Limitations in using peptide drugs to characterize calcitonin gene-related peptide receptors

Calcitonin gene-related peptide (CGRP) is an endogenous vasodilator peptide that produces its effects by activation of CGRP(1) and CGRP(2) receptor subtypes, These receptor subtypes are characterized in functional studies using the agonist Cys(Acm)(2,7)-human-alpha-calcitonin gene-related peptide (Cys(ACM)(2,7)-h-alpha-CGRP), which activates CGRP(2) receptors, and the antagonist h-alpha CGRP(8-37) which has a high affinity for CGRP, receptors and a low affinity for CGRP(2) receptors. Our aim was to identify factors that may limit the use of these drugs to characterize CGRP receptor subtypes. We studied CGRP receptors using isolated ring segments of pig coronary and basilar arteries studied in vitro. The affinity of the antagonist h-alpha CGRP(8-37) for inhibiting h-alpha CGRP-induced relaxation of coronary arteries (log(10) of the antagonist equilibrium dissociation constant = -5.33) was determined from Schild plots that had steep slopes. Therefore, we used capsaicin to investigate the role of endogenous CGRP in confounding affinity measurements for h-alpha CGRP(8-37). After capsaicin treatment, the slopes of the Schild plots were not different from one, and a higher affinity of h-CGRP(8-37) in blocking relaxation was obtained (log(10) of the antagonist equilibrium dissociation constant = -6.01). We also investigated the agonist activity of the putative CGRP, receptor selective agonist Cys(Acm)(2,7)-h-alpha-CGRP. We found that maximal relaxation of coronary arteries caused by Cys(Acm)(2,7)-h-alpha CGRP was dependent upon the level of contractile tone induced by KCI. We also determined the K-A for Cys(Acm)(2,7)-h-alpha CGRP and found that the K-A (817 nM) was not significantly different from the EC50 (503 nM) for this drug in causing relaxation, indicating that Cys(Acm)(2,7)-h-alpha CGRP is a partial agonist. Because experimental conditions affect the actions of h-CGRP(8-37) and Cys(Acm)(2,7)-h-alpha CGRP, the conditions must be carefully controlled to reliably identify CGRP receptor subtypes.

Role of conformational constraints of position 7 of the disulphide bridge of h-alpha-CGRP derivatives in their agonist versus antagonist properties

Previous structure-activity studies have shown that the disulphide bridge of calcitonin gene-related peptide (CGRP) is important for the highly potent, CGRP receptor-mediated effects of this peptide. In this study penicillamine (Pen) was substituted for one or both of the cysteinyl residues to determine conformational and topographical properties of the disulphide bridge favourable for binding to CGRP receptors and/or receptor activation. Pen constrains the conformational flexibility of disulphide bridges in other peptides. Binding affinities were measured using a radioligand binding assay with membranes prepared from pig coronary arteries and I-125-h-alpha-CGRP. Functional effects were characterized using a previously reported pig coronary artery relaxation bioassay. The binding affinity of [Pen(2)]h-alpha-CGRP was not significantly different from that of h-alpha-CGRP. All other analogues showed reduced affinity for CGRP receptors. [Pen(2)]h-alpha-CGRP also caused relaxation of coronary arteries. The remaining analogues either caused relaxation with significantly reduced potency or failed to relax the arteries at concentrations up to 1 x 10(-5) M. All analogues that did not relax coronary arteries contained a D-Pen in position 7 and inhibited CGRP-induced relaxation. [D-Pen(2,7)]h-alpha- CGRP was the most potent antagonist with a K-B value of 630 nM. This affinity is similar to that of the classical CGRP receptor antagonist, h-alpha-CGRP(8-37), on these arteries (K-B, 212 nM). These studies show that modifying the topography of the disulphide bridge can cause large and variable effects on ligand binding and activation of CGRP receptors. The contribution of position 7 to the conformation and topography of the disulphide bridge of h-alpha-CGRP is crucial to the future design of agonists of CGRP receptors. Furthermore, position 7 is important for the development of new CGRP receptor antagonists with structures based on the whole sequence of h-alpha-CGRP.

