Alpha2-Adrenoceptor-mediated vascular responses induced by dexmedetomidine

Alpha2-Adrenoceptors are cell-surface G protein coupled receptors that mediate many of the effects of the catecholamines noradrenaline and adrenaline. The three human α2-adrenoceptor subtypes are widely expressed in different tissues and organs, and they mediate many different physiological and pharmacological effects in the central and peripheral nervous system and as postsynaptic receptors in target organs. Previous studies have demonstrated that α2-adrenoceptors mediate both vascular constriction and dilatation in humans. Large inter-individual variation has been observed in the vascular responses to α2-adrenoceptor activation in clinical studies. All three receptor subtypes are potential drug targets. It was therefore considered important to further elucidate the details of adrenergic vascular regulation and its genetic variation, since such knowledge may help to improve the development of future cardiovascular drugs and intensive care therapies. Dexmedetomidine is the most selective and potent α2-adrenoceptor agonist currently available for clinical use. When given systemically, dexmedetomidine induces nearly complete sympatholysis already at low concentrations, and postsynaptic effects, such vasoconstriction, can be observed with increasing concentrations. Thus, local infusions of small doses of dexmedetomidine into dorsal hand veins and the application of pharmacological sympathectomy with brachial plexus block provide a means to assess drug-induced peripheral vascular responses without interference from systemic pharmacological effects and autonomic nervous system regulation. Dexmedetomidine was observed to have biphasic effects on haemodynamics, with an initial decrease in blood pressure at low concentrations followed by substantial increases in blood pressure and coronary vascular resistance at high concentrations. Plasma concentrations of dexmedetomidine that significantly exceeded the recommended therapeutic level did not reduce myocardial blood flow below the level that is observed with the usual therapeutic concentrations and did not induce any evident myocardial ischaemia in healthy subjects. Further, it was demonstrated that dexmedetomidine also had significant vasodilatory effects through activation of endothelial nitric oxide synthesis, and thus when the endothelial component of the blood vessel response to dexmedetomidine was inhibited, peripheral vasoconstriction was augmented. Hand vein constriction responses to α2-adrenoceptor activation by dexmedetomidine were only weakly associated with the constriction responses to α1-adrenoceptor activation, pointing to independent cellular regulation by these two adrenoceptor classes. Substantial inter-individual variation was noted in the venous constriction elicited by activation of α2-adrenoceptors by dexmedetomidine. In two study populations from two different continents, a single nucleotide polymorphism in the PRKCB gene was found to be associated with the dorsal hand vein constriction response to dexmedetomidine, suggesting that protein kinase C beta may have an important role in the vascular α2-adrenoceptor signalling pathways activated by dexmedetomidine.

Rectal stenosis in pigs associated with Salmonella Typhimurium and porcine circovirus type 2 (PCV2) infection

Rectal stricture is an acquired annular fibrous constriction of the rectum that results from a variety of chronic necrotizing enteric diseases. In pigs, it is in most cases a sequel of Salmonella infection. Porcine circovirus type 2 (PCV2) is a known pathogen causing immunosuppression in pigs worldwide. PCV2 infected pigs may be predisposed to salmonellosis. In this report, rectal stenosis was observed in 160 pigs from a herd that experienced an outbreak of enteric salmonellosis over a 4-month period. Distension of the abdominal wall and diarrhea were the main clinical signs observed. Five animals were analyzed showing annular cicatrization of the rectal wall 5.0-7.0 cm anterior to the anorectal junction and Salmonella-positive immunostaining in the large intestine. Salmonella Typhimurium was isolated from fragments of the large intestine. Porcine circovirus type 2 antigen was observed in the mesenteric lymph-node in 4 pigs and in the large intestine in 3 pigs.

