Caractérisation des processus moléculaires impliqués dans l’activation de la protéine IKKbeta par l'angiotensine II et son rôle dans la réponse phénotypique des CMLV.

Le système rénine-angiotensine-aldostérone (SRAA) régule l’homéostasie de la contraction des artères. Or, suivant la liaison de l’angiotensine II (Ang II) à son récepteur AT1, le SRAA est également impliqué dans l’activation de voies de signalisation à l’origine de l’inflammation et de l’hypertrophie des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV), soit deux processus participant au remodelage vasculaire caractéristique de diverses maladies cardiovasculaires, telles l’hypertension et l’athérosclérose. Ces pathologies sont les premières causes de mortalité naturelle en Amérique et les traitements les ciblant ne sont pas optimaux puisqu’ils visent seulement quelques facteurs de risque qui leur sont associés. Ainsi, la détermination des effecteurs intracellulaires régulant ces voies délétères est nécessaire à l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques. L’inflammation Ang II-dépendante dans les CMLV est attribuée au facteur de transcription nuclear factor-kappa B (NF-κB). Cependant, les processus moléculaires couplant le récepteur AT1 à son activation sont peu caractérisés. L’étude abordant cette question démontre in vitro que NF-κB est activé par la protéine IκB kinase β (IKKβ) dans les CMLV exposées à l’Ang II et que cette kinase est régulée par deux voies de signalisation indépendantes, mais complémentaires afin d’assurer son activation rigoureuse et soutenue. L’une des voies est précoce et dépend des seconds messagers ainsi que de deux nouveaux effecteurs sous-jacents au récepteur AT1, soit la E3 ligase TNF receptor-associated factor 6 (TRAF6) et la IKK kinase transforming growth factor-beta-activated kinase 1 (TAK1) tandis que la seconde est tardive et résulte de la signalisation mitogen-activated protein kinase kinase 1/2 (MEK1/2) - extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) - ribosomal S6 kinase (RSK). L’inhibition conjointe de ces voies abroge complètement la réponse inflammatoire, ce qui indique qu’elles en sont la seule source. Ainsi, l’inhibition d’IKKβ pourrait suffire à contrer l’inflammation impliquée dans le remodelage vasculaire associé à une suractivation du SRAA. Une découverte des plus novatrices découle de cette étude, qui veut que la E3 ligase TRAF6 est un nouvel effecteur des récepteurs couplés aux protéines G et est à l’origine de la formation d’un nouveau type de second messager, soit des chaînes libres de poly-ubiquitines. Les mécanismes moléculaires à la base de l’hypertrophie Ang II-dépendante dans les CMLV sont également peu définis. Or, suivant la parution d’un article démontrant qu’IKKβ dans les cellules cancéreuses participe aux mécanismes d’initiation de la traduction en réponse au facteur de nécrose tumorale α (TNFα) via la phosphorylation de la protéine Tuberous sclerosis 1 (TSC1) et donc l’activation du complexe mammalian target of rapamycin (mTORC1), une hypothèse a été émise selon laquelle cette kinase serait impliquée dans la synthèse protéique Ang II-dépendante dans les CMLV. Les expériences effectuées in vitro dans des CMLV exposées à l’Ang II démontrent qu’IKKβ induit la phosphorylation de TSC1 ainsi que l’activation de mTORC1 et de ses substrats S6 kinase 1 (S6K1) et translational regulators eukaryotic translation initiation factor 4E-binding protein (4E-BP1), deux protéines impliquées directement dans l’hypertrophie. Par ailleurs, la synthèse protéique au niveau des CMLV exposées à l’Ang II est réduite de 75% suivant la diminution de l’expression d’IKKβ et suivant la surexpression d’un mutant de TSC1 dont le site consensus d’IKKβ a été modifié, faisant de cette kinase un médiateur majeur au niveau de ce processus. Ainsi, in vitro IKKβ en réponse à l’Ang II est en amont de deux processus impliqués dans un remodelage vasculaire à l’origine de maladies cardiovasculaires. De plus, plusieurs facteurs de risque de ces pathologies convergent à l’activation d’IKKβ, ce qui en fait une cible thérapeutique particulièrement attrayante. Qui plus est, l’administration d’un inhibiteur d’IKKβ à des rats diminue non seulement la synthèse protéique dépendante de l’Ang II au niveau de l’aorte et des artères mésentériques, mais également la synthèse de la protéine pro-inflammatoire VCAM-1 par les cellules composant l’aorte, ce qui confirme son envergure en tant que cible.

