Rôle des Cellules Endothéliales Progénitrices dans la Régulation de la Fonction Plaquettaire

Les Cellules Endothéliales Progénitrices ("Endothelial Progenitor Cells", EPCs) sont des précurseurs endothéliaux qui jouent un rôle émergeant en biologie vasculaire. Les EPCs ont été localisées dans le cordon ombilical, la moelle osseuse, le sang périphérique et dans certains tissus régénérateurs. Les interactions des EPCs avec les cellules sanguines et vasculaires peuvent largement influencer leurs propriétés biologiques et dicter leur fonctionnement pendant la réparation endothéliale. Plus spécifiquement, les interactions des EPCs avec les plaquettes circulantes induisent leur migration, leur recrutement et leur différentiation en cellules endothéliales aux sites de lésions vasculaires. Cependant, l’impact d’une telle interaction sur la fonction plaquettaire n’a pas été recherché. Le but de mon projet était de :1) générer des EPCs à partir des cellules mononucléaires du sang humain périphérique ("Peripheral Blood Mononuclear Cells", PBMCs); 2) étudier les interactions adhésives entre les EPCs et les plaquettes; 3) déterminer leur impact sur la fonction plaquettaire et la formation du thrombus et 4) décrire le mécanisme d’action des EPCs sur les plaquettes et le thrombus. Mises en culture sur une surface de fibronectine dans un milieu conditionné, les PBMCs fraîchement isolées possédaient une morphologie ronde et une petite taille. Après cinq jours, les PBMCs adhérentes donnaient naissance à des colonies, puis formaient une monocouche de cellules aplaties caractéristiques des EPCs après dix jours de culture. Les EPCs différenciées étaient positives pour l’Ulex-lectine et l’Acétyle des lipoprotéines de faible densité ("Acetylated Low Density Lipoprotein", Ac-LDL), exprimaient les marqueurs progéniteurs (CD34, P-sélectine, VEGFR2, vWF et VE-Cadhérine) tandis que les marqueurs leucocytaires (CD14, PSGL-1 et L-sélectine) étaient absents. Ces EPCs interagissaient avec les plaquettes activées par un mécanisme dépendant de la P-sélectine plaquettaire, inhibaient l’activation et l’agrégation plaquettaire et réduisaient significativement l’adhésion plaquettaire, principalement par l’action de prostacycline (PGI2). En fait, ceci était associé avec une augmentation de l’expression de la cyclooxygénase-2 (COX-2) et du monoxyde d’azote (NO) synthéthase inductible (iNOS). Toutefois, les effets inhibiteurs des EPCs sur la fonction plaquettaire ont été renversés par une inhibition de la COX et non pas du NO. Bien que les EPCs fussent en mesure de lier les plaquettes via la P-sélectine, leurs effets prédominants étaient médiés essentiellement par une sécrétion paracrine, impliquant la PGI2. Néanmoins, un rapprochement étroit ou un bref contact entre les EPCs et les plaquettes était requis pour que cette fonction soit complètement réalisée. D’ailleurs, cet aspect a été investigué chez des souris déficientes en P-sélectine (P-sel-/-) et chez leurs congénères de phénotype sauvage (Wild Type, WT). Chez les souris WT, les EPCs inhibaient l’agrégation plaquettaire dans le sang complet de manière concentration-dépendante alors que dans les souris P-sel-/-, l’action des EPCs n’avait pas d’effet significatif. De plus, en utilisant un modèle murin de thrombose artérielle, nous avons démontré que l’infusion systémique des EPCs altéraient la formation du thrombus et réduisaient significativement sa masse chez les souris WT, mais non pas chez les souris P-sel-/-. En outre, le nombre des EPCs incorporées au niveau du thrombus et de la paroi vasculaire était visiblement réduit chez les P-sel-/- par rapport aux souris WT. Dans cette étude, nous sommes parvenus à différentier adéquatement des EPCs à partir des PBMCs, nous avons étudié les interactions adhésives entre les EPCs et les plaquettes, et nous avons décrit leur impact sur la fonction plaquettaire et la formation du thrombus. De plus, nous avons identifié la PGI2 comme étant le principal facteur soluble sécrété par les EPCs en culture et responsable de leurs effets inhibiteurs sur l’activation, l’adhésion et l’agrégation plaquettaire in vitro. De surcroît, nous avons élucidé le mécanisme d’action des EPCs sur l’agrégation plaquettaire et la formation du thrombus, in vivo, et nous avons souligné le rôle de la P-sélectine plaquettaire dans ce processus. Ces résultats ajoutent de nouvelles connaissances sur la biologie des EPCs et définissent leur rôle potentiel dans la régulation de la fonction plaquettaire et la thrombogenèse.

