Mécanismes moléculaires de l’hypertrophie vasculaire dans le modèle animal d’hypertension essentielle (SHR)

La voie de signalisation des phosphoinositides joue un rôle clé dans la régulation du tonus vasculaire. Plusieurs études rapportent une production endogène de l’angiotensin II (Ang II) et de l’endothéline-1 (ET-1) par les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLVs) de rats spontanément hypertendus (spontaneously hypertensive rats : SHR). De plus, l’Ang II exogène induit son effet prohypertrophique sur les CMLVs selon un mécanisme dépendant de la protéine Gqα et de la PKCẟ. Cependant, le rôle de l’axe Gqα/PLCβ/PKCẟ dans l’hypertrophie des CMLVs provenant d’un modèle animal de l’hypertension artérielle n’est pas encore étudié. L’objectif principal de cette thèse est d’examiner le rôle de l’axe Gqα/PLCβ1 dans les mécanismes moléculaires de l’hypertrophie des CMLVs provenant d’un modèle animal d’hypertension artérielle essentielle (spontaneously hypertensive rats : SHR). Nos premiers résultats indiquent que contrairement aux CMLVs de SHR âgés de 12 semaines (absence d’hypertrophie cardiaque), les CMLVs de SHR âgés de 16 semaines (présence d’hypertrophie cardiaque) présentent une surexpression protéique endogène de Gqα et de PLCβ1 par rapport aux CMLVs de rats WKY appariés pour l’âge. L’inhibition du taux d’expression protéique de Gqα et de PLCβ1 par des siRNAs spécifiques diminue significativement le taux de synthèse protéique élevé dans les CMLVs de SHR. De plus, la surexpression endogène des Gqα et PLCβ1, l’hyperphosphorylation de la molécule ERK1/2 et le taux de synthèse protéique élevé dans les CMLVs de SHR de 16 semaines ont été atténués significativement par des antagonistes des récepteurs AT1 (losartan) et ETA (BQ123), mais pas par l’antagoniste du récepteur ETB (BQ788). L’inhibition pharmacologique des MAPKs par PD98059 diminue significativement la surexpression endogène de Gqα/PLCβ1 et le taux de synthèse protéique élevé dans les CMLVs de SHR. D’un côté, l’inhibition du stress oxydatif (par DPI, inhibiteur de la NAD(P)H oxidase, et NAC , molécule anti-oxydante), de la molécule c-Src (PP2) et des récepteurs de facteurs de croissance (AG1024 (inhibiteur de l’IGF1-R), AG1478 (inhibiteur de l’EGFR) et AG1295 (inhibiteur du PDGFR)) a permis d’atténuer significativement la surexpression endogène élevée de Gqα/PLCβ1 et l’hypertrophie des CMLVs de SHR. D’un autre côté, DPI, NAC et PP2 atténuent significativement l’hyperphosphorylation de la molécule c-Src, des RTKs (récepteurs à activité tyrosine kinase) et de la molécule ERK1/2. Dans une autre étude, nous avons aussi démontré que la PKCẟ montre une hyperphosphorylation en Tyr311 dans les CMLVs de SHR comparées aux CMLVs de WKY. La rottlerin, utilisée comme inhibiteur spécifique de la PKCẟ, inhibe significativement cette hyperphosphorylation en Tyr311 dépendamment de la concentration. L’inhibition de l’activité de la PKCẟ par la rottlerin a été aussi associée à une atténuation significative de la surexpression protéique endogène de Gqα/PLCβ1 et l’hypertrophie des CMLVs de SHR. De plus, l’inhibition pharmacologique de l’activité de la PKCẟ, en amont du stress oxydatif, a permis d’inhiber significativement l’activité de la NADPH, le taux de production élevée de l’ion superoxyde ainsi que l’hyperphosphorylation de la molécule ERK1/2, de la molécule c-Src et des RTKs. À notre surprise, nous avons aussi remarqué une surexpression protéique de l’EGFR et de l’IGF-1R dans les CMLVs de SHR à l’âge de 16 semaines. L’inhibition pharmacologique de l’activité de la PKCẟ, de la molécule c-Src et du stress oxydatif a permis d’inhiber significativement la surexpression protéique endogène de ces RTKs. De plus, l’inhibition de l’expression protéique de l’EGFR et de la molécule c-Src par des siRNA spécifiques atténue significativement le taux d’expression protéique élevé de Gqα et de PLCβ1 ainsi que le taux de synthèse protéique élevé dans les CMLVs de SHR. Des siRNAs spécifiques à la PKCẟ ont permis d’atténuer significativement le taux de synthèse protéique élevé dans les CMLVs de SHR et confirment le rôle important de la PKCẟ dans les mécanismes moléculaires de l’hypertrophie des CMLVs selon une voie dépendante du stress oxydatif. En conclusion, ces résultats suggèrent un rôle important de l’activation endogène de l’axe Gqα-PLCβ-PKCẟ dans le processus d’hypertrophie vasculaire selon un mécanisme impliquant une activation endogène des récepteurs AT1/ETa, de la molécule c-Src, du stress oxidatif, des RTKs et des MAPKs.