Vasopressor mechanisms in acute aortic coarctation hypertension

Angiotensin II (ANG II) and vasopressin (AVP) act together with the mechanical effect of aortic constriction in the onset of acute aortic coarctation hypertension. Blockade of ANG II and AVP V1 receptors demonstrated that ANG II acts on the prompt (5 min) rise in pressure whereas AVP is responsible for the maintenance (30-45 min) of the arterial pressure elevation during aortic coarctation. Hormone assays carried out on blood collected from conscious rats submitted to aortic constriction supported a role for ANG II in the early stage and a combined role for both ANG II and AVP in the maintenance of proximal hypertension. As expected, a role for catecholamines was ruled out in this model of hypertension, presumably due to the inhibitory effect of the sinoaortic baroreceptors. The lack of afferent feedback from the kidneys for AVP release from the central nervous system in rats with previous renal denervation allowed ANG II to play the major role in the onset of the hypertensive response. Median eminence-lesioned rats exhibited a prompt increase in proximal pressure followed by a progressive decline to lower hypertensive levels, revealing a significant role for the integrity of the neuroaxis in the maintenance of the aortic coarctation hypertension through the release of AVP. In conclusion, the important issue raised by this model of hypertension is the likelihood of a link between some vascular territory - probably renal - below the coarctation triggering the release of AVP, with this vasoconstrictor hormone participating with Ang II and the mechanical effect of aortic constriction in the acute aortic coarctation hypertension

Hemodynamic responses to acute aortic coarctation in conscious sinoaortic denervated rats

The hemodynamic responses to acute (45 min) partial aortic constriction were studied in conscious intact (N = 7) or sinoaortic denervated (SAD) adult male Wistar rats (280-350 g, N = 7) implanted with carotid and femoral arterial catheters, a pneumatic cuff around the abdominal aorta and a pulsed Doppler flow probe to measure changes in aortic resistance. In addition, the hypertensive response and the reflex bradycardia elicited by total (N = 8) vs partial (N = 7) aortic constriction (monitored by maintenance of the pressure distal to the cuff at 50 mmHg) were compared in two other groups of intact rats. Intact rats presented a smaller hypertensive response (26 to 40% above basal level) to partial aortic constriction than SAD rats (38 to 58%). The calculated change in aortic resistance imposed by constriction of the aorta increased progressively only in intact rats, but was significantly smaller (193 to 306%) than that observed (501 to 591%) in SAD rats. Intact rats showed a significant bradycardia (23 to 26% change in basal heart rate) throughout coarctation, whereas the SAD rats did not (1 to 3%). Partial or total occlusion of the aorta induced similar hypertensive responses (37-38% vs 24-30% for total constriction) as well as reflex bradycardia (-15 to -17% vs -22 to -33%) despite a greater gradient in pressure (97-98 vs 129-140 mmHg) caused by total constriction. The present data indicate that the integrity of the baroreflex in intact rats can cause the hypertensive response to level off at a lower value than in SAD rats despite a progressive increase in aortic resistance. In addition, they also indicate that the degree of partial aortic constriction by maintenance of the pressure distal to the cuff at 50 mmHg already elicits a maximal stimulation of the arterial baroreflex

The rate of force generation by the myocardium is not influenced by afterload

The influence of afterload on the rate of force generation by the myocardium was investigated using two types of preparations: the in situ dog heart (dP/dt) and isolated papillary muscle of rats (dT/dt). Thirteen anesthetized, mechanically ventilated and thoracotomized dogs were submitted to pharmacological autonomic blockade (3.0 mg/kg oxprenolol plus 0.5 mg/kg atropine). A reservoir connected to the left atrium permitted the control of left ventricular end-diastolic pressure (LVEDP). A mechanical constriction of the descending thoracic aorta allowed to increase the systolic pressure in two steps of 20 mmHg (conditions H1 and H2) above control values (condition C). After arterial pressure elevations (systolic pressure C: 119 ± 8.1; H1: 142 ± 7.9; H2 166 ± 7.7 mmHg; P<0.01), there were no significant differences in heart rate (C: 125 ± 13.9; H1: 125 ± 13.5; H2: 123 ± 14.1 bpm; P>0.05) or LVEDP (C: 6.2 ± 2.48; H1: 6.3 ± 2.43; H2: 6.1 ± 2.51 mmHg; P>0.05). The values of dP/dt did not change after each elevation of arterial pressure (C: 3,068 ± 1,057; H1: 3,112 ± 996; H2: 3,086 ± 980 mmHg/s; P>0.05). In isolated rat papillary muscle, an afterload corresponding to 50% and 75% of the maximal developed tension did not alter the values of the maximum rate of tension development (100%: 78 ± 13; 75%: 80 ± 13; 50%: 79 ± 11 g mm-2 s-1, P>0.05). The results show that the rise in afterload per se does not cause changes in dP/dt or dT/dt