Structure-activity studies on position 14 of human alpha-calcitonin gene-related peptide

A structure-activity study was performed to examine the role of position 14 of human alpha-calcitonin gene-related peptide (h-alpha-CGRP) in activating the CGRP receptor. Interestingly, position 14 of h-alpha-CGRP contains a glycyl residue and is part of an alpha-helix spanning residues 8-18. Analogues [Ala(14)]-h-alpha-CGRP, [Aib(14)]-h-alpha-CGRP, [Asp(14)]-h-alpha-CGRP, [Asn(14)]-h-alpha-CGRP, and [Pro(14)]-h-alpha-CGRP were synthesized by solid phase peptide methodology and purified by RP-HPLC. Secondary structure was measured by circular dichroism spectroscopy. Agonist activities were determined as the analogues' ability to stimulate amylase secretion from guinea pig pancreatic acini and to relax precontracted porcine coronary arteries. Analogues [Ala(1)4]-h-alpha-CGRP, [Aib(14)]-h-alpha-CGRP, [Asp(14)]-h-alpha-CGRP, and [Asn(14)]-h-alpha-CGRP, all containing residues with a high helical propensity in position 14, were potent full agonists compared to h-alpha-CGRP in both tissues. Interestingly, replacement of Gly(14) of h-alpha-CGRP with these residues did not substantially increase the helical content of these analogues. [Pro(14)]-h-alpha-CGRP, predictably, has significantly lower helical content and is a 20-fold less potent agonist on coronary artery, known to contain CGRP-1 receptor subtypes, and an antagonist on pancreatic acini, known to contain CGRP-2 receptor subtypes. In conclusion, the residue in position 14 plays a structural role in stabilizing the alpha-helix spanning residues 8-18. The alpha-helix is crucial for maintaining highly potent agonist effects of h-alpha-CGRP at CGRP receptors. The wide variety of functional groups that can be tolerated in position 14 with no substantial modification of agonist effects suggests the residue in this position is not in contact with the CGRP receptor. [Pro(14)]-h-alpha-CGRP may be a useful pharmacological tool to distinguish between CGRP-1 and CGRP-2 receptor subtypes.

Increased levels of advanced glycation endproducts in the lenses and blood vessels of cigarette smokers.

BACKGROUND: Advanced glycation endproducts (AGEs) arise from the spontaneous reaction of reducing sugars with the amino groups of macromolecules. AGEs accumulate in tissue as a consequence of diabetes and aging and have been causally implicated in the pathogenesis of several of the end-organ complications of diabetes and aging, including cataract, atherosclerosis, and renal insufficiency. It has been recently proposed that components in mainstream cigarette smoke can react with plasma and extracellular matrix proteins to form covalent adducts with many of the properties of AGEs. We wished to ascertain whether AGEs or immunochemically related molecules are present at higher levels in the tissues of smokers.

MATERIALS AND METHODS: Lens and coronary artery specimens from nondiabetic smokers and nondiabetic nonsmokers were examined by immunohistochemistry, immunoelectron microscopy, and ELISA employing several distinct anti-AGE antibodies. In addition, lenticular extracts were tested for AGE-associated fluorescence by fluorescence spectroscopy.

RESULTS: Immunoreactive AGEs were present at significantly higher levels in the lenses and lenticular extracts of nondiabetic smokers (p < 0.003). Anti-AGE immunogold staining was diffusely distributed throughout lens fiber cells. AGE-associated fluorescence was significantly increased in the lenticular extracts of nondiabetic smokers (p = 0.005). AGE-immunoreactivity was significantly elevated in coronary arteries from nondiabetic smokers compared with nondiabetic nonsmokers (p = 0.015).

CONCLUSIONS: AGEs or immunochemically related molecules are present at higher levels in the tissues of smokers than in nonsmokers, irrespective of diabetes. In view of previous reports implicating AGEs in a causal association with numerous pathologies, these findings have significant ramifications for understanding the etiopathology of diseases associated with smoking, the single greatest preventable cause of morbidity and mortality in the United States.