Les mécanismes sous-jacents aux effets pathologiques cardiaques de l’angiotensine II dans le remodelage électrique et contractile entre les sexes

L’insuffisance cardiaque (IC) est associée à un taux de mortalité et d’hospitalisations élevé causant un fardeau économique important. Les deux causes majeures de décès de l’IC sont les arythmies ventriculaires létales et les sidérations myocardiques. Il est maintenant reconnu que l’angiotensine II (ANGII) est l'un des principaux médiateurs de l’IC. Ses effets délétères découlent de l’activation du récepteur de type 1 de l’ANGII (AT1) et entraînent le développement d’hypertrophie. Toutefois, son rôle dans la genèse d’arythmies demeure incompris. De ce fait, l'étude des mécanismes électriques et contractiles sous-jacents aux effets pathologiques de l’ANGII s’avère essentielle afin de mieux comprendre et soigner cette pathologie. Il est souvent perçu que les femmes sont protégées envers les maladies cardiovasculaires. Cependant, le nombre total de femmes décédant d’IC est plus grand que le nombre d’hommes. Également, l’impact des facteurs de risque diffère entre chaque sexe. Ces différences existent, mais les mécanismes sous-jacents sont encore peu connus. De plus, les femmes reçoivent fréquemment un diagnostic ou un traitement inapproprié en raison d’un manque d’information sur les différences entre les sexes dans la manifestation d’une pathologie. Ce manque de données peut découler du fait que les sujets de sexe féminin sont souvent sous-représentés dans les essais cliniques ou la recherche fondamentale ce qui a grandement limité l’avancement de nos connaissances sur ~50 % de la population. Ainsi, il semble plus que nécessaire d’approfondir notre compréhension des différences entre les sexes, notamment dans la progression de l’IC. L’utilisation d’un modèle de souris transgénique surexprimant le récepteur AT1 (souris AT1R) a permis d’étudier les changements électriques, structurels et contractiles avant et après le développement d’hypertrophie. Premièrement, chez les souris AT1R mâles, un ralentissement de la conduction ventriculaire a été observé indépendamment de l’hypertrophie. Ce résultat était expliqué par une réduction de la densité du courant Na+, mais pas de l’expression du canal. Ensuite, le rôle des protéines kinases C (PKC) dans la régulation du canal Na+ par l’ANGII a été exploré. Les évidences ont suggéré que la PKCα était responsable de la modulation de la diminution du courant Na+ chez les souris AT1R mâles et dans les cardiomyocytes humains dérivés de cellules souches induites pluripotentes (hiPSC-CM) en réponse à un traitement chronique à l’ANGII. Ensuite, les différences entre les sexes ont été comparées chez la souris AT1R. Une plus grande mortalité a été constatée chez les femelles AT1R suggérant qu’elles sont plus sensibles à la surexpression de AT1R. Le remodelage électrique ventriculaire a donc été comparé entre les souris AT1R des deux sexes. Les courants ioniques étaient altérés de façon similaire entre les sexes excluant ainsi leur implication dans la mortalité plus élevée chez les femelles. Ensuite, l’homéostasie calcique et la fonction cardiaque ont été étudiées. Il a été démontré que les femelles développaient une hypertrophie et une dilatation ventriculaire plus sévère que les mâles. De plus, les femelles AT1R avaient de petits transitoires calciques, une extrusion du Ca2+ plus lente ainsi qu’une augmentation de la fréquence des étincelles Ca2+ pouvant participer à des troubles contractiles et à la venue de post-dépolarisations précoces. En conclusion, l’ANGII est impliquée dans le remodelage électrique, structurel et calcique associé à l'émergence de l’IC. De surcroît, ces altérations affectent plus sévèrement les femelles soulignant la présence de différences entre les sexes dans le développement de l’IC.

