Étude des œstrogènes sur la repolarisation cardiaque et de la grossesse sur l’électrocardiographie chez la souris

Le tamoxifène, un modulateur sélectif des récepteurs oestrogéniques, est un médicament largement utilisé depuis plus de vingt ans pour le traitement et la prévention du cancer du sein. Plusieurs études ont rapporté que l’administration aiguë du tamoxifène pouvait réduire certains courants K+ cardiaques. Cette observation suggère que les femmes traitées de façon chronique avec le tamoxifène risquent d’avoir une prolongation de leur intervalle QT, favorisant ainsi le développement de torsades de pointes. Puisque in vivo, le tamoxifène est largement métabolisé et son effet est attribué à celui du 4hydroxy-tamoxifène (4OH-tamoxifène), nous avons d'abord vérifié si les effets du tamoxifène sur la repolarisation pouvaient être dus au 4OH-tamoxifène. À l'aide de la méthode de patch-clamp, nous avons étudié l’effet aigu du 4OH-tamoxifène sur les courants K+ présents au niveau ventriculaire chez la souris femelle. En premier lieu, nous avons démontré que les souris traitées avec le 4OH-tamoxifène présentaient une diminution des courants K+ comparativement aux souris intactes. Fait intéressant, le prétraitement des myocytes avec l’antagoniste des récepteurs oestrogéniques, le ICI 182,780, ou l’inhibiteur de la synthèse protéique, l'actinomycine D, n’a pas modifié les effets du 4OH-tamoxifène. Ces résultats suggéraient que les effets du 4OH-tamoxifène sur les courants potassiques ne soient pas liés à la transcription génomique et n’implique pas les récepteurs aux œstrogènes. Bien que l’administration aiguë du 4OH-tamoxifène diminue les courants K+ cardiaques, l’absence de troubles au niveau du rythme cardiaque chez les femmes traitées à long terme exclu la possibilité de conclure que le traitement chronique avec le tamoxifène augmente la durée de l’intervalle QT. L'accès à des souris femelles et des cobayes nous a permis de démontrer que contrairement au traitement en aigu, les courants et les canaux K+ cardiaques sont augmentés en chronique. Les oestrogènes associés à une diminution des courants K+ d’une part et nos résultats obtenus avec le tamoxifène d’autre part suggèrent qu’en bloquant les récepteurs oestrogéniques, le tamoxifène puisse prévenir les effets inhibiteurs des oestrogènes sur les courants K+. Cette association œstrogènes- tamoxifène- récepteurs oestrogéniques et courants K+ nous a encouragées à approfondir encore nos études et vérifier l’influence des hormones sexuelles féminines sur la repolarisation ventriculaire. Une troisième étude a été ainsi réalisée chez des souris femelles ovariectomisées et des souris déficientes en récepteurs oestrogéniques α ou β afin de vérifier le rôle des oestrogènes et des récepteurs oestrogéniques sur la repolarisation ventriculaire. Nos résultats ont révélé clairement que l’absence des oestrogènes entraîne une augmentation de la densité du courant K+ transitoire indépendant du Ca2+ (Ito) et de l’expression du canal Kv4.3 et ces effets sont médiés par les REα. Ces données soutiennent davantage notre conclusion que l’inhibition des récepteurs oestrogéniques est responsable de l’augmentation des courants/canaux K+ et suggèrent fortement qu’ils jouent un rôle dans la régulation de la repolarisation ventriculaire. Elles soulignent aussi l'importance de vérifier le statut hormonal des animaux utilisés pour des études touchant l'électrophysiologie cardiaque. Dans la dernière partie de cette thèse nous avons vérifié les effets de la grossesse et du système nerveux autonome sur les différents paramètres électrocardiographiques et plus particulièrement sur le rythme cardiaque chez la souris. Nos données ont montré que, comme chez la femme enceinte, la grossesse est associée à une augmentation du rythme cardiaque. De plus, l'augmentation des niveaux des hormones féminines pourrait affecter l’automatisme et l’activité électrique cardiaque. Ces différentes études ont augmenté les connaissances sur la régulation hormonale de l'électrophysiologie cardiaque et aideront aux avancements des recherches chez les femmes.