Myocardial infarction in the C57BL/6J mouse - A quantifiable and highly reproducible experimental model

Introduction: The laboratory mouse is a powerful tool in cardiovascular research. In this report, we describe a method for a reproducible mouse myocardial infarction model that would allow subsequent comparative and quantitative studies on molecular and pathophysiological variables. Methods: (A) The distribution of the major coronary arteries including the septal artery in the left ventricle of the C57BL/6J mice (n=20) was mapped by perfusion of latex dye or fluorescent beads through the aorta. (B) The territory of myocardial infarction after the ligation of the most proximal aspect of the left anterior descending (LAD) coronary artery was quantified. (C) The consistency in the histological changes parallel to the infarction at different time points was analyzed. Results: (A) The coronary artery tree of the mouse is different from human and, particularly, in regard to the blood supply of the septum. (B) Contrary to previous belief, the septal coronary artery in the mouse is variable in origin. (C) A constant ligation of the LAD immediately below the left auricular level ensures a statistically significant reproducible infarct size. (D) The ischemic changes can be monitored at a histological level in a way similar to what is described in the human. Conclusion: We illustrate a method for maximal reproducibility of experimental acute myocardial infarction in the mouse model, due to a consistent loss of perfusion in the lower half of the left ventricle. This will allow the study of molecular and physiological variables in a controlled and quantifiable experimental model environment. (C) 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.

Heterogeneity of atherosclerotic plaque phenotypes and composition in four different arterial beds: an intravascular ultrasound virtual histology study

Purpose: The purpose of this study was to compare the plaque morphology between coronary and peripheral arteries using intravascular ultrasound (IVUS). Methods: IVUS was performed in 68 patients with coronary and 93 with peripheral artery lesions (29 carotid, 50 renal, and 14 iliac). Plaques were classified as fibroatheroma (VH-FA) (further subclassified as thin-capped [VH-TCFA] and thick-capped [VH-ThCFA]), fibrocalcific plaque (VH-FC) and pathological intimal thickening (VH-PIT). Results: Plaque rupture (13% of coronary, 7% of carotid, 6% of renal, and 7% of iliac arteries; P=NS) and VH-TCFA (37% of coronary, 24% of carotid, 16% of renal, and 7% of iliac arteries; P=0.02) was observed in all arteries. Compared to coronary arteries, VH-FA was less frequently observed in renal (P<0.001) and iliac arteries (P<0.006), while VH-PIT and VH-FC were prevalent in both of these peripheral arteries. Lesions with positive remodeling demonstrated more characteristics of VH-FA in coronary, carotid, and renal arteries compared to those with intermediate/negative remodeling (all P<0.01). There was positive relationship between RI and percent necrotic core area in all four arteries. Conclusions: Atherosclerotic plaque phenotypes were heterogeneous among four different arteries. In contrast, the associations of remodeling mode with plaque phenotype and composition were similar among the various arterial beds.

Ultra-high-resolution 3D imaging of atherosclerosis in mice with synchrotron differential phase contrast: a proof of concept study.

The goal of this study was to investigate the performance of 3D synchrotron differential phase contrast (DPC) imaging for the visualization of both macroscopic and microscopic aspects of atherosclerosis in the mouse vasculature ex vivo. The hearts and aortas of 2 atherosclerotic and 2 wild-type control mice were scanned with DPC imaging with an isotropic resolution of 15 μm. The coronary artery vessel walls were segmented in the DPC datasets to assess their thickness, and histological staining was performed at the level of atherosclerotic plaques. The DPC imaging allowed for the visualization of complex structures such as the coronary arteries and their branches, the thin fibrous cap of atherosclerotic plaques as well as the chordae tendineae. The coronary vessel wall thickness ranged from 37.4 ± 5.6 μm in proximal coronary arteries to 13.6 ± 3.3 μm in distal branches. No consistent differences in coronary vessel wall thickness were detected between the wild-type and atherosclerotic hearts in this proof-of-concept study, although the standard deviation in the atherosclerotic mice was higher in most segments, consistent with the observation of occasional focal vessel wall thickening. Overall, DPC imaging of the cardiovascular system of the mice allowed for a simultaneous detailed 3D morphological assessment of both large structures and microscopic details.