Angiopoietin like-2: a pro-inflammatory and pro-oxidative protein that contributes to endothelial dysfunction

Le vieillissement vasculaire est caractérisé par une dysfonction de l’endothélium. De nombreux facteurs de risque cardiovasculaire tels que l’obésité et l’hypertension prédisposent l’endothélium à un stress oxydant élevé aboutissant à une dysfonction endothéliale, celle-ci étant communément accompagnée d’une diminution de la biodisponibilité du monoxyde d’azote. Bien que la fonction endothéliale soit un déterminant majeur de la prédiction du risque cardiovasculaire des patients, son évaluation individuelle reste très limitée. En conséquence, il existe un intérêt scientifique grandissant pour la recherche de meilleurs biomarqueurs. L’Angiopoiétine like-2 (angptl2), une protéine identifiée récemment, joue un rôle pro-inflammatoire et pro-oxydant dans plusieurs désordres causés par une inflammation chronique allant de l’obésité à l’athérosclérose. L’inflammation et un stress oxydant accru ont été établis comme des mécanismes sous-jacents à l’apparition d’une dysfonction endothéliale, c’est pourquoi ce travail met l’accent sur le rôle de l’angptl2 dans la dysfonction endothéliale. Plus précisément, ce travail vise à: 1) déterminer les effets aigus de l’angptl2 sur la fonction endothéliale, 2) caractériser la fonction endothéliale et la contribution des différents facteurs relaxants dérivés de l'endothélium (EDRF) dans plusieurs lits vasculaires, et ce, dans un modèle de souris réprimant l’expression de l’angptl2 (knock-down, KD), et 3) examiner si l'absence d'expression angptl2 protège contre la dysfonction endothéliale induite par un régime riche en graisses (HFD) ou par perfusion d'angiotensine II (angII) chez la souris. Dans la première étude, l’incubation aigue avec de l’angptl2 recombinante induit une dysfonction endothéliale dans les artères fémorales isolées de souris de type sauvage (WT), probablement en raison d’une production accrue d'espèces réactives oxygénées. Les artères fémorales de souris angptl2 KD présentent une meilleure fonction endothéliale en comparaison aux souris WT, vraisemblablement par une plus grande contribution de la prostacycline dans la vasodilatation. Après 3 mois d’une diète HFD, les principaux EDRF respectifs des artères fémorales et mésentériques sont conservés uniquement dans les souris angptl2 KD. Cette préservation est associée à un meilleur profil métabolique, une moindre accumulation de triglycérides dans le foie et des adipocytes de plus petite taille. De plus, l’expression de gènes inflammatoires dans ces tissus adipeux n’est augmentée que chez les souris WT. Dans la seconde étude, l’absence d’angptl2 résulte en une production accrue de monoxyde d’azote dans les artères cérébrales isolées par rapport à celles des souris WT. La perfusion chronique d’angII provoque, seulement chez les souris WT, une dysfonction endothéliale cérébrale probablement par le biais d’une augmentation de la production d’espèces réactives oxygénées, probablement dérivé des NADPH oxydase 1 et 2, ainsi que l'augmentation des facteurs constricteurs dérivés de l’endothélium issus de la cyclo-oxygénase. En revanche, l’apocynine réduit la dilatation cérébrale chez les souris KD traitées à l’angII, ce qui suggère le recrutement potentiel d’une voie de signalisation compensatoire impliquant les NADPH oxydases et qui aurait un effet vaso-dilatateur. Ces études suggèrent fortement que l’angptl2 peut avoir un impact direct sur la fonction endothéliale par ses propriétés pro-inflammatoire et pro-oxydante. Dans une optique d’application à la pratique clinique, les niveaux sanguins d’angptl2 pourraient être un bon indicateur de la fonction endothéliale.