Enjeux éthiques en radiologie diagnostique : comment la bioéthique peut-elle contribuer à une meilleure radioprotection du patient?

Bien que les technologies d’imagerie soient un acquis réel de la médecine moderne, leur introduction ne semble pas avoir été précédée d’une démarche réflexive suffisante qui aurait permis d’anticiper les multiples enjeux que rencontre la pratique radiologique actuelle. En effet, à force de se focaliser sur les acquis techniques et scientifiques, le cadre de radioprotection en place semble ne pas avoir suffisamment considéré l’apport essentiel que représente la connaissance des aspects sociaux, éthiques et humains que peuvent amener des domaines comme la bioéthique. Cette insuffisance fait en sorte que l’on se retrouve aujourd’hui face à des enjeux importants relatifs à la radioprotection du patient comme la surutilisation des examens radiologiques ou encore le manque d’information des acteurs du milieu face aux risques des rayonnements. Après un état des lieux des enjeux éthiques en radiologie diagnostique ayant un impact sur la radioprotection médicale des patients, un enjeu majeur de la pratique actuelle, qui est la justification inadéquate des prescriptions d’examens radiologiques, sera analysé selon une approche par principes. De cet exercice, visant à démontrer comment l’éthique peut concrètement contribuer à la radioprotection, découle l’impératif d’une vision nouvelle et globale permettant de proposer des pistes de solution aux controverses liées à l’utilisation actuelle de l’imagerie. Dans une perspective de santé des populations, il est important de contribuer à la diminution de la banalisation du recours au rayonnement ionisant dans la pratique médicale diagnostique en alliant bioéthique et radioprotection. Ce projet de recherche se veut être une étape limitée, mais nécessaire dans l’établissement de ce dialogue interdisciplinaire.

Emerging roles of urotensin-II in cardiovascular disease

Urotensin-II (UII) is a highly potent endogenous peptide within the cardiovascular system. Through stimulation of Galphaq-coupled UT receptors, UII mediates contraction of vascular smooth muscle and endothelial-dependent vasorelaxation, and positive inotropy in human right atrium and ventricle. A pathogenic role of the UT receptor system is emerging in cardiovascular disease states, with evidence for upregulation of the UT receptor system in patients with congestive heart failure (CHF), pulmonary hypertension, cirrhosis and portal hypertension, and chronic renal failure. In vitro and in vivo studies show that under pathophysiological conditions, UII might contribute to cardiomyocyte hypertrophy, extracellular matrix production, enhanced vasoconstriction, vascular smooth muscle cell hyperplasia, and endothelial cell hyper-permeability. Single nucleotide polymorphisms of the UII gene may also impart a genetic predisposition of patients to diabetes. Therefore, the UT receptor system is a potential therapeutic target in the treatment of cardiac, pulmonary, and renal diseases. UT receptor antagonists are currently being developed to prevent and/or reverse the effects of over-activated UT receptors by the endogenous ligand. This review describes UII peptide and converting enzymes, and UT receptors in the cardiovascular system, focusing on pathophysiological roles of UII in the heart and blood vessels. (C) 2004 Elsevier Inc. All rights reserved,