Characterization of six rat strains (Rattus norvegicus) by mitochondrial DNA restriction fragment length polymorphism

Restriction fragment length polymorphism (RFLP) was used to examine the extent of mtDNA polymorphism among six strains of rats (Rattus norvegicus) - Wistar, Wistar Munich, Brown Norway, Wistar Kyoto, SHR and SHR-SP. A survey of 26 restriction enzymes has revealed a low level of genetic divergence among strains. The sites of cleavage by EcoRI, NcoI and XmnI were shown to be polymorphic. The use of these three enzymes allows the 6 strains to be classified into 4 haplotypes and identifies specific markers for each one. The percentage of sequence divergence among all pairs of haplotypes ranged from 0.035 to 0.33%, which is the result of a severe population constriction undergone by the strains. These haplotypes are easily demonstrable and therefore RFLP analysis can be employed for genetic monitoring of rats within animal facilities or among different laboratories.

Acute phenobarbital administration induces hyperalgesia: pharmacological evidence for the involvement of supraspinal GABA-A receptors

The aim of the present study was to determine if phenobarbital affects the nociception threshold. Systemic (1-20 mg/kg) phenobarbital administration dose dependently induced hyperalgesia in the tail-flick, hot-plate and formalin tests in rats and in the abdominal constriction test in mice. Formalin and abdominal constriction tests were the most sensitive procedures for the detection of hyperalgesia in response to phenobarbital compared with the tail-flick and hot-plate tests. The hyperalgesia induced by systemic phenobarbital was blocked by previous administration of 1 mg/kg ip picrotoxin or either 1-2 mg/kg sc or 10 ng icv bicuculline. Intracerebroventricular phenobarbital administration (5 µg) induced hyperalgesia in the tail-flick test. In contrast, intrathecal phenobarbital administration (5 µg) induced antinociception and blocked systemic-induced hyperalgesia in this test. We suggest that phenobarbital may mediate hyperalgesia through GABA-A receptors at supraspinal levels and antinociception through the same kind of receptors at spinal levels.

Congenital upper limb defects in Finland 1993-2005

Background: Interest in limb defects has grown after the thalidomide tragedy in the 1960s. As a result, congenital malformation registries, monitoring changes in birthprevalence and defect patterns, have been established in several countries. However, there are only a few true population based studies on birth prevalence of upper limb defects. The burden of hospital care among these children, specifically in terms of the number of admissions and total time spent in hospital, is also unknown. Aims and Methods: This study is based on information gathered from the Finnish Register of Congenital malformations (FRM) and the Finnish Hospital Discharge Register (FHDR). A total of 417 children born between 1993 and 2005 with an upper limb defect were gathered from the FRM. The upper limb defects were classified using the International Federation of Societies for Surgery of the Hand -classification that enables comparison with previous and future studies. Birth and live birth prevalence, sex and side distribution, frequency of associated anomalies as well as the proportion of perinatal and infant deaths according to the different subtypes were calculated. The number of hospital admissions, days spent in hospital, number and type of surgical operations were collected from the FHDR. Special features of two subgroups, radial ray defects (RRD) and constriction band syndrome (CBS), were explored. Results: Upper limb defects were observed in 417 of 753 342 consecutive births and in 392 of 750 461 live births. Birth prevalence was 5.5 per 10 000 births and 5.2 per 10 000 live births. Multiple anomalies or a known syndrome was found in 250 cases (60%). Perinatal mortality was 139 per 1000 births and infant mortality 135 per 1000 live births (overall Finnish perinatal mortality <5 per 1000 births and infant mortality 3.7 per 1000 live births). Altogether, 138 infants had RRD and 120 (87%) of these had either a known syndrome or multiple major anomalies. The proportion of perinatal deaths in RRD group was 29% (40/138) and infant deaths 35% (43/123). Fifty-one children had CBS in upper limbs. Fifteen of these (29%) had other major anomalies associated with constriction rings. The number of hospital admissions per year of children with congenital upper limb defects was 11-fold and the time spent in hospital 13-fold as compared with the general paediatric population. Conclusions: Birth prevalence of congenital upper limb defects was 5.5 per 10 000 births and 5.2 per 10 000 live births. RRD was especially associated with other major anomalies and high mortality. Nearly one third of the children with CBS also had other major anomalies suggesting different aetiologies inside the group. The annual burden of hospital care of children with congenital upper limb defects was at least 11-fold as compared with the general paediatric population.