Etude des propriétés physicochimiques des vecteurs nanoparticulaires

Cette thèse rapporte l’étude des propriétés physicochimiques des nanoparticles polymériques et leur impact sur l’interaction avec les cellules vivantes. Nous nous sommes tout spécialement attachés à étudier l’effet des propriétés adhésives et mécaniques des nanoparticules sur leur capacité de pénétration de la membrane cellulaire. Pour ce faire, nous avons tout d’abord utilisé des nanoparticules d’acide polylactique (PLA) fonctionnalisées en surface avec un ligand des sélectines E et P. Le greffage du ligand sur la particule s’est fait par une nouvelle méthode expérimentale garantissant la présence du ligand à la surface de la particule durant toute sa durée de vie. Cette méthode consiste à mélanger un polymère fonctionnalisé avec le ligand avec un autre polymère non fonctionnalisé. La présence du ligand à la surface des nanoparticules formées à partir de ce mélange de polymères a été confirmée par analyse ToF SIMS. Nous avons pu prouver que les particules possédant le ligand greffé à leur surface démontraient une capacité adhésive supérieure à leurs homologues non fonctionnalisés sur des cellules endothéliales HUVEC activées par différentes drogues. De plus, le captage des particules par les cellules HUVEC est modulé par le niveau d’expression des récepteurs selectine E et P et aussi par la quantité de ligand libre. Ces résultats montrent clairement que le greffage du ligand confère aux particules des propriétés adhésives accrues et spécifiques ce qui permet leur usage postérieure comme vecteur pharmaceutique capable de cibler un récepteur particulier à la surface d’une cellule. Nous avons aussi démontré que l’interaction entre les nanoparticules et la membrane cellulaire peut aussi être contrôlée aussi bien par les propriétés mécaniques de la cellule que de la nanoparticule. Dans une première étape, nous avons mesuré à l’aide de l’appareil de forces de surface l’élasticité de cellules macrophagiques déposées sur différents substrats. En contrôlant l’interaction entre la cellule et le substrat sur lequel elle repose nous avons montré qu’il était possible de modifier à ii volonté les propriétés mécaniques cellulaire. Une augmentation de l’élasticité cellulaire s’accompagne d’une augmentation systématique de l’internalisation de nanoparticules de PLA non fonctionnalisées. Ceci suggère un rôle prépondérant des propriétés mécaniques du cortex cellulaire dans le captage des nanoparticules de PLA. Dans une seconde étape, nous avons étudié l’effet des propriétés mécaniques des nanoparticules sur leur capacité de pénétration cellulaire. Pour ce faire, nous avons synthétisé des particules d’hydrogel dont l’élasticité était contrôlée par le degré d’agent réticulant inclus dans leur formulation. Le contrôle des propriétés mécaniques des nanoparticules a été confirmé par la mesure du module de Young des particules par microscopie de force atomique. L’impact des propriétés mécaniques de ces particules sur leur capacité de pénétration dans les cellules vivantes a été étudié sur des cellules macrophagiques de souris. Les résultats ont montré que la cinétique d’internalisation, la quantité de particules internalisées et le mécanisme d’internalisation dépendent tous du module de Young des nanoparticules. Aucune différence dans le trajet intracellulaire des particules n’a pu être observée malgré le fait que différentes voies d’internalisation aient été observées. Ce dernier résultat peut s’expliquer par le fait que les nanoparticules sont internalisées par plusieurs voie simultanément ce qui facilite leur accumulation dans les organelles digestives intracellulaires. Un modèle simple permettant d’expliquer ces résultats a été proposé et discuté.