Urotensin-II-converting enzyme activity of furin and trypsin in human cells in vitro

Human urotensin-II (hU-II) is processed from its prohormone (ProhU-II) at putative cleavage sites for furin and serine proteases such as trypsin. Although proteolysis is required for biological activity, the endogenous urotensin-converting enzyme (UCE) has not been investigated. The aim of this study was to investigate UCE activity in cultured human cells and in blood, comparing activity with that of furin and trypsin. In a cell-free system, hU-II was detected by high-performance liquid chromatography-mass spectrometry after coincubating 10 muM carboxyl terminal fragment (CTF)-ProhU-II with recombinant furin (2 U/ml, 3 h, 37degreesC) at pH 7.0 and pH 8.5, but not at pH 5.0, or when the incubating medium was depleted of Ca2+ ions and supplemented with 2 mM EDTA at pH 7.0. hU-II was readily detected in the superperfusate of permeabilized epicardial mesothelial cells incubated with CTF-ProhU-II (3 h, 37degreesC), but it was only weakly detected in the superperfusate of intact cells. Conversion of CTF-ProhU-II to hU-II was attenuated in permeabilized cells using conditions found to inhibit furin activity. In a cell-free system, trypsin (0.05 mg/ml) cleaved CTF-ProhU-II to hU-II, and this was inhibited with 35 muM aprotinin. hU-II was detected in blood samples incubated with CTF-ProhU-II (3 h, 37degreesC), and this was also inhibited with aprotinin. The findings revealed an intracellular UCE in human epicardial mesothelial cells with furin-like activity. Aprotinin-sensitive UCE activity was detected in blood, suggesting that an endogenous serine protease such as trypsin may also contribute to proteolysis of hU-II prohormone, if the prohormone is secreted into the circulation.

Achieving better in-hospital and after-hospital care of patients with acute cardiac disease

In patients hospitalised with acute coronary syndromes (ACS) and congestive heart failure (CHF), evidence suggests opportunities for improving in-hospital and after hospital care, patient self-care, and hospital-community integration. A multidisciplinary quality improvement program was designed and instigated in Brisbane in October 2000 involving 250 clinicians at three teaching hospitals, 1080 general practitioners (GPs) from five Divisions of General Practice, 1594 patients with ACS and 904 patients with CHF. Quality improvement interventions were implemented over 17 months after a 6-month baseline period and included: clinical decision support (clinical practice guidelines, reminders, checklists, clinical pathways); educational interventions (seminars, academic detailing); regular performance feedback; patient self-management strategies; and hospital-community integration (discharge referral summaries; community pharmacist liaison; patient prompts to attend GPs). Using a before-after study design to assess program impact, significantly more program patients compared with historical controls received: ACS: Angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitors and lipid-lowering agents at discharge, aspirin and beta-blockers at 3 months after discharge, inpatient cardiac counselling, and referral to outpatient cardiac rehabilitation. CHF. Assessment for reversible precipitants, use of prophylaxis for deep-venous thrombosis, beta-blockers at discharge, ACE inhibitors at 6 months after discharge, imaging of left ventricular function, and optimal management of blood pressure levels. Risk-adjusted mortality rates at 6 and 12 months decreased, respectively, from 9.8% to 7.4% (P=0.06) and from 13.4% to 10.1% (P= 0.06) for patients with ACS and from 22.8% to 15.2% (P < 0.001) and from 32.8% to 22.4% (P= 0.005) for patients with CHF. Quality improvement programs that feature multifaceted interventions across the continuum of care can change clinical culture, optimise care and improve clinical outcomes.