Effet de l’atorvastatine sur la dysfonction endothéliale des artères coronaires épicardiques associée à l’hypertrophie ventriculaire gauche dans un modèle porcin

Effet de l’atorvastatine sur la dysfonction endothéliale des artères coronaires épicardiques associée à l’hypertrophie ventriculaire gauche dans un modèle porcin Forcillo J, Aubin MC, Horn A, Shi YF, Carrier M, Tardif JC, Perrault LP Introduction: L’atorvastatine par ses effets pléiotropiques pourrait limiter la dysfonction endothéliale associée au développement de l’HVG. Méthodologie : Un cerclage de l’aorte ascendante pendant 2 mois entraîne le développement d’HVG et les groupes ont été traités avec atorvastatine 40 ou 80 mg de 60 à 90 jours. L’HVG est confirmée par échographie. La réactivité vasculaire est évaluée en chambres d’organe, la fonction endothéliale par la quantification de la GMPc et des nitrites/nitrates plasmatiques. Le stress oxydant est mesuré par les niveaux d’ANG II et de la carbonylation des protéines. Résultats : Après 60 et 90 j de cerclage, l’HVG est observée chez tous ces groupes. Les courbes concentrations-réponse des anneaux des artères coronaires épicardiques des groupes traités avec l’atorvastatine 40 et 80 mg pour 30 et 60 jours n’ont démontré aucune amélioration des relaxations dépendantes de l’endothélium. Une exacerbation significative de la dysfonction endothéliale a été observée. Les niveaux vasculaires de GMPc sont significativement diminués dans le groupe sans cerclage traité 60 d et ceux d’ANG II sont fortement augmentés chez ce dernier groupe ainsi que le groupe traité avec 80 mg pour 30 jours par rapport aux contrôles. L’expression de la carbonylation des protéines est augmentée dans le groupe témoin traité avec atorvastatine 80 mg, reflétant une augmentation du stress oxydant. Conclusion : L’administration d’atorvastatine ne prévient pas le développement de l’HVG ni la dysfonction endothéliale dans notre modèle. Au contraire l’atorvastatine à haute dose a un effet toxique sur les artères coronaires épicardiques en augmentant la dysfonction endothéliale.

Effet de la N-acétylcystéine sur la dysfonction endothéliale des artères coronaires épicardiques associée à une hypertrophie ventriculaire gauche dans un modèle porcin