Synthèse d'une librairie d'analogues monomériques et dimériques du sLe X

Dans cet ouvrage sera décrite la synthèse de nouveaux analogues du sialyl Lewis X (sLex). A cet effet, nous avons préparé une librairie d’analogues synthétisée à partir d’une approche mettant en jeu un «espaceur» acyclique permettant d’avoir un biais conformationnel que nous avons défini comme la stratégie ATC-B. Nous avions déjà démontré que certains analogues portant un groupe benzoate en C-2 et en C-4 du galactose présentent une activité 50 fois supérieure à celle du sLex. Nous avions par ailleurs démontré qu’en l’absence du benzoate en C-2, l’activité devient alors trois fois plus faible. A présent, il paraissait interessant de synthétiser des analogues ayant seulement un groupe benzoate en C-4 pour evaluer l’impact de ce groupement sur la puissance de nos analogues. Par le passé, nous avions également mis en évidence le rôle des esters sur l’activité des analogues portant un «espaceur» acyclique dans le cadre de la stratégie ATC-B. Nous effectuerons donc des variations à ce niveau pour en évaluer l’impact. Enfin, nous avons préparé une nouvelle famille d’analogues de type dimère. Ceux-ci seront constitués de 2 unités des composés monomériques synthétisés précédemment. La synthèse de ces dimères fera l’emploi de la «Click Chemistry». Cette étude nous mènera a vous présenter la synthèse de ces composés et la méthodologie employée.

Régulation de la fonction plaquettaire par un aptamère dirigé contre le domaine A1 du facteur Von-Willebrand

Drs Dandachli and Arzamendi contributed equally to this work.

Rôle de l’axe CD40L/CD40 dans les cellules endothéliales progénitrices

Les cellules endothéliales progénitrices («Endothelial Progenitor Cells», EPCs) sont des précurseurs endothéliaux qui possèdent un potentiel considérable dans la réparation et la régénération vasculaire. Dans le contexte des maladies cardiovasculaires, la compréhension du rôle des EPCs dans la régulation de la thrombogenèse et la réparation endothéliale est pertinente et nécessaire pour comprendre leur potentiel thérapeutique. Nous avons rapporté que les EPCs interagissent avec les plaquettes via la P-sélectine et inhibent l’adhésion, l’activation et l’agrégation des plaquettes ainsi que la formation de thrombus. Plus récemment, nous avons démontré que les EPCs expriment le récepteur inflammatoire CD40 et il est bien connu que les plaquettes constituent la source principale de la forme soluble de son agoniste le CD40L («soluble CD40 Ligand», sCD40L). Ainsi, nous avons émis l’hypothèse principale que l’axe CD40L/CD40 dans les EPCs influence leurs fonctions anti-thrombotique et pro-angiogénique. Pour vérifier cette hypothèse, nous avons réussi à générer des «early» et «late» EPCs à partir de cellules mononucléaires du sang périphérique («Peripheral Blood Mononuclear Cells», PBMCs) en culture. Nous avons mis en évidence l’existence de l’axe CD40L/CD40 dans ces EPCs en démontrant l’expression des protéines adaptatrices, nommées les facteurs associés au récepteur du facteur de nécrose tumorale («TNF Receptor Associated Factors», TRAFs). Dans une première étude, nous avons investigué l’effet du sCD40L sur la fonction des «early» EPCs dans l’agrégation plaquettaire. En effet, nous avons démontré que le sCD40L renverse leur effet inhibiteur sur l’agrégation plaquettaire, et ce sans avoir un effet significatif sur la sécrétion de prostacycline (PGI2) et d’oxyde nitrique («Nitric Oxide», NO) par ces cellules. De plus, aucun effet du sCD40L n’a été noté sur l’apoptose et la viabilité de ces cellules. Par contre, nous avons noté une augmentation importante du stress oxydatif dans les «early» EPCs suite à leur stimulation avec le sCD40L. L’inhibition du stress oxydatif renverse l’effet du sCD40L sur les «early» EPCs dans l’agrégation plaquettaire. Ces résultats pourraient expliquer, en partie, la fonction réduite des EPCs chez les individus présentant des niveaux élevés de sCD40L en circulation. Dans une deuxième étude, nous avons étudié l’effet de sCD40L dans la fonction des «early» EPCs en relation avec l’angiogenèse. Nous avons identifié, dans un premier temps,les métalloprotéinases de la matrice («Matrix Metalloproteinases», MMPs) qui sont sécrétées par ces cellules. Nous avons trouvé que les «early» EPCs relâchent principalement la MMP-9 et que cette relâche est augmentée par le sCD40L. Le sCD40L induit aussi la phosphorylation de la p38 MAPK qui contribue à augmenter la sécrétion de MMP-9. Des études fonctionnelles ont démontré que le prétraitement des «early» EPCs au sCD40L potentialise la réparation endothéliale des HUVECs. En conclusion, l’ensemble de nos travaux, dans le cadre de ce projet de doctorat, nous a permis d’élucider les mécanismes responsables de l’action du sCD40L sur les effets inhibiteur et angiogénique des «early» EPCs dans l’agrégation plaquettaire et l’angiogenèse, respectivement. Ces résultats ajoutent de nouvelles connaissances sur le rôle des EPCs et pourront constituer la base pour des études futures permettant de corréler les niveaux élevés du sCD40L circulant et l’incidence des maladies cardiovasculaires, particulièrement l’athérothrombose.