Le rôle de la dysrégulation du métabolisme du cholestérol par le retrait des estrogènes sur la stéatose hépatique

Les estrogènes confèrent aux femmes une protection cardiovasculaire jusqu’à la ménopause. En effet, la perte des fonctions ovariennes engendre plusieurs désordres du profil lipidique qui s’accompagnent d’une accumulation de triglycérides au foie appelée stéatose hépatique. Le retrait des estrogènes perturbe de nombreuses voies de contrôle de la cholestérolémie, provoquant simultanément une hypercholestérolémie et une stéatose hépatiques. Toutefois, à ce jour, les mécanismes d’action du retrait des estrogènes sur le métabolisme du cholestérol favorisant le stockage de triglycérides au foie demeurent imprécis. À cet égard, les travaux de cette thèse visaient à clarifier l’ensemble des effets du retrait des estrogènes sur le métabolisme du cholestérol pouvant mener à la pathogenèse de la stéatose hépatique. Lors de la première étude, l’ovariectomie (Ovx) chez la rate, un modèle bien établi de la stéatose, avait permis d’identifier la voie d’assemblage des lipoprotéines à très faible densité (VLDL) comme élément contributif à la stéatose. La voie des VLDL reliant étant également une voie de transport du cholestérol, l’étude suivante a été réalisée afin de comprendre le rôle du cholestérol alimentaire sur les lipides hépatiques. Dans cette deuxième étude, le modèle de la diète riche en lipides et en cholestérol (HFHC), aussi reconnu pour induire une stéatose hépatique, a permis d’établir des liens étroits entre le métabolisme du cholestérol et celui des lipides hépatiques. Étonnamment, de manière similaire à l’Ovx, la diète HFHC perturbait la voie d’assemblage des VLDL. En outre, les données recueillies au cours de ces travaux indiquaient qu’une dysrégulation du métabolisme des acides biliaires avait contribué à la sévérité de la stéatose hépatique induite par cette diète HFHC. Dans la continuité de ces deux premiers projets, nous nous sommes intéressés aux effets concomitants du retrait des estrogènes et d’une diète HFHC sur la stéatose hépatique. De manière intéressante, lorsque combinés, l’Ovx et la diète HFHC potentialisaient non seulement l’accumulation de lipides hépatiques, mais également les perturbations moléculaires des voies sous-jacentes à la stéatose, dont l’assemblage des VLDL et de la sécrétion d’acides biliaires. Dans l’ensemble, les données présentées dans la revue de littérature et dans les trois études reliées à cette thèse indiquent qu’une dysrégulation du métabolisme du cholestérol en réponse au retrait des estrogènes entraîne des complications favorisant l’accumulation de lipides dans le foie.

Ovarian-Steroid Modulation of Locus Coeruleus Activity in Female Rats: Involvement in Luteinising Hormone Regulation

The noradrenergic nucleus locus coeruleus (LC) has been reported to regulate luteinising hormone (LH) secretion in female rats. Both oestrogen and progestin receptors have been demonstrated in LC neurones, suggesting that these cells are possibly responsive to variations in circulating levels of ovarian steroids. We therefore evaluated changes in the activity of LC neurones during the oestrous cycle and after ovarian-steroid treatment in ovariectomised (OVX) rats, as determined by immunoreactivity to Fos-related antigens (FRA), which comprises all of the known members of the Fos family. Effects of ovarian steroids on the firing rate of LC neurones were also determined in a slice preparation. The number of FRA/tyrosine hydroxylase (TH)-immunoreactive (ir) neurones in the LC increased from 14.00-16.00 h on pro-oestrus, coinciding with the onset of the LH surge and rise in plasma progesterone. FRA immunoreactivity was unaltered during dioestrus. Oestradiol-treated OVX rats (OVX+E) displayed marked reduction in FRA/TH-ir neurones in LC compared to oil-treated OVX rats. Accordingly, oestradiol superfusion significantly reduced the spontaneous firing rate of LC neurones in slices from OVX rats. Compared to OVX+E, oestradiol-treated rats injected with progesterone at 08.00 h (OVX+EP) exhibited higher number of FRA/TH-ir neurones in the LC at 10.00 h and 16.00 h, and great amplification of the LH surge. Bath application of progesterone significantly increased the spontaneous firing rate of OVX+E LC neurones. Our data suggest that ovarian steroids may physiologically modulate the activity of LC neurones in females, with possible implications for LH secretion. Moreover, oestradiol and progesterone appear to exert opposite and complementary effects (i.e. whereas oestradiol inhibits, progesterone, after oestradiol priming, stimulates LC activity).