An improved experimental model for peripheral neuropathy in rats

A modification of the Bennett and Xie chronic constriction injury model of peripheral painful neuropathy was developed in rats. Under tribromoethanol anesthesia, a single ligature with 100% cotton glace thread was placed around the right sciatic nerve proximal to its trifurcation. The change in the hind paw reflex threshold after mechanical stimulation observed with this modified model was compared to the change in threshold observed in rats subjected to the Bennett and Xie or the Kim and Chung spinal ligation models. The mechanical threshold was measured with an automated electronic von Frey apparatus 0, 2, 7, and 14 days after surgery, and this threshold was compared to that measured in sham rats. All injury models produced significant hyperalgesia in the operated hind limb. The modified model produced mean ± SD thresholds in g (19.98 ± 3.08, 14.98 ± 1.86, and 13.80 ± 1.00 at 2, 7, and 14 days after surgery, respectively) similar to those obtained with the spinal ligation model (20.03 ± 1.99, 13.46 ± 2.55, and 12.46 ± 2.38 at 2, 7, and 14 days after surgery, respectively), but less variable when compared to the Bennett and Xie model (21.20 ± 8.06, 18.61 ± 7.69, and 18.76 ± 6.46 at 2, 7, and 14 days after surgery, respectively). The modified method required less surgical skill than the spinal nerve ligation model.

Global microRNA profiles and signaling pathways in the development of cardiac hypertrophy

Hypertrophy is a major predictor of progressive heart disease and has an adverse prognosis. MicroRNAs (miRNAs) that accumulate during the course of cardiac hypertrophy may participate in the process. However, the nature of any interaction between a hypertrophy-specific signaling pathway and aberrant expression of miRNAs remains unclear. In this study, Spague Dawley male rats were treated with transverse aortic constriction (TAC) surgery to mimic pathological hypertrophy. Hearts were isolated from TAC and sham operated rats (n=5 for each group at 5, 10, 15, and 20 days after surgery) for miRNA microarray assay. The miRNAs dysexpressed during hypertrophy were further analyzed using a combination of bioinformatics algorithms in order to predict possible targets. Increased expression of the target genes identified in diverse signaling pathways was also analyzed. Two sets of miRNAs were identified, showing different expression patterns during hypertrophy. Bioinformatics analysis suggested the miRNAs may regulate multiple hypertrophy-specific signaling pathways by targeting the member genes and the interaction of miRNA and mRNA might form a network that leads to cardiac hypertrophy. In addition, the multifold changes in several miRNAs suggested that upregulation of rno-miR-331*, rno-miR-3596b, rno-miR-3557-5p and downregulation of rno-miR-10a, miR-221, miR-190, miR-451 could be seen as biomarkers of prognosis in clinical therapy of heart failure. This study described, for the first time, a potential mechanism of cardiac hypertrophy involving multiple signaling pathways that control up- and downregulation of miRNAs. It represents a first step in the systematic discovery of miRNA function in cardiovascular hypertrophy.