Role of alpha 2,3-sialyltransferases ST3Gal III and ST3Gal IV in pancreatic ductal adenocarcinoma

Este trabajo demuestra que los genes que codifican para los enzimas beta-galactosido alfa-2,3-sialiltransferasa 3 (ST3Gal III), y en menor medida beta-galactosido alfa-2,3-sialiltransferasa 4 (ST3Gal IV), están directamente implicados en etapas clave de la progresión tumoral como la adhesión, la migración y la formación de metástasis en las líneas de adenocarcinoma pancreático humano Capan-1 y MDAPanc-28. También, que las Especies Reactivas del Oxígeno (ROS) generadas durante los procesos de proliferación y diferenciación celular o debido a estímulos oxidantes externos, desempeñan un importante papel en el control de la síntesis de ST3Gal III y SLex, y por lo tanto en la regulación del fenotipo metastático. Además, junto al papel pro-adhesivo de la E-Selectina, este trabajo ha descrito efectos prometastáticos adicionales para esta molécula como inductora de la migración y de la secreción de VEGF a través de un mecanismo E-Selectina-SLex dependiente.

A functional genomics approach reveals novel quantitative trait loci associated with platelet signalling pathways

Platelet response to activation varies widely between individuals but shows interindividual consistency and strong heritability. The genetic basis of this variation has not been properly explored. We therefore systematically measured the effect on function of sequence variation in 97 candidate genes in the collagen and adenosine-diphosphate (ADP) signaling pathways. Resequencing of the genes in 48 European DNA samples nearly doubled the number of known single nucleotide polymorphisms (SNPs) and informed the selection of 1327 SNPs for genotyping in 500 healthy Northern European subjects with known platelet responses to collagen-related peptide (CRP-XL) and ADP. This identified 17 novel associations with platelet function (P < .005) accounting for approximately 46% of the variation in response. Further investigations with platelets of known genotype explored the mechanisms behind some of the associations. SNPs in PEAR1 associated with increased platelet response to CRP-XL and increased PEAR1 protein expression after platelet degranulation. The minor allele of a 3' untranslated region (UTR) SNP (rs2769668) in VAV3 was associated with higher protein expression (P = .03) and increased P-selectin exposure after ADP activation (P = .004). Furthermore the minor allele of the intronic SNP rs17786144 in ITPR1 modified Ca2+ levels after activation with ADP (P < .004). These data provide novel insights into key hubs within platelet signaling networks.

A role for the thiol isomerase. protein ERP5 in platelet function

Formation and rearrangement of disulfide bonds during the correct folding of nascent proteins is modulated by a family of enzymes known as thiol isomerases, which include protein disulfide isomerase (PDI), endoplasmic reticulum protein 5 (ERP5), and ERP57. Recent evidence supports an alternative role for this family of proteins on the surface of cells, where they are involved in receptor 'remodeling and recognition. In platelets, blocking PDI with inhibitory antibodies inhibits a number of platelet activation pathways, including aggregation, secretion, and fibrinogen binding. Analysis of human platelet membrane fractions identified the presence of the thiol isomerase protein ERP5. Further study showed that ERP5 is resident mainly on platelet intracellular membranes, although it is rapidly recruited to the cell, surface in response to a range of platelet agonists. Blocking cell-surface ERP5 using inhibitory antibodies leads to a decrease in platelet aggregation in response to agonists, and a decrease in fibrinogen binding and P-selectin exposure. It is Possible that this is based on the disruption of integrin function, as we observed that ERP5 becomes physically associated with the integrin beta(3) subunit during platelet stimulation. These results provide new insights into the involvement of thiol isomerases and regulation of platelet activation. (C) 2005 by The American Society of Hematology.