Dehydroepiandrosterone protects against oxidative stress-induced endothelial dysfunction in ovariectomized rats

Cardiovascular disease is less frequent in premenopausal women than in age-matched men or postmenopausal women. Moreover, the marked age-related decline in serum dehydroepiandrosterone (DHEA) level has been associated to cardiovascular disease. The aim of this study was to evaluate the effects of DHEA treatment on vascular function in ovariectomized rats. At 8 weeks of age, female Wistar rats were ovariectomized (OVX) or sham (SHAM) operated and 8 weeks after surgery both groups were treated with vehicle or DHEA (10 mg kg-1 week-1) for 3 weeks. Aortic rings were used to evaluate the vasoconstrictor response to phenylephrine (PHE) and the relaxation responses to acetylcholine (ACh) and sodium nitroprusside (SNP). Tissue reactive oxygen species (ROS) production and SOD, NADPH oxidase and eNOS protein expression were analysed. PHE-induced contraction was increased in aortic rings from OVX compared to SHAM, associated with a reduction in NO bioavailability. Furthermore, the relaxation induced by ACh was reduced in arteries from OVX, while SNP relaxation did not change. The incubation of aortic rings with SOD or apocynin restored the enhanced PHE-contraction and the impaired ACh-relaxation only in OVX. DHEA treatment corrected the increased PHE contraction and the impaired ACh-induced relaxation observed in OVX by an increment in NO bioavailability and decrease in ROS production. Besides, DHEA treatment restores the reduced Cu/Zn-SOD protein expression and eNOS phosphorylation and the increased NADPH oxidase protein expression in the aorta of OVX rats. The present results suggest an important action of DHEA, improving endothelial function in OVX rats by acting as an antioxidant and enhancing the NO bioavailability.

Differential effects of female sex hormones on cellular recruitment and tracheal reactivity after formaldehyde exposure

Female sex hormones (FSHs) exert profound regulatory effects on the course of lung inflammation due to allergic and non-allergic immune responses. As pollution is one of the pivotal factors to induce lung dysfunction, in this study we investigated the modulatory role of FSHs on lung inflammation after a formaldehyde (FA) exposure. For this purpose, lung and systemic inflammatory responses were evaluated in terms of leukocytes countings in bronchoalveolar lavage (BAL), peripheral blood and bone marrow lavage from 7-day ovariectomized (OVx) and Sham-OVx rats subjected to FA inhalation for 3 consecutive days. The hypothesized link between effects of FSHs on expression of adhesion molecules and mast cells degranulation was also studied. Once exposed to FA, Sham-OVx rats increased the number of total cells recovered in BAL and of leukocytes in peripheral blood, and decreased the counts in bone marrow. By contrast, in OVx rats upon FA exposure there was a reduction of the total cells counts in BAL and of blood leukocytes: lung expressions of ICAM-1 and Mac-1 were depressed, but the number of bone marrow cells did not vary. Estradiol treatment of OVx rats increased the total cells in BAL and decreased the number of blood leukocytes, whereas the number of bone marrow cell remained unaltered. Progesterone treatment, in turn increased the total cells in BAL and blood leukocytes, but decreased the number of bone marrow cells. OVx rats exposed to FA developed tracheal hyperresponsiveness to methacholine (MCh). A similarly altered response was found between the tracheal segments of Sham-OVx rats after FA exposure and that found in tracheae of naive rats. Estradiol treatment prevented FA-induced tracheal hyperresponsiveness to MCh whereas progesterone was ineffective in this regard. In addition, OVx rats upon FA exposure significantly increased both, the ability of mast cell degranulation and serum corticosterone levels. In conclusion, it was found that FSHs act by distinct control mechanisms on FA-induced lung inflammation and tracheal hyperresponsiveness, since at low circulating levels of FSHs (such as those after OVx) there is some resistance to the development of a lung inflammatory response, but the cholinergic tracheal responsiveness is exacerbated. Our data also help to understand the involvement of FSHs on mast cells activity after pollutants exposure and add information regarding the role of FSHs on the mechanisms related to endothelium-leukocyte interactions. (C) 2011 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Raloxifene therapy inhibits osteoclastogenesis during the alveolar healing process in rats

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

Action of nicotine and ovariectomy on bone regeneration after tooth extraction in rats