Effet positif de la N-acétylcystéine sur la dysfonction endothéliale des artères coronaires épicardiques associée à une hypertrophie ventriculaire gauche dans un modèle porcin A. A. HORN, M-C AUBIN, YF SHI, J-C TARDIF, M. CARRIER , L. P. PERRAULT INSTITUT DE CARDIOLOGIE DE MONTRÉAL, MONTRÉAL, CANADA, Objectif : Il a été démontré dans le laboratoire que dans notre modèle d’hypertrophie ventriculaire gauche, la dysfonction endothéliale est secondaire à une diminution de la biodisponibilité du NO, celle-ci étant causée par une augmentation du stress oxydant tel que démontré par Malo et al. (2003) et Aubin et al. (2006). Le but de la présente étude est d’étudier l’effet d’un traitement chronique de la N-acétylcystéine (NAC) (un antioxydant) sur la dysfonction endothéliale associée à une hypertrophie ventriculaire gauche (HVG). Méthodologie: L’HVG a été induite par cerclage aortique (CA) chez vingt-et-un porcelets âgés de deux mois qui furent divisés aléatoirement en quatre groupes expérimentaux. Le groupe témoin (groupe 1) a été soumis à une thoracotomie antérolatérale gauche sans cerclage aortique (n=3). Le groupe 2 a été soumis à un cerclage aortique pour une période de 60 jours (n=6). Le groupe 3 a subi un cerclage aortique et a reçu un traitement oral de N-acétylcystéine de 1000 mg/jour per os pendant 60 jours commençant le jour de la chirurgie (n=6). Le groupe 4 a été soumis à un cerclage aortique et a reçu un traitement oral de N-acétylcystéine : 1000 mg/par jour pendant 30 jours commençant le jour 30 (post-chirurgie) (n=6). L’hypertrophie fut évaluée par échocardiographie. La réactivité vasculaire fut étudiée à l’aide de chambres d’organes par la construction des courbes concentration-réponse à la sérotonine (5-HT: relaxations induites par les récepteurs 5-HT1D, couplés aux protéines Gi) et à la bradykinine (BK: relaxations induites par les récepteurs B2, couplés aux protéines Gq). Les quantités de nitrites/nitrates et la production basale de GMPc ont été mesurées pour évaluer la fonction endothéliale. Le stress oxydant a été étudié en quantifiant les concentrations plasmatiques d’hydroperoxydes lipidiques et de glutathion réduit, ainsi que l’activité plasmatique des enzymes antioxydantes peroxydase du glutathion et dismutase du superoxyde. Résultats: Le rapport masse ventricule gauche/masse corporelle était significativement plus élevé pour le groupe 2 comparativement au groupe 1 (p<0,05) confirmant la présence d’une HVG. Le développement de l’HVG dans le groupe 3 a pu être prévenu par la NAC et sa progression fut atténuée dans le groupe 4 (p<0,05 versus groupe 2). La présence de la dysfonction endothéliale a été confirmée chez le groupe 2, tel qu’illustré par une diminution significative des relaxations maximales à la 5-HT et à la BK comparativement au groupe témoin. Le traitement à la NAC a significativement potentialisé les relaxations maximales (p<0,05) induites par la sérotonine et par la bradykinine, chez les deux groupes traités. Cette amélioration des relaxations dépendantes de l’endothélium peut être la conséquence d’une augmentation significative (p<0,05) de la biodisponibilité du monoxyde d’azote pour les cellules musculaires lisses, tel que suggéré par l’augmentation du ratio nitrites/nitrates et de la production basale de GMPc chez les groupes 3 et 4 comparativement au groupe 2. Cette augmentation du facteur relaxant peut résulter d’une augmentation de sa production par les cellules endothéliales ou d’une diminution de sa neutralisation par les espèces réactives oxygénées. De fait, les concentrations d’hydroperoxydes lipidiques étaient significativement inférieures (p<0,05) et associées à une augmentation des concentrations de l’antioxydant glutathion réduit et de l’activité de la peroxydase du glutathion chez les deux groupes traités par rapport au groupe 2. Conclusion: Le traitement à la NAC prévient le développement de la dysfonction endothéliale coronaire ainsi que l’HVG qui lui est associée.

Effet du resvératrol sur la dysfonction endothéliale des artères coronaires épicardiques associée à l’hypertrophie ventriculaire gauche dans un modèle porcin.

Les propriétés antioxydantes du resvératrol sont d’un grand intérêt pour contrer la dysfonction endothéliale où la contribution du stress oxydant est majeure. Cette dysfonction endothéliale est d’ailleurs bien caractérisée en hypertrophie ventriculaire gauche (HVG). Cette étude vise à explorer les effets thérapeutiques du resvératrol sur la dysfonction endothéliale des artères coronaires épicardiques associée à l’HVG. L’HVG est induite suite à un cerclage aortique (CA) sur des porcelets de 2 mois. Le resvératrol est ensuite administré à 20 mg/kg/jour per os aux animaux répertoriés dans différents groupes. Le groupe 1 comprend les animaux contrôles sans CA alors que le groupe 2 représente les porcelets ayant subit le CA sans traitement. Le groupe 3 comprend les animaux traités pendant les 60 jours après la chirurgie alors que le groupe 4 est traité seulement à partir du 30ème jour jusqu’au jour 60. Des analyses échocardiographiques et histologiques ont été effectuées afin de déterminer le degré d’hypertrophie et l’impact du resvératrol sur la progression de l’HVG alors que la réactivité vasculaire a été évaluée par des expériences de chambres d’organes. La dysfonction endothéliale a été étudiée in vitro par quantification des métabolites nitriques et des niveaux de GMPc tandis que le stress oxydant est décrit par les niveaux d’angiotensine II (Ang II) et de protéines carbonylées. Les courbes dose-réponse à la sérotonine du groupe 3 traité pendant les 60 jours au resvératrol ont démontré une relaxation vasculaire significativement améliorée comparé au groupe 2 non-traité (p<0,05). Le pourcentage de changement du rapport de la masse du ventricule gauche sur la masse corporelle (LVmass/BW) a démontré une inhibition du développement de l’HVG dans le groupe 3 alors que le groupe 4 n’a pas eu d’effets bénéfiques des 30 jours de traitement au resvératrol. La biodisponibilité du NO représentée par la mesure de ses métabolites en circulation (398,71±21,74 ; 151,04±14,95 ; 241,86±15,53 ; 208,17±26,52 uM pour les groupes 1, 2, 3 et 4 respectivement, p<0,001 pour groupe 1 et 3 vs groupe 2) et par le niveau de GMPc a été augmentée avec l’administration du polyphénol (2,54±0,63 ; 0,67±0,45 ; 1,71±0,25 ; 1,98±0,29 pmol/ml pour les groupes 1, 2, 3 et 4 respectivement, p<0,05 pour groupe 1, 3 et 4 vs groupe 2). Le rôle antioxydant du resvératrol a été confirmé avec une réduction des niveaux de protéines carbonylées chez le groupe 3 comparé aux valeurs du groupe 2 (0,14±0,05 vs 0,33±0,03 nmol/mg respectivement) sans diminution des niveaux d’Ang II. Le resvératrol a aussi réduit l’hypertrophie des cardiomyocytes et la fibrose interstitielle. Ainsi, le resvératrol peut effectivement réduire la dysfonction endothéliale des artères coronaires épicardiques et limiter l’occurrence de remodelage myocardique associé à l’HVG, principalement à travers l’activation de la signalisation dépendante du NO.