POLITICAL RISK IN FOREIGN DIRECT INVESTMENT IN THE RUSSIAN ELECTRIC POWER SECTOR

Russia approved ambitious reform plan for the electricity sector in 2001 including privatisation of the country’s huge thermal generation assets. So far the sector had suffered from power shortages, aging infrastructure, substantial electricity losses, and weak productivity and profitability numbers. There was obvious need for foreign investments and technologies. The reform was rather successful; the generation assets were privatised in auctions in 2007-2008 and three European energy companies, E.On, Enel and Fortum, invested in and obtained together over 10% of the Russian production assets. The novelty of these foreign investments serves unique object for the study. The political risk is involved in the FDI due to the industry’s social and economic importance. The research’s objective was to identify and analyse the political risk that foreign investors face in the Russian electricity sector. The research had qualitative study method and the empirical data was collected by interviewing. The research’s theoretical framework was based on the existing political risk theories and it focused to understand the Russian government in relation to the country’s stability and define both macro-level and micro-level sources of political risk for the foreign direct investments in the sector. The research concludes that the centralised and obscure political decision-making, economic constriction, high level of governmental control in economy and corruption form the country’s internal macro-level risk sources for the foreign investors in the sector. Additionally the retribution due to the companies’ home country actions, possible violent confrontations at the Russian borders and the currency instability are externally originated risk sources. In the electricity industry there is risk of tightened governmental control and increased regulation and taxation. Similarly the company-level risk sources link to the unreformed heating sector, bargaining with the authorities, diplomatic stress between host and home countries and to companies and government’s divergent perspective for the profit-making. The research stresses the foreign companies’ ability to cope with the characteristics of Russian political environment. In addition to frequent political and market risk assessment, the companies need to focus on currency protection against rouble’s rate fluctuation and actively build good company-citizenship in the country. Good relationship is needed with the Russian political authorities. The political risk identification and the research’s conclusive framework also enable political risk study assessments for other industries in Russia

Évaluation des effets de l’expansion palatine rapide assistée chirurgicalement (EPRAC) sur les voies aériennes supérieures à l’aide de la tomodensitométrie à faisceau conique

Introduction : L’expansion palatine rapide assistée chirurgicalement (EPRAC) est une option de traitement privilégiée chez les patients ayant atteint la maturité squelettique et présentant une déficience transverse du maxillaire. L’effet bénéfique de l’EPRAC sur la fonction respiratoire est régulièrement mentionné, toutefois, encore peu d’études ont évalué son impact sur les voies aériennes supérieures. L’objectif de cette étude clinique prospective comparative consistait à évaluer les effets tridimensionnels de l’EPRAC sur la cavité nasale, le nasopharynx et l’oropharynx à l’aide de la tomodensitométrie. Méthodologie : L’échantillon était constitué de 14 patients (5 hommes, 9 femmes) dont l’âge moyen était de 23,0 ± 1,9 ans (16 ans 4 mois à 39 ans 7 mois). Tous ont été traités avec un appareil d’expansion de type Hyrax collé et l’expansion moyenne a été de 9,82 mm (7,5 - 12,0 mm). Tous ont eu une période de contention d’une année avant le début de tout autre traitement orthodontique. Une évaluation par tomodensitométrie volumique à faisceau conique a été réalisée aux temps T0 (initial), T1 (6 mois post-expansion) et T2 (1an post-expansion) et le volume des fosses nasales, du nasopharynx et de l’oropharynx ainsi que les dimensions de la zone de constriction maximale de l’oropharynx ont été mesurés sur les volumes tridimensionnels obtenus. Résultats : Les résultats radiologiques ont démontré une augmentation significative du volume des fosses nasales et du nasopharynx ainsi qu’une augmentation de la zone de constriction maximale de l’oropharynx à 6 mois post-expansion. Par la suite, une portion du gain enregistré pour ces trois paramètres était perdue à un an post-EPRAC sans toutefois retourner aux valeurs initiales. Aucun effet significatif sur le volume de l’oropharynx n’a été observé. De plus, aucune corrélation significative entre la quantité d’expansion réalisée et l’ensemble des données radiologiques n’a été observée. L’analyse de la corrélation intra-classe a démontré une excellente fiabilité intra-examinateur. Conclusions : L’EPRAC entraîne un changement significatif du volume de la cavité nasale et du nasopharynx. L’EPRAC ne modifie pas le volume de l’oropharynx, par contre, un effet significatif sur la zone de constriction maximale de l’oropharynx est noté. Les effets observés n’ont pas de corrélation avec le montant d’activation de la vis d’expansion.