Multisite, quality-improvement collaboration to optimise cardiac care in Queensland public hospitals

Objective: To evaluate changes in quality of in-hospital care of patients with either acute coronary syndromes (ACS) or congestive heart failure (CHF) admitted to hospitals participating in a multisite quality improvement collaboration. Design: Before-and-after study of changes in quality indicators measured on representative patient samples between June 2001 and January 2003. Setting: Nine public hospitals in Queensland. Study populations: Consecutive or randomly selected patients admitted to study hospitals during the baseline period (June 2001 to January 2002; n = 807 for ACS, n = 357 for CHF) and post-intervention period (July 2002 to January 2003; n = 717 for ACS, n = 220 for CHF). Intervention: Provision of comparative baseline feedback at a facilitative workshop combined with hospital-specific quality-improvement interventions supported by on-site quality officers and a central program management group. Main outcome measure: Changes in process-of-care indicators between baseline and post-intervention periods. Results: Compared with baseline, more patients with ACS in the post-intervention period received therapeutic heparin regimens (84% v 72%; P < 0.001), angiotensin-converting enzyme inhibitors (64% v 56%; P = 0.02), lipid-lowering agents (72% v 62%; P < 0.001), early use of coronary angiography (52% v 39%; P < 0.001), in-hospital cardiac counselling (65% v 43%; P < 0.001), and referral to cardiac rehabilitation (15% v 5%; P < 0.001). The numbers of patients with CHF receiving β-blockers also increased (52% v 34%; P < 0.001), with fewer patients receiving deleterious agents (13% v 23%; P = 0.04). Same-cause 30-day readmission rate decreased from 7.2% to 2.4% (P = 0.02) in patients with CHF. Conclusion: Quality-improvement interventions conducted as multisite collaborations may improve in-hospital care of acute cardiac conditions within relatively short time frames.

Using clinical indicators in a quality improvement programme targeting cardiac care

Rationale. The Brisbane Cardiac Consortium, a quality improvement collaboration of clinicians from three hospitals and five divisions of general practice, developed and reported clinical indicators as measures of the quality of care received by patients with acute coronary syndromes or congestive heart failure. Development of indicators. An expert panel derived indicators that measured gaps between evidence and practice. Data collected from hospital records and general practice heart-check forms were used to calculate process and outcome indicators for each condition. Our indicators were reliable (kappa scores 0.7-1.0) and widely accepted by clinicians as having face validity. Independent review of indicator-failed, in-hospital cases revealed that, for 27 of 28 process indicators, clinically legitimate reasons for withholding specific interventions were found in

Benefits of ACE inhibitors with tissue-active levels in the cardiac-compromised patient

Angiotensin converting enzyme inhibitors (ACEI) have been proven beneficial to the cardiac-compromised patient, but whether there is an advantage associated with using a tissue-active or systemically-active ACEI is debatable. An investigation into the clinical benefits of tissue ACEI for veterinary patients was undertaken by comparing enalapril with ramipril. Results obtained concluded that although there is much evidence to prove that tissue ACEIs are superior over systemic ACEIs at the cellular level, this does not correlate in the clinical sense. Both enalapril and ramipril provided similar clinical benefits to the cardiac-compromised patient.

Tick paralysis in a cat with sub-clinical hypertrophic cardiomyopathy

A three-year-old male neutered British Shorthair cat was treated for tick paralysis caused by L holocyclus. Ten days after discharge, the cat represented with left-sided congestive heart failure and was diagnosed with hypertrophic cardiomyopathy, characterised by diastolic dysfunction. It has been proposed that tick toxicity is associated with diastolic dysfunction and it is possible that residual toxin effects were a contributing factor to the development of left-sided congestive heart failure in this case.