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.

Prevalencia de anormalidades estructurales cardiacas en pacientes con enfermedad isquémica. Bogotá 2007 – 2009

Introducción: Las enfermedades cardiovasculares son la causa de muerte más frecuente en el mundo desarrollado, la mayoría de éstas se relacionan con alteraciones de las arterias coronarias, sin embargo un subgrupo de pacientes presentan como causa de isquemia cardiaca alteraciones estructurales. Material y métodos: Estudio Descriptivo. Se utilizó la base de datos recolectada en un servicio de hemodinamia de Bogotá durante dos años. Se aplicaron criterios de inclusión y exclusión y se determinaron cuatro grupos etáreos, a todos los pacientes se les practicó cateterismo cardiaco diagnóstico. Las variables analizadas fueron: diagnóstico de referencia, antecedentes y resultados del cateterismo incluyendo presencia de anomalías estructurales como las valvulopatias, el origen anómalo de las coronarias y los puentes miocárdicos. Para el análisis descriptivo se utilizó reporte de prevalencias y para el análisis de asociaciones se utilizaron tablas de contingencia y el estadístico de prueba Chi cuadrado, no se realizó análisis multivariado debido a que no se encontraron asociaciones estadísticamente significativas. Resultados: La edad promedio de los pacientes fue de 62 años (DS= 10,5), la representación del género masculino fue del 61,7%, la prevalencia de angina estable fue del 61,6%, los 3 antecedentes más prevalentes fueron: hipertensión arterial (41,4%), la hiperlipidemia (19,1%) y la Diabetes Mellitus (17,7%). La prevalencia de las alteraciones estructurales en la población de estudio de manera general fue del 12,9%, y su distribución por tipo fue: 1,4% para puentes miocárdicos, 0,7% para origen anómalo de las arterias coronarias y 10,8% de enfermedad valvular. Conclusiones: Se encontró una asociación entre los antecedentes médicos y la presencia de valvulopatias cardiacas. Se evidenció que el género no tiene relación con la presencia de alteraciones cardíacas a pesar de la mayor participación de hombres en la población de estudio. Las limitantes de este estudio se relacionaron con el tamaño de muestra, debido a la baja prevalencia de las anomalías estructurales medidas.