Purpose: The purpose of this study was to evaluate the effects of nicotine and ovariectomy on alveolar bone regeneration after exodontias in rats.Materials and Methods: For 30 days, sham ovariectomized (OVX)/NaCl, sham OVX/nicotine, OVX/NaCl, and OVX/nicotine animals were given 2 daily injections of saline or hemisulfate of nicotine. After this period, exodontic procedures were carried out and treatment continued up to the time of euthanasia on clays 7 and 14 when the alveoli were removed for further analyses.Results: The data confirmed that nicotine significantly delays the alveolar regeneration process after dental extraction in rats and showed that the association of nicotine with ovariectomy exacerbates these results.Conclusion: These results indicate that nicotine potentiated the effect of estrogen deficiency on bone regeneration induced by ovariectomy. (c) 2010 American Association of Oral and Maxillofacial Surgeons Oral Maxillofac Surg 68:2675-2681, 2010

Osteocalcin immunolabeling during the alveolar healing process in ovariectomized rats treated with estrogen or raloxifene

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

Histomorphometric analysis and immunolocalization of RANKL and OPG during the alveolar healing process in female ovariectomized rats treated with oestrogen or raloxifene

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

Radiographic assessment of bone density around integrated titanium implants after ovariectomy in rats

Objectives:This study evaluated the influence of ovariectomy 8 weeks after implant placement on bone integrated to titanium implants.Materials and methods:Thirty-eight female rats were submitted to a titanium implant at the tibiae proximal methaphysis. After a healing period of 8 weeks the animals were randomly divided into three groups: control (CTL-10 animals), sham-operated (SHAM-14 animals) and ovariectomy (OVX-14 animals). The CTL group was then sacrificed in order to confirm integration of the implant. The SHAM group was submitted to fictitious surgery and the OVX group was submitted to bilateral ovariectomy. After 12 weeks post-implant placement, the SHAM and OVX groups were sacrificed. In order to confirm the systemic osteopenia in rats, a dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) was performed. For the evaluation of bone density, digital radiographs were taken. The grey level of the bone adjacent to implant was measured using image software and the bone density was calculated at six points on both sides of the implant.Results:Densitometry measurements of the femur confirmed systemic bone mass loss in the OVX group. Individualized bone analyses of different regions surrounding the implant showed a significantly lower radiographic bone density (P < 0.05) in the cancellous region of the OVX group (77.48 +/- 23.39 grey levels) when compared with the CTL and SHAM groups (91.61 +/- 32.10 and 102.57 +/- 32.50 grey levels, respectively).Conclusions:The present study showed a decrease of the radiographic bone density in the cancellous region of bone around titanium implants placed 8 weeks before ovariectomy in rats.

The influence of loss of bone mass on induced periodontal disease: A radiographic and densitometric study of female rats

Background: Changes in mineral density in the mandibular and femoral bones (BMD) after estrogen deficiency caused by ovariectomy (OVX) and the influence of these changes on induced periodontal disease were evaluated in female rats.Methods: Forty-eight female Holtzman rats (90 days old) were randomly divided into five groups: 0: control (N = 9); 1: SHAM without induced periodontal disease (N = 11); 2: SHAM with induced disease (N = 10); 3: OVX without induced disease (N = 9); and 4: OVX with induced disease (N = 9). In groups 2 and 4, the first lower molars were tied with ligatures for 30 days 120 days after surgery. After 5 months the animals were sacrificed to measure global mineral density (BMD) and that of the sub-regions of the mandible and femur by dual energy x-ray absorptiometry (DXA). The extent of vertical bone loss was evaluated with digital radiography by measuring the distance from the bone crest to the cemento-enamel junction at the mesial of the first lower molar.Results: Results of the femur (Kruskal-Wallis test) showed a significant difference (P < 0.001) between the groups SHAM and OVX in bone density values for all regions. Comparison between the groups in relation to the BMD of the mandible, both in the sub-regions and global revealed no differences (P < 0.05). The vertical bone loss measured for the groups with induced disease was similar (P= 0.713).Conclusions: Differences between the groups were found in the bone mineral density BMD of the femur but not of the mandible. OVX had no influence on induced periodontal disease.

The effect of oestrogen and alendronate therapies on postmenopausal bone loss around osseointegrated titanium implants

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

Influence of chronic alcoholism and oestrogen deficiency on the variation of stoichiometry of hydroxyapatite within alveolar bone crest of rats

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influence of different durations of estrogen deficiency on alveolar bone loss in rats

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Effects of experimental osteoporosis and low calcium intake on postextraction sockets of rats

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)