Pro-fibrotic role of ERK3-MK5 during pressure-overload induced cardiac hypertrophy

Il y a 4 isoforme de p38 : α, β, δ, and γ. MK5, à l'origine identifié comme étant un régulateur de PRAK (Regulated/Activated Protein Kinase), est maintenant connu pour être activée par la protéine kinase p38 (qui est un mitogène activé par la protéine kinase, MAPK). Cette dernière est impliquée dans les mécanismes de fibrose et d'apoptose pendant l'hypertrophie cardiaque. De plus, MK5 est également activée par les MAPKs atypiques; ERK3 et ERK4. Bien qu’elles soient fortement exprimées dans le coeur, le rôle physiologique de MK5 et ERK3 demeure inconnu. Par conséquent, nous avons étudié l'effet de la constriction aortique transversale (TAC) – induisant un surcharge chronique de pression chez les souris hétèrozygotes knockout pour MK5 (MK5+/-) ou ERK3 (ERK3+/-) et pour leurs types sauvages (MK5+/+ et ERK3+/+). Deux sem post-TAC; le ratio de poids du coeur/poids corporel a été augmenté chez les 2 souris MK5+/- et MK5+/+. L'échocardiographie de la trans-thoracique démontre que la surcharge de pression a altéré la fonction diastolique du ventricule gauche chez MK5+/+, mais pas chez la souris MK5+/-. De plus, nous avons observé moins de dépôt de collagène, évalué par une coloration au trichrome de Masson, 2 et 3 sem post-TAC chez les souris MK5+/-. Parallèlement, le niveau de l’ARNm de collagène type1 alpha-1 a été significativement diminué dans les coeurs des souris MK5+/-, 2 et 3 sem post-TAC. De même, ERK3, mais pas ERK5 ni p38α, co-IP avec MK5 dans les 2 modèles des coeurs TAC; aigus ou chroniques. En revanche, l’ajout exogénique de GST-MK5 a abaissé ERK4 et p38α, mais pas ERK3 dans les lysâtes de coeur de souris. Par contre, GST-ERK3 et GST-p38α ne démontrent aucune co-IP avec MK5. Ces données suggèrent que dans le coeur seul ERK3, et non ERK4 ou p38α, est capable d’interagir avec, et réguler MK5. A niveau physiologique MK5 interagit entièrement avec ERK3 et par conséquent MK5 n’est pas disponible pour lier les protéines exogéniques. Les souris hétérozygotes pour ERK3 (ERK3+/-) ont également démontré une réduction ou une absence de collagène et une faible expression d’ARNm du collagène type1 alpha1, 3 sem post-TAC. Ces résultats démontrent un important rôle pro-fibrotique de la signalisation MK5-ERK3 pendant une surcharge chronique de pression.Nous avons également démontré 5 variant d'épissage de (MK5.1-5), y compris la forme originale (MK5.1). MK5.2 et MK5.5 subissent une délétion de 6 paires de base dans l’exon 12 : MK5.3 manque l'exon 12 : MK5.4 et MK5.5 manquent les exons 2-6. L'expression des ARNm des différents variant d'épissage a été vérifiée par PCR en temps réel (qPCR). Bien que l’expression est ubiquitaire, l'abondance relative de chaque variant était tissu-spécifique (coeur, rein, pancréas, muscle squelettique, poumon, foie, et cerveau). En plus, l'abondance relative des variant d’épissage varie pendant la surcharge de pression et le développement postnatal du coeur. En outre, l'immunofluorescence a indiqué que MK5.1-5.3 se localise au noyau alors que MK5.4-5.5 est situé au niveau cytoplasmic dans les cellules HEK 293 non stimulées. Suite à une stimulation avec l'anisomycin, un activateur de p38 MAPK, MK5.1-5.3 se translocalise du noyau au cytoplasme alors qu’une petite fraction de MK5.4-5.5 translocalise vers le noyau. Ces variant d'épissage peuvent diversifier la signalisation de MK5-ERK3 dans coeur, mais leur rôle exact oblige des recherches supplémentaires. Excepté l’isoforme δ, toutes les isoformes de p38 sont exprimées dans le coeur et la forme α est considérée comme étant l'isoforme dominante. L’analyse par qPCR et immunobuvardage de type western ont démontré que p38α et p38γ sont les deux isoformes prédominantes alors que p38β et p38δ sont exprimées aux mêmes niveaux dans le coeur de rat adulte. L'immunofluorescence a démontré que p38α et p38γ se trouvent dans le cytoplasme et le noyau. Cependant, suite à la surcharge par TAC, p38γ s'est accumulé dans noyau tandis que la distribution de p38α est demeurée inchangée. Ainsi, l'abondance de p38γ et sa translocalisation nucléaire suite à la surcharge de pression indique un rôle potentiel dans l'expression génique pendant le remodelage cardiaque. En conclusion, nous avons mis en évidence pour la première fois un rôle pro-fibrotique pour la signalisation MK5-ERK3 pendant une surcharge chronique de pression. D'ailleurs, les niveaux comparables d'expression de p38γ avec p38α, et la localisation différentielle de p38γ pendant la surcharge aiguë ou chronique de pression suggèrent différents rôles possibles pour ces isoformes pendant le remodelage hypertrophique cardiaque.

