en fin 2012 sur un échantillon aléatoire de 1645 adultes résidents du site. Un entretien suivi de mesures anthropométriques et de la pression artérielle (PA) ont été réalisés au domicile des participants. Toutes les personnes qui avaient une PA élevée (PA systolique ≥ 140 mm Hg et/ou PA diastolique ≥ 90 mm Hg) et qui n’avaient pas été diagnostiquées auparavant ont été référées à une formation sanitaire. Un second entretien a été réalisé avec ces personnes environ un mois après. Pour le second objectif général, c’est le système de surveillance démographique et de santé de Ouagadougou (Ouaga HDSS) qui a été retenu comme site. Ouaga HDSS couvre 5 quartiers de la zone nord de Ouagadougou. Une étude transversale a été réalisée en 2010 sur un échantillon aléatoire représentatif de la population adulte résidante du site (N = 2041). Des entretiens suivis de mesures anthropométriques et de la PA ont été réalisés durant l’enquête. Résultats : Notre premier article examine la prévalence de l’HTA et les facteurs associés en milieu rural et en milieu semi-urbain. Au total 1481 participants ont été dépistés et la prévalence totale pondérée était de 9,4 % (95 % IC : 7,3 % - 11,4 %) avec une grande différence entre le milieu semi-urbain et le milieu rural : un adulte sur 10 était hypertendu en milieu semi-urbain contre un adulte sur 20 en milieu rural. L’analyse multivariée nous a permis d’identifier l’âge avancé, le milieu semi-urbain et l’histoire familiale de l’HTA comme des facteurs de risque. Dans le deuxième article, nous avons déterminé la différence entre la zone lotie et la zone non lotie du milieu urbain en ce qui concerne l’HTA. Sur 2 041 adultes enquêtés, la prévalence totale est estimée à 18,6 % (95 % IC : 16,9 % - 20,3 %). Après ajustement avec l’âge, il n’y avait pas de différence de prévalence entre la zone lotie et la zone non lotie de la ville de Ouagadougou. Dans ce milieu urbain, l’obésité et l’inactivité physique sont confirmées comme des facteurs à risque. En plus des personnes âgées qui constituent un groupe à risque, les migrants venant du milieu rural et les veuves ont été identifiés comme des personnes à risque. Notre troisième article examine la détection, le traitement, le contrôle de l’HTA ainsi que la fréquentation des structures de santé par les personnes nouvellement dépistées hypertendues dans le milieu non urbain. Sur les 1481 participants à l’étude, 41 % n’avaient jamais mesuré leur PA. Sur les 123 participants (9,4 %) dépistés comme hypertendus, 26,8 % avaient déjà bénéficié d’un diagnostic et 75,8 % de ces derniers étaient sous traitement anti hypertensif. Parmi les participants sous traitement, 60 % (15 sur 25) avaient leur PA sous contrôle. Le suivi de 2 mois a permis de retrouver 72 des 90 personnes nouvellement dépistées. Seulement 50 % ont été en consultation et parmi ces derniers 76 % (28 personnes sur les 37) ont reçu une confirmation de leur hypertension. Conclusion : Notre recherche montre l’évolution de l’HTA en fonction du niveau d’urbanisation de la population. Même si les maladies infectieuses restent la priorité du système de santé, la lutte contre l’HTA doit s’inscrire dans un cadre général de lutte contre les maladies cardiovasculaires. Cette lutte doit être amorcée maintenant avant que des proportions inquiétantes ne soient atteintes. Des actions de prévention telles que la promotion de saines habitudes de vie, le dépistage de masse et un renforcement des capacités du système de soins sont à mettre en œuvre.

Les cellules endothéliales peuvent acquérir un phénotype mésenchymateux associé avec l’expression de la protéine nestine dans un modèle d’hypertrophie cardiaque et de fibrose réactive

L’hypertrophie cardiaque représente la réponse primaire du cœur dans le but d’améliorer la fonction cardiaque qui est compromise suite à un accident ischémique ou une surcharge hémodynamique. Cependant, l’hypertrophie cardiaque a pour conséquence pathologique la fibrose réactive, qui est caractérisée par la synthèse incontrôlée et le dépôt du collagène par les myofibroblastes. Ainsi, l’accumulation accrue du collagène dans le cœur hypertrophié mène à l’augmentation de la rigidité cardiaque et la détérioration progressive de la fonction contractile du cœur. Plusieurs études ont démontré que la protéine nestine, appartenant à la famille des filaments intermédiaires, est ré-exprimée dans les myofibroblastes durant la fibrose réparative et est impliquée dans la prolifération cellulaire. Basée sur ces observations, cette étude teste l’hypothèse selon laquelle nestine est induite dans les myofibroblastes suivant le développement de la fibrose réactive dans le cœur des rats ayant subi une constriction aortique supra-rénale. Deux semaines suivant une constriction aortique supra-rénale chez le rat, un patron d’hypertrophie concentrique cardiaque a été observé et associé avec une réponse de fibrose réactive caractérisée par le dépôt accru de collagène dans le tissu interstitiel et la région péri-vasculaire de nombreux vaisseaux sanguins cardiaques. De plus, les niveaux de la protéine nestine sont augmentés significativement dans les cœurs des rats hypertrophiés, et ce, de façon corrélative avec la pression artérielle moyenne et la pression systolique du ventricule gauche. Les techniques d’immunofluorescences ont révélé une apparition accrue des cellules immunoréactives à nestine, qui présentent un phénotype mésenchymateux caractérisé par la co-expression de collagène dans le tissu interstitiel et la région péri-vasculaire des cœurs hypertrophiés. Ces données suggèrent que les fibroblastes résidents peuvent exprimer la protéine nestine ou que l’expression de nestine est induite en réponse aux facteurs pro-fibrotiques impliqués dans la fibrose réactive. En effet, l’exposition des myofibroblastes normaux et des myofibroblastes isolés des cœurs hypertrophiés à l’AII, TGF-B1 et EGF augmente significativement l’expression de la protéine nestine, tandis que l’expression de l’α-SMA demeure inchangée. De plus, de manière prédominante dans le cœur hypertrophié, des cellules non-vasculaires CD31(+) ont été détectées dans le tissu interstitiel et la région péri-vasculaire. Ces cellules co-expriment nestine et collagène suggérant une transition des cellules endothéliales vers un phénotype mésenchymateux. Finalement, la protéine nestine, sous sa forme filamenteuse, a été détectée dans les cellules endothéliales de l’artère coronaire humaine et leur exposition au TGF-B1, induit l’expression de collagène. En revanche, l’expression de collagène a été détectée dans les cellules microvasculaires de rats CD31(+), alors que l’expression de nestine est absente. En réponse aux traitements de TGF-B1 et EGF, l’expression de nestine, sous sa forme non-filamenteuse, est détectée dans les cellules microvasculaires de rats. Collectivement, ces données supportent la prémisse selon laquelle la réponse de fibrose réactive dans les cœurs hypertrophiés, suite à une constriction aortique supra-rénale, est attribuée en partie à l’augmentation de l’apparition des cellules mésenchymateuses positives à l’expression de nestine qui proviennent des fibroblastes résidents du ventricule. De plus, les données in vivo et in vitro suggèrent que les cellules endothéliales déplacées représentent une source additionnelle des cellules mésenchymateuses nestine(+) dans le cœur hypertrophié et contribuent au développement de la fibrose réactive. Cibler la protéine nestine peut représenter une approche thérapeutique afin d’atténuer la réponse de fibrose réactive indépendamment de l’origine des cellules mésenchymateuses.