Age-related increases in circulating inflammatory markers in men are independent of BMI, blood pressure and blood lipid concentrations

Objective: To examine whether age-related increase in concentrations of circulating inflammatory mediators is due to concurrent increases in cardiovascular risk factors or is independent of these. Methods and results: Cytokines (IL-6, IL-18), chemokines (6Ckine, MCP-1, IP-10), soluble adhesion molecules (sICAM-1, sVCAM-1, sE-selectin) and adipokines (adiponectin) were measured in the plasma of healthy male subjects aged 18-84 years (n = 162). These were related to known cardiovascular risk factors (age, BMI, systolic and diastolic blood pressure, plasma total cholesterol, LDL cholesterol, HDL cholesterol and triacylglycerol concentrations) in order to identify significant associations. Plasma concentrations of sVCAM-1, sE-selectin, IL-6, IL-18, MCP-1, 6Ckine, IP-10 and adiponectin, but not sICAM-1, were significantly positively correlated with age, as well as with several other cardiovascular risk factors. The correlations with other risk factors disappeared when age was controlled for. In contrast, the correlations with age remained significant for sVCAM-1, IL-6, MCP-1, 6Ckine and IP-10 when other cardiovascular risk factors were controlled for. Conclusions: Plasma concentrations of some inflammatory markers (sVCAM-1, IL-6, MCP-L 6Ckine, IP-10) are positively correlated with age, independent of other cardiovascular risk factors. This suggests that age-related inflammation may not be driven by recognised risk factors. (C) 2006 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Soy-isoflavone-enriched foods and inflammatory biomarkers of cardiovascular disease risk in postmenopausal women: interactions with genotype and equol production

Background: Dietary isoflavones are thought to be cardioprotective because of their structural similarity to estrogen. The reduction of concentrations of circulating inflammatory markers by estrogen may be one of the mechanisms by which premenopausal women are protected against cardiovascular disease. Objective: Our aim was to investigate the effects of isolated soy isoflavones on inflammatory biomarkers [von Willebrand factor, intracellular adhesion molecule 1, vascular cell adhesion molecule 1 (VCAM-1), E-selectin, monocyte chemoattractant protein 1, C-reactive protein (CRP), and endothelin 1 concentrations]. Differences with respect to single-nucleotide polymorphisms in selected genes [estrogen receptor alpha (XbaI and PvuII), estrogen receptor beta [ER beta (AluI) and ER beta[cx] (Tsp5091), endothelial nitric oxide synthase (Glu298Asp), apolipoprotein E (Apo E2, E3, and E4), and cholesteryl ester transfer protein (TaqIB)] and equol production were investigated. Design: One hundred seventeen healthy European postmenopausal women participated in this randomized, double-blind, placebo-controlled, crossover dietary intervention trial. Isoflavone-enriched (genistein-to-daidzein ratio of 2:1;50 mg/d) or placebo cereal bars were consumed for 8 wk, with a washout period of 8 wk between the crossover. Plasma inflammatory factors were measured at 0 and 8 wk of each study arm. Results: Isoflavones improved CRP concentrations [odds ratio (95% Cl) for CRP values >1 mg/L for isoflavone compared with placebo: 0.43 (0.27, 0.69)]; no significant effects of isoflavone treatment on other plasma inflammatory markers were observed. No significant differences in the response to isoflavones were observed according to subgroups of equol production. Differences in the VCAM-1 response to isoflavones and to placebo were found with ER beta AluI genotypes. Conclusion: Isoflavones have beneficial effects on CRP concentrations, but not on other inflammatory biomarkers of cardiovascular disease risk in postmenopausal women, and may improve VCAM-1 in an ER beta gene polymorphic subgroup.

Non-genomic effects of PPARgamma ligands: inhibition of GPVI-stimulated platelet activation