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

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

Extracellular Signal-Regulated Kinase 1/2 Activation, via Downregulation of Mitogen-Activated Protein Kinase Phosphatase 1, Mediates Sex Differences in Desoxycorticosterone Acetate-Salt Hypertension Vascular Reactivity

Extracellular signal-regulated kinase (ERK) 1/2 has been reported to play a role in vascular dysfunction associated with mineralocorticoid hypertension. We hypothesized that, compared with female rats, an upregulation of ERK1/2 signaling in the vasculature of male rats contributes to augmented contractile responses in mineralocorticoid hypertension. Uninephrectomized male and female Sprague-Dawley rats received desoxycorticosterone acetate (DOCA) pellets (200 mg per animal) and saline to drink for 3 weeks. Control uninephrectomized rats received tap water to drink. Blood pressure, measured by telemetry, was significantly higher in male DOCA rats (191 +/- 3 mm Hg) compared with female DOCA rats (172 +/- 7 mm Hg; n=5). DOCA treatment resulted in augmented contractile responses to phenylephrine in aorta (22 +/- 3 mN; n=6) and small mesenteric arteries (13 +/- 2 mN; n=6) from male DOCA rats versus uninephrectomized male rats (16 +/- 3 and 10 +/- 2 mN, respectively; P<0.05) and female DOCA rats (15 +/- 1 and 11 +/- 1 mN, respectively). ERK1/2 inhibition with PD-98059 (10 mu mol/L) abrogated increased contraction to phenylephrine in aorta (14 +/- 2 mN) and small mesenteric arteries (10 +/- 2 mN) from male DOCA rats, without any effects in arteries from male uninephrectomized or female animals. Compared with the other groups, phosphorylated ERK1/2 levels were increased in the aorta from male DOCA rats, whereas mitogen-activated protein kinase phosphatase 1 expression was decreased. Interleukin-10 plasma levels, which positively regulate mitogen-activated protein kinase phosphatase 1 activity, were reduced in male DOCA-salt rats. We speculate that augmented vascular reactivity in male hypertensive rats is mediated via activation of the ERK1/2 pathway. In addition, mitogen-activated protein kinase phosphatase 1 and interleukin 10 play regulatory roles in this process. (Hypertension. 2010; 55: 172-179.)

Interleukin-10 attenuates vascular responses to endothelin-1 via effects on ERK1/2-dependent pathway