A prospective multicentre study of pharmacist initiated changes to drug therapy and patient management in acute care government funded hospitals

Aims To determine the cost savings of pharmacist initiated changes to hospitalized patients' drug therapy or management in eight major acute care government funded teaching hospitals in Australia. Methods This was a prospective study performed in eight hospitals examining resource implications of pharmacists' interventions assessed by an independent clinical panel. Pharmacists providing clinical services to inpatients recorded details of interventions, defined as any action that directly resulted in a change to patient management or therapy. An independent clinical review panel, convened at each participating centre, confirmed or rejected the clinical pharmacist's assessment of the impact on length of stay (LOS), readmission probability, medical procedures and laboratory monitoring and quantified the resultant changes, which were then costed. Results A total of 1399 interventions were documented. Eight hundred and thirty-five interventions impacted on drug costs alone. Five hundred and eleven interventions were evaluated by the independent panels with three quarters of these confirmed as having an impact on one or more of: length of stay, readmission probability, medical procedures or laboratory monitoring. There were 96 interventions deemed by the independent panels to have reduced LOS and 156 reduced the potential for readmission. The calculated savings was $263 221 for the eight hospitals during the period of the study. This included $150 307 for length of stay reduction, $111 848 for readmission reduction. Conclusions The annualized cost savings relating to length of stay, readmission, drugs, medical procedures and laboratory monitoring as a result of clinical pharmacist initiated changes to hospitalized patient management or therapy was $4 444 794 for eight major acute care government funded teaching hospitals in Australia.

Uncovering a hidden epidemic: A study of the current burden of heart failure in Australia

Background. Australia, like other countries, is experiencing an epidemic of heart failure (HF). However, given the lack of national and population-based datasets collating detailed cardiovascular-specific morbidity and mortality outcomes, quantifying the specific burden imposed by HF has been difficult. Methods. Australian Bureau of Statistics (ABS data) for the year 2000 were used in combination with contemporary, well-validated population-based epidemiologic data to estimate the number of individuals with symptomatic and asymptomatic HF related to both preserved (diastolic dysfunction) and impaired left ventricular systolic (dys)function (LVSD) and rates of HF-related hospitalisation. Results. In 2000, we estimate that around 325,000 Australians (58% male) had symptomatic HF associated with both LVSD and diastolic dysfunction and an additional 214,000 with asymptomatic LVSD. 140,000 (26%) live in rural and remote regions, distal to specialist health care services. There was an estimated 22,000 incidents of admissions for congestive heart failure and approximately 100,000 admissions associated with this syndrome overall. Conclusion. Australia is in the midst of a HF epidemic that continues to grow. Overall, it probably contributes to over 1.4 million days of hospitalization at a cost of more than $1 billion. A national response to further quantify and address this enormous health problem is required.

Determinants of functional capacity in patients with chronic heart failure: Role of filling pressure and systolic and diastolic function

Background Previous work suggesting a better correlation of diastolic than systolic function with exercise capacity in heart failure may reflect the -relative insensitivity and load-dependence of ejection fraction (EF). We sought the correlation of new and more sensitive methods of quantifying systolic and diastolic function and filling pressure with functional capacity. Methods We studied 155 consecutive exercise tests on 95 patients with congestive heart failure (81 male, aged 62 +/- 10 years), who underwent resting 2-climensional echocardiography and tissue Doppler imaging before and after measurement of maximum oxygen uptake (peak VO2)Results The resting EF was 3 1 % 10% and a peak VO(2)was 13 +/- 5 mL/kg/min; the majority of these patients (80%) had an ischemic cardiornyopathy. Resting EF (r 0.14, P =.09) correlated poorly with peak VO2 and mean systolic (r = 0.23, P =.004) and diastolic tissue velocities (r 0.18, P =.02). Peak EF was weakly correlated with the mean systolic (r = 0.18, P =.02) and diastolic velocities (r = 0.16, P <.04). The mean sum of systolic and diastolic velocities in both annuli (r = 0.30, P <.001) and E/Ea ratio (r 0.31, P <.001) were better correlated with peak VO2 Prediction of peak VO2 was similar with models based on models of filling pressure (R = 0.61), systolic factors (R = 0.63), and diastolic factors (R 0.59), although a composite model of filling pressure, systolic and diastolic function was a superior predictor of peak VO2 (R 0.69; all P<.001). Conclusions The reported association of diastolic rather than systolic function with functional capacity may have reflected the limitations of EF. Functional capacity appears related not only to diastolic function, but also to systolic function and filling pressure, and is most closely associated with a combination of these factors.