The role of EphB6 and ephrinbs in blood pressure regulation

L’hypertension artérielle est le facteur de risque le plus important dans les maladies cardiovasculaires (MCV) et les accidents vasculaires cérébraux (AVC). L’hypertension artérielle essentielle est une maladie complexe, multifactorielle et polygénique. Même si on a identifié de nombreux facteurs de risque de l’hypertension artérielle, on ne comprend pas encore clairement les mécanismes qui la régissent. Les kinases hépatocytes produisant l’érythropoïétine (Eph) constituent la plus grande famille des récepteurs tyrosine kinase qui se lient à des ligands de surface cellulaire appelés éphrines sur les cellules avoisinantes. On sait que les interactions de Eph et des éphrines sont essentielles aussi bien dans les processus de développement que dans le fonctionnement des organes et des tissus adultes. Cependant on n’a pas encore étudié la relation entre Eph/éphrines et l’hypertension artérielle. Nous avons créé des modèles de souris knockout (K.O.) Ephb6-/-, Efnb1-/- et Efnb3-/- pour cette étude. Dans le modèle EphB6-/-, nous avons observé que les souris K.O. Ephb6 castrées, mais pas les femelles, ainsi que les souris mâles non castrées présentaient une tension artérielle élevée (TA) par rapport à leurs homologues de type sauvage (TS). Ceci suggère que Ephb6 doit agir de concert avec l’hormone sexuelle mâle pour réguler la TA. Les petites artères des mâles castrés Ephb6-/- présentaient une augmentation de la contractilité, une activation de RhoA et une phosphorylation constitutive de la chaîne légère de la myosine (CLM) lorsque comparées à celles de leurs homologues TS. Ces deux derniers résultats indiquent que la phosphorylation de CLM et de RhoA passe par la voie de signalisation de Ephb6 dans les cellules du muscle lisse de la paroi vasculaire (CMLV). Nous avons démontré que la réticulation de Efnbs mais non celle de Ephb6 aboutit à une réduction de la contractilité des CMLV. Ceci montre que l’effet de Ephb6 passe par la signalisation inversée à travers Efnb. Dans le modèle Efnb1-/- conditionnel spécifique au muscle lisse, nous n’avons observé aucune différence entre Efnb1-/- et les souris de TS concernant la mesure de la TA dans des conditions normales. Cependant, la TA des souris K.O. Efnb1 lors d’un stress d’immobilisation est supérieure à celle des souris de TS. Dans les petites artères des souris K.O. Efnb1, le rétrécissement et la phosphorylation de CLM étaient élevés. In vitro, la contractilité et l’activation RhoA de la CMLV des souris TS étaient augmentées quand leur Efnb1 était réticulé. Ces résultats corroborent ceux des souris KO Ephb6 et prouvent que l’effet de Ephb6 dans le contrôle de la TA se produit au moins par l’intermédiaire d’un de ses ligands Efnb1 dans les CMLV. Dans le modèle Efnb3-/-, on a observé une augmentation de la TA et du rétrécissement des vaisseaux chez les femelles Efnb3-/-, mais non chez les mâles; l’échographie a aussi révélé une résistance accrue au débit sanguin des souris K.O. femelles. Cependant la mutation de Efnb3 ne modifie pas la phosphorylation de la CLM ou l’activation de RhoA in vivo. Dans l’expérience in vitro, les CMLV des souris femelles Efnb3-/- ont présenté une augmentation de la contractilité mais pas celle des souris mâles Efnb3-/-. La réticulation des CMLV chez les mâles ou les femelles de TS avec solide anti-Efnb3 Ab peut réduire leur contractilité. Notre étude est la première à évaluer le rôle de Eph/éphrines dans la régulation de la TA. Elle montre que les signalisations Eph/éphrines sont impliquées dans le contrôle de la TA. La signalisation inverse est principalement responsable du phénotype élevé de la TA. Bien que les Efnb1, Efnb3 appartiennent à la même famille, leur fonction et leur efficacité dans la régulation de la TA pourraient être différentes. La découverte de Eph/Efnb nous permet d’explorer plus avant les mécanismes qui gouvernent la TA.