Giachini FR, Zemse SM, Carneiro FS, Lima VV, Carneiro ZN, Callera GE, Ergul A, Webb RC, Tostes RC. Interleukin-10 attenuates vascular responses to endothelin-1 via effects on ERK1/2-dependent pathway. Am J Physiol Heart Circ Physiol 296: H489-H496, 2009. First published December 12, 2008; doi:10.1152/ajpheart.00251.2008.-Interleukin-10 (IL-10) is an anti-inflammatory cytokine with protective actions on the vasculature. On the other hand, endothelin ( ET)-1 has potent vasoconstrictor, mitogenic, and proinflammatory activities, which have been implicated in the pathophysiology of a number of cardiovascular diseases. We hypothesized that, in a condition where ET-1 expression is upregulated, i.e., on infusion of TNF-alpha, IL-10 confers vascular protection from ET-1-induced injury. Aortic rings and first-order mesenteric arteries from male C57BL/6 (WT) and IL-10-knockout (IL-10(-/-)) mice were treated with human recombinant TNF-alpha (220 ng.kg(-1).day(-1)) or vehicle (saline) for 14 days. TNF-alpha infusion significantly increased blood pressure in IL-10(-/-), but not WT, mice. TNF-alpha augmented vascular ET-1 mRNA expression in arteries from WT and IL-10(-/-) mice. ET type A (ETA) receptor expression was increased in arteries from IL-10(-/-) mice, and TNF-alpha infusion did not change vascular ETA receptor expression in control or IL-10(-/-) mice. Aorta and mesenteric arteries from TNF-alpha-infused IL-10(-/-) mice displayed increased contractile responses to ET-1, but not the ET type B receptor agonist IRL-1620. The ETA receptor antagonist atrasentan completely abolished responses to ET-1 in aorta and mesenteric vessels, whereas the ERK1/2 inhibitor PD-98059 abrogated increased contractions to ET-1 in arteries from TNF-alpha-infused IL-10(-/-) mice. Infusion of TNF-alpha, as well as knockdown of IL-10 (IL-10(-/-)), induced an increase in total and phosphorylated ERK1/2. These data demonstrate that IL-10 counteracts ET(A)-mediated vascular responses to ET-1, as well as activation of the ERK1/2 pathway.

Origem das artérias celíaca e mesentérica cranial em bubalinos (Bubalus bubalis, L. 1758)

Com o intuito de conhecer melhor o sistema arterial nesta espécie, descrevemos a origem das artérias celíaca e mesentérica cranial dos bubalinos. Utilizamos 30 fetos e 1 animal adulto. Os fetos variavam de 4 a 8 meses de idade e tiveram seus vasos injetados com solução de látex - Neoprene, tiveram seus vasos dissecados, e um animal adulto, que teve seus vasos dissecados no local de abate. Observamos que as artérias celíaca e mesentérica cranial originavam-se da porção torácica da aorta em todos os casos, estando isoladas em 90,33% deles e em tronco comum (tronco celíaco mesentérico) em 9,67% dos casos.

Os arranjos configurados pelas artérias mesentéricas cranial e caudal no pato doméstico (Cairina moshata)

Mediante esta pesquisa, estudamos os arranjos configurados pelas artérias mesentéricas cranial e caudal em 30 patos domésticos, 20 machos e 10 fêmeas. Foi realizada a injeção de látex 650 corado no sistema arterial e a seguir as peças foram fixadas em solução aquosa de formol a 10% para posteriormente serem dissecadas. A artéria mesentérica cranial nasce como um vaso ímpar da aorta descendente à altura da 6ª e 7ª costelas, em situação imediatamente caudal à artéria celíaca. Junto à junção íleo-ceco-cólica, subdivide-se basicamente em 3 ramos: o primeiro emite um vaso destinado ao colonreto, anastomosando-se com a artéria mesentérica caudal. O segundo ramo se comporta como tronco para as artérias jejunais, sendo que o número delas varia de 8 a 20. Finalmente, o terceiro ramo destina-se às porções principal e final do ceco direito e também ao íleo, vascularizando-os. No atinente ao comportamento da artéria mesentérica caudal, observamos que ela nasce como um vaso ímpar, a partir da aorta descendente, à altura das porções caudais dos rins. A artéria mesentérica caudal, na totalidade das peças examinadas, divide-se em 2 ramos: um cranial, que, por sua vez, emite 2 vasos menores para o mesorreto e um ramo caudal, que vasculariza a porção terminal do reto, bolsa cloacal e a cloaca.