BACKGROUND: Peroxisome proliferator-activated receptor-(gamma) (PPAR(gamma)) is expressed in human platelets although in the absence of genomic regulation in these cells, its functions are unclear. OBJECTIVE: In the present study, we aimed to demonstrate the ability of PPAR(gamma) ligands to modulate collagen-stimulated platelet function and suppress activation of the glycoprotein VI (GPVI) signaling pathway. METHODS: Washed platelets were stimulated with PPAR(gamma) ligands in the presence and absence of PPAR(gamma) antagonist GW9662 and collagen-induced aggregation was measured using optical aggregometry. Calcium levels were measured by spectrofluorimetry in Fura-2AM-loaded platelets and tyrosine phosphorylation levels of receptor-proximal components of the GPVI signaling pathway were measured using immunoblot analysis. The role of PPAR(gamma) agonists in thrombus formation was assessed using an in vitro model of thrombus formation under arterial flow conditions. RESULTS: PPAR(gamma) ligands inhibited collagen-stimulated platelet aggregation that was accompanied by a reduction in intracellular calcium mobilization and P-selectin exposure. PPAR(gamma) ligands inhibited thrombus formation under arterial flow conditions. The incorporation of GW9662 reversed the inhibitory actions of PPAR(gamma) agonists, implicating PPAR(gamma) in the effects observed. Furthermore, PPAR(gamma) ligands were found to inhibit tyrosine phosphorylation levels of multiple components of the GPVI signaling pathway. PPAR(gamma) was found to associate with Syk and LAT after platelet activation. This association was prevented by PPAR(gamma) agonists, indicating a potential mechanism for PPAR(gamma) function in collagen-stimulated platelet activation. CONCLUSIONS: PPAR(gamma) agonists inhibit the activation of collagen-stimulation of platelet function through modulation of early GPVI signalling.

Platelet protein disulfide isomerase is required for thrombus formation but not essential for hemostasis in mice

Protein disulfide isomerase (PDI) derived from intravascular cells is required for thrombus formation. However, it remains unclear whether platelet PDI contributes to the process. Using platelet-specific PDI-deficient mice, we demonstrate that PDI-null platelets have defects in aggregation and ATP secretion induced by thrombin, collagen, and ADP. Such defects were rescued by exogenously-added wild-type but not mutant PDI, indicating that the isomerase activity of platelet surface PDI is critical for the regulatory effect. PDI-deficient platelets expressed increased levels of intracellular ERp57 and ERp72. Platelet PDI regulated αIIbβ3 integrin activation but not P-selectin exposure, Ca2+ mobilization, β3-talin interaction, and platelet spreading on immobilized fibrinogen. Inhibition of ERp57 further diminished αIIbβ3 integrin activation, aggregation and ATP secretion of activated PDI-deficient platelets, suggesting distinct roles of PDI and ERp57 in platelet functions. We found that platelet PDI is important for thrombus formation on collagen-coated surfaces under arteriolar shear. Intravital microscopy demonstrates that platelet PDI is important for platelet accumulation but not initial adhesion and fibrin generation following laser-induced arteriolar injury. Tail bleeding time and blood loss in platelet-specific PDI-deficient mice were not significantly increased. Our results provide important evidence that platelet PDI is essential for thrombus formation but not for hemostasis in mice.

Mapping the platelet profile for functional genomic studies and demonstration of the effect size of the GP6 locus

BACKGROUND: Evidence suggests the wide variation in platelet response within the population is genetically controlled. Unraveling the complex relationship between sequence variation and platelet phenotype requires accurate and reproducible measurement of platelet response. OBJECTIVE: To develop a methodology suitable for measuring signaling pathway-specific platelet phenotype, to use this to measure platelet response in a large cohort, and to demonstrate the effect size of sequence variation in a relevant model gene. METHODS: Three established platelet assays were evaluated: mobilization of [Ca(2+)](i), aggregometry and flow cytometry, each in response to adenosine 5'-diphosphate (ADP) or the glycoprotein (GP) VI-specific crosslinked collagen-related peptide (CRP). Flow cytometric measurement of fibrinogen binding and P-selectin expression in response to a single, intermediate dose of each agonist gave the best combination of reproducibility and inter-individual variability and was used to measure the platelet response in 506 healthy volunteers. Pathway specificity was ensured by blocking the main subsidiary signaling pathways. RESULTS: Individuals were identified who were hypo- or hyper-responders for both pathways, or who had differential responses to the two agonists, or between outcomes. 89 individuals, retested three months later using the same methodology, showed high concordance between the two visits in all four assays (r(2) = 0.872, 0.868, 0.766 and 0.549); all subjects retaining their phenotype at recall. The effect of sequence variation at the GP6 locus accounted for approximately 35% of the variation in the CRP-XL response. CONCLUSION: Genotyping-phenotype association studies in a well-characterized, large cohort provides a powerful strategy to measure the effect of sequence variation in genes regulating the platelet response.