Strain longitudinal global para la detección de estenosis coronaria significativa en pacientes con infarto agudo del miocardio

Introducción: La evaluación de la función miocárdica global y regional juega una papel crítico en el diagnóstico y manejo de los pacientes con enfermedad coronaria con importantes implicaciones pronosticas, las nuevas técnicas ecocardiográficas como la evaluación del STRAIN han sido validadas como una herramienta objetiva, comprehensiva y precisa para evaluar dichos parámetros. Objetivo: Determinar la capacidad del strain global longitudinal para la detección de estenosis coronaria significativa, número de territorios comprometidos y territorio anatómico del vaso culpable; en pacientes sin antecedentes de enfermedad coronaria previa con infarto agudo del miocardio. Diseño: estudio de pruebas diagnósticas retrospectivo en el que se utilizó como gold estándar la angiografía coronaria, se seleccionaron 64 pacientes con ecocardiograma transtorácico previo a la angiografía coronaria. Resultados: Se demostró una exactitud intermedia del strain global longitudinal para detectar estenosis coronaria por análisis de curvas ROC, con un área bajo la curva de 0,78 p= 0,000 (IC 0,6; 1,0), Una sensibilidad de 96.5% (91.7%, 101.3%), especificidad 40.0% (9.6%, 70.4%) y una prevalencia real del enfermedad coronaria de 85.1% (76.5%, 93.6%) Conclusiones: La medición de la función global y regional por medio del strain global longitudinal identifica pacientes con infarto agudo del miocardio que tienen estenosis coronaria significativa, número de territorios afectados, y la distribución anatómica de los posibles vasos culpables, sin embargo hay que tener precaución en su uso que sólo se limite a escenarios en donde pueda ser interpretado adecuadamente. Palabras clave: strain global bidimensional, detección de estenosis coronaria significativa, infarto del miocardio.

Mecánica ventricular izquierda en pacientes con infarto agudo del miocardio

RESUMEN Introducción El papel de las nuevas técnicas ecocardiográficas para el diagnóstico de infarto agudo del miocardio se encuentra en desarrollo y la realización de mecánica ventricular izquierda podría sugerir la presencia de enfermedad coronaria hemodinámicamente significativa. Objetivos Determinar si en pacientes con infarto agudo del miocardio la medición de strain longitudinal global y regional sirve para predecir la presencia de enfermedad coronaria significativa. Métodos Es un estudio de pruebas diagnósticas en el que se evaluaron las características operativas de la mecánica ventricular izquierda para la detección de enfermedad coronaria significativa comparado contra el cateterismo cardiaco, considerado el patrón de oro. Se analizaron 54 pacientes con infarto agudo del miocardio llevados a cateterismo cardiaco, a quienes se les realizó un ecocardiograma transtorácico con medición de strain longitudinal global y regional. Resultados De los 54 pacientes analizados, el 83% tenía enfermedad coronaria significativa. El hallazgo de un strain longitudinal global < -17.5 tuvo una sensibilidad del 85% y una especificidad del 78% para predecir la presencia de enfermedad coronaria; para la arteria descendente anterior un strain longitudinal regional < – 17.4 tuvo una sensibilidad de 82% y una especificidad de 44%, para la arteria circunfleja una sensibilidad del 87% y una especificidad del 37% y para la arteria coronaria derecha una sensibilidad de 73% y una especificidad de 32%. Conclusiones La realización de ecocardiografía con mecánica ventricular en pacientes con infarto agudo del miocardio es útil para predecir la presencia de enfermedad coronaria hemodinámicamente significativa.

Reprogramming the cell cycle machinery to treat cardiovascular disease

Coronary artery disease is one of the most common heart pathologies. Restriction of blood flow to the heart by atherosclerotic lesions, leading to angina pectoris and myocardial infarction, damages the heart, resulting in impaired cardiac function. Damaged myocardium is replaced by scar tissue since surviving cardiomyocytes are unable to proliferate to replace lost heart tissue. Although narrowing of the coronary arteries can be treated successfully using coronary revascularisation procedures, re-occlusion of the treated vessels remains a significant clinical problem. Cell cycle control mechanisms are key in both the impaired cardiac repair by surviving cardiomyocytes and re-narrowing of treated vessels by maladaptive proliferation of vascular smooth muscle cells. Strategies targeting the cell cycle machinery in the heart and vasculature offer promise both for the improvement of cardiac repair following MI and the prevention of restenosis and bypass graft failure following revascularisation procedures.