Vascular effects of long-term propranolol administration after chronic nitric oxide blockade

Long-term propranolol treatment reduces arterial blood pressure in hypertensive individuals mainly by reducing peripheral vascular resistance, but mechanisms underlying their vasodilatory effect remain poorly investigated. This study aimed to investigate whether long-term propranolol administration ameliorates the impairment of relaxing responses of aorta and mesenteric artery from rats made hypertensive by chronic nitric oxide (NO) deficiency, and underlying mechanisms mediating this phenomenon. Male Wistar rats were treated with N-omega-Nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME; 20 mg/rat/day) for four weeks. DL-Propranolol (30 mg/rat/day) was given concomitantly to L-NAME in the drinking water. Treatment with L-NAME markedly increased blood pressure, an effect largely attenuated by DL-propranolol. In phenylephrine-precontracted aortic rings, the reduction of relaxing responses for acetylcholine (0.001-10 mu M) in L-NAME group was not modified by DL-propranolol, whereas in mesenteric rings the impairment of acetylcholine-induced relaxation by L-NAME was significantly attenuated by DL-propranolol. In mesenteric rings precontracted with KCl (80 MM), DL-propranolol failed to attenuate the impairment of acetylcholine-induced relaxation by L-NAME. The contractile responses to extracellular CaCl2 (1-10 mM) were increased in L-NAME group, and co-treatment with DL-propranolol reduced this response in both preparations in most Ca2+ concentrations used. The NO2/NO3 plasma levels and superoxide dismutase (SOD) activity were reduced in L-NAME-treated rats, both of which were significantly prevented by DL-propranolol. In conclusion, propranolol-induced amplification of the relaxation to acetylcholine in mesenteric arteries from L-NAME-treated rats is sensitive to depolarization. Additional mechanisms involving blockade of Ca2+ entry in the vascular smooth muscle and increase in NO bioavailability contributes to beneficial effects of long-term propranolol treatment. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Oxidative Stress Impairs Vasorelaxation Induced by the Soluble Guanylyl Cyclase Activator BAY 41-2272 in Spontaneously Hypertensive Rats

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

Considerations sur la ramification de L'aorte abdominale du hamster (Mesocricetus Auratus)

The disposition of the abdominal aorta branching in Mesocricetus auratus is described, establishing variation groups with relation to the celiac, cranial mesenteric, renal, genital and caudal mesenteric arteries. Sixty animals (30 males and 30 females) of different ages and weights, were anesthetized with chloroform, injected with contrasting substance in the abdominal aorta (50 animals with Neoprene latex and 10 with a radioopaque mass), after which they were dissected with the help of a stereoscopic microscope. The animals with radioopaque masses were radiographed in comparison with the other animals. The results are expressed in relative percentage figures and compared with other mammalian arterial dispositions.

Results of open pararenal abdominal aortic aneurysm repair: Tabular review of the literature

Open surgical repair of complex abdominal aortic aneurysms requires more extensive dissection and aortic clamping above the renal or mesenteric arteries. Although results of open surgical series have shown variation, morbidity and mortality is higher compared with infrarenal aortic aneurysm repair. Potential complications include renal insufficiency, mesenteric ischemia, multisystem organ failure, and death. Although endovascular treatment with fenestrated and branched endografts might potentially decrease the risk of complications and mortality, its role is not yet defined and the technology is not widely available. Issues related to durability of the procedure and secondary interventions might limit its application to patients with higher risk or those with hostile anatomy. This article summarizes the clinical results of open surgical repair of pararenal abdominal aortic aneurysms to provide a benchmark for comparison with results of endovascular treatment, using fenestrated and branched techniques. © Annals of Vascular Surgery Inc.

Efeitos da pentoxifilina e da n-acetilcisteína em lesões causados por isquemia e reperfusão de órgão esplâncnicos em ratos

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

Efeito do treinamento físico e da dieta hipercalórica sobre a reatividade do músculo liso de artérias aorta e mesentérica de ratos Wistar

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito da orquidectomia, seguida ou não de reposição com testosterona, sobre as respostas vasomotoras de veias de rato à estimulação de receptores adrenérgicos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Effect of protective solutions and hydroxyethyl starch in the attenuation of the injuries of ischemia and reperfusion of splanchnic organs

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