Sensibilité cérébrale à la lumière en fonction du vieillissement et d’aspects physiologiques fonctionnels de l’œil

Outre ses effets sur le système visuel classique permettant la formation des images, la lumière agit sur plusieurs fonctions « non-visuelles ». Celles-ci incluent la constriction pupillaire, la température corporelle, la sécrétion hormonale, le cycle veille-sommeil, la vigilance et les performances cognitives. Les fonctions non-visuelles sont préférentiellement sensibles aux lumières à longueurs d’ondes courtes (lumière bleue) en comparaison aux longueurs d’ondes plus longues (lumière verte). Il est proposé que le vieillissement s’accompagne d’une diminution de la sensibilité des fonctions non-visuelles à la lumière. Cette recherche vise à évaluer les effets de l’âge sur la constriction pupillaire et la sensibilité cérébrale à la lumière lors de l’exécution de tâche cognitive. Deux groupes de sujets, 16 jeunes (18-30 ans) et 14 âgés (55-70 ans), ont suivis un protocole de pupillométrie visant à mesurer la dynamique pupillaire lors d’exposition à des lumières bleues et vertes monochromatiques de trois intensités différentes. Les résultats ont montré davantage de constriction en bleu qu’en vert et des effets plus importants suivant l’augmentation de l’intensité lumineuse. Nos résultats ne montrent cependant pas de différence d’âge sur la constriction pupillaire à la lumière suggérant la préservation de cette réponse non-visuelle. Dans un deuxième temps, les mêmes sujets ont exécuté une tâche cognitive en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) tandis qu’ils étaient maintenus dans la noirceur, ou exposés à des lumières bleues. Les résultats ont montré une diminution des effets de la lumière avec l’âge dans le thalamus, l’amygdale, l’insula et l’aire ventrale tegmentale, régions engagées dans la vigilance, l’attention et les processus émotionnels. Les modifications qui s’opèrent sur les différentes fonctions non-visuelles avec l’âge ne semblent pas homogènes. Ces résultats corroborent les évidences animales qui montrent différents seuils de sensibilités à la lumière et la présence de réseaux neuronaux partiellement indépendants pour les diverses réponses non-visuelles. De plus, ils sont les premiers à démontrer que les effets neuronaux stimulants de la lumière bleue sur la cognition sont diminués avec l’âge. Les recherches devront évaluer si cette diminution de sensibilité influence les performances cognitives au cours du vieillissement. Enfin, un raffinement de nos connaissances permettra de mieux adapter l’environnement lumineux avec l’âge.