Flavonoid-rich fruits and vegetables improve microvascular reactivity and inflammatory status in men at risk of cardiovascular disease – FLAVURS: a randomized controlled trial

BACKGROUND: Observed associations between increased fruit and vegetable (F&V) consumption, particularly those F&Vs that are rich in flavonoids, and vascular health improvements require confirmation in adequately powered randomized controlled trials. OBJECTIVE: This study was designed to measure the dose-response relation between high-flavonoid (HF), low-flavonoid (LF), and habitual F&V intakes and vascular function and other cardiovascular disease (CVD) risk indicators. DESIGN: A single-blind, dose-dependent, parallel randomized controlled dietary intervention study was conducted. Male and female low-F&V consumers who had a ≥1.5-fold increased risk of CVD (n = 174) were randomly assigned to receive an HF F&V, an LF F&V, or a habitual diet, with HF and LF F&V amounts sequentially increasing by 2, 4, and 6 (+2, +4, and +6) portions/d every 6 wk over habitual intakes. Microvascular reactivity (laser Doppler imaging with iontophoresis), arterial stiffness [pulse wave velocity, pulse wave analysis (PWA)], 24-h ambulatory blood pressure, and biomarkers of nitric oxide (NO), vascular function, and inflammation were determined at baseline and at 6, 12, and 18 wk. RESULTS: In men, the HF F&V diet increased endothelium-dependent microvascular reactivity (P = 0.017) with +2 portions/d (at 6 wk) and reduced C-reactive protein (P = 0.001), E-selectin (P = 0.0005), and vascular cell adhesion molecule (P = 0.0468) with +4 portions/d (at 12 wk). HF F&Vs increased plasma NO (P = 0.0243) with +4 portions/d (at 12 wk) in the group as a whole. An increase in F&Vs, regardless of flavonoid content in the groups as a whole, mitigated increases in vascular stiffness measured by PWA (P = 0.0065) and reductions in NO (P = 0.0299) in the control group. CONCLUSION: These data support recommendations to increase F&V intake to ≥6 portions daily, with additional benefit from F&Vs that are rich in flavonoids, particularly in men with an increased risk of CVD. This trial was registered at www.controlled-trials.com as ISRCTN47748735.

Platelet endothelial cell adhesion molecule-1 inhibits platelet response to thrombin and von Willebrand factor by regulating the internalization of glycoprotein Ib via AKT/glycogen synthase kinase-3/dynamin and integrin αIIbβ3

OBJECTIVE: Platelet endothelial cell adhesion molecule-1 (PECAM-1) regulates platelet response to multiple agonists. How this immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif-containing receptor inhibits G protein-coupled receptor-mediated thrombin-induced activation of platelets is unknown. APPROACH AND RESULTS: Here, we show that the activation of PECAM-1 inhibits fibrinogen binding to integrin αIIbβ3 and P-selectin surface expression in response to thrombin (0.1-3 U/mL) but not thrombin receptor-activating peptides SFLLRN (3×10(-7)-1×10(-5) mol/L) and GYPGQV (3×10(-6)-1×10(-4) mol/L). We hypothesized a role for PECAM-1 in reducing the tethering of thrombin to glycoprotein Ibα (GPIbα) on the platelet surface. We show that PECAM-1 signaling regulates the binding of fluorescein isothiocyanate-labeled thrombin to the platelet surface and reduces the levels of cell surface GPIbα by promoting its internalization, while concomitantly reducing the binding of platelets to von Willebrand factor under flow in vitro. PECAM-1-mediated internalization of GPIbα was reduced in the presence of both EGTA and cytochalasin D or latrunculin, but not either individually, and was reduced in mice in which tyrosines 747 and 759 of the cytoplasmic tail of β3 integrin were mutated to phenylalanine. Furthermore, PECAM-1 cross-linking led to a significant reduction in the phosphorylation of glycogen synthase kinase-3β Ser(9), but interestingly an increase in glycogen synthase kinase-3α pSer(21). PECAM-1-mediated internalization of GPIbα was reduced by inhibitors of dynamin (Dynasore) and glycogen synthase kinase-3 (CHIR99021), an effect that was enhanced in the presence of EGTA. CONCLUSIONS: PECAM-1 mediates internalization of GPIbα in platelets through dual AKT/protein kinase B/glycogen synthase kinase-3/dynamin-dependent and αIIbβ3-dependent mechanisms. These findings expand our understanding of how PECAM-1 regulates nonimmunoreceptor signaling pathways and helps to explains how PECAM-1 regulates thrombosis.