Central substance P NK(1) receptors are involved in fever induced by LPS but not by IL-1 beta and CCL3/MIP-1 alpha in rats

Substance P (SP) is a neuropeptide that can modulate inflammatory mediator release through activation of NK(1) receptors (NK(1)R). Some studies have also suggested the involvement of SP in lipopolysaccharide (LPS)-induced fever. However, the precise contribution of this neuropeptide to the pathways activated during fever is unknown. In this study we investigated the effect of a selective NK(1)R antagonist, SR140333B, on the febrile response induced by LPS and cytokines. Our results show that the systemic injection of SR140333B did not modify the fever induced by LPS at a dose that is able to reduce protein extravasation induced by SP in the skin. On the other hand, intracerebroventricular administration of 5R140333B significantly reduced the fever induced by peripheral injection of LPS. These data emphasize an important role for SP in the central nervous system during the febrile response to LPS, and are reinforced by the fact that intracerebroventricular injection of SP also induced fever in a dose-dependent manner in captopril-treated rats. Considering that the febrile response can result from the generation of several endogenous pyrogens, among them interleukin (IL)-1 beta and macrophage inflammatory protein-1 alpha (CCL3/MIP-1 alpha), we also examined the effect of SR140333B on the fever induced by these cytokines which act through prostaglandin-dependent and independent mechanisms, respectively. Surprisingly, SR140333B did not modify the febrile response to IL-1 beta or CCL3/MIP-1 alpha. Altogether these data suggest that the central action of SP is essential for LPS-, but not for IL-1 beta- or CCL3/MIP-1 alpha-induced fever. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Fructose-1,6-bisphosphate reduces inflammatory pain-like behaviour in mice: role of adenosine acting on A(1) receptors

Background and purpose: D-Fructose-1,6-bisphosphate (FBP) is an intermediate in the glycolytic pathway, exerting pharmacological actions on inflammation by inhibiting cytokine production or interfering with adenosine production. Here, the possible antinociceptive effect of FBP and its mechanism of action in the carrageenin paw inflammation model in mice were addressed, focusing on the two mechanisms described above. Experimental approach: Mechanical hyperalgesia (decrease in the nociceptive threshold) was evaluated by the electronic pressure-metre test; cytokine levels were measured by elisa and adenosine was determined by high performance liquid chromatography. Key results: Pretreatment of mice with FBP reduced hyperalgesia induced by intraplantar injection of carrageenin (up to 54%), tumour necrosis factor alpha (40%), interleukin-1 beta (46%), CXCL1 (33%), prostaglandin E(2) (41%) or dopamine (55%). However, FBP treatment did not alter carrageenin-induced cytokine (tumour necrosis factor alpha and interleukin-1 beta) or chemokine (CXCL1) production. On the other hand, the antinociceptive effect of FBP was prevented by systemic and intraplantar treatment with an adenosine A(1) receptor antagonist (8-cyclopentyl-1,3-dipropylxanthine), suggesting that the FBP effect is mediated by peripheral adenosine acting on A(1) receptors. Giving FBP to mice increased adenosine levels in plasma, and adenosine treatment of paw inflammation presented a similar antinociceptive mechanism to that of FBP. Conclusions and implications: In addition to anti-inflammatory action, FBP also presents an antinociceptive effect upon inflammatory hyperalgesia. Its mechanism of action seems dependent on adenosine production but not on modulation of hyperalgesic cytokine/chemokine production. In turn, adenosine acts peripherally on its A(1) receptor inhibiting hyperalgesia. FBP may have possible therapeutic applications in reducing inflammatory pain.

Expression and function of endothelin and its receptors in vascular adventitial fibroblasts

Objective: The adventitia has been recognized to play important roles in vascular oxidative stress, remodelling and contraction. We recently demonstrated that adventitial fibroblasts are able to express endothelin-1 (ET-1) in response to angiotensin II (ANG II). However, the mechanisms by which ANG II induces ET-1 expression are unknown. It is also unclear whether the ET-1 receptors are expressed in the adventitia. We therefore examined the role of oxidative stress in the regulation of ET-1. We also investigated the expression of both the ETA and ETB receptors and the roles of these two types of receptors in collagen synthesis and ET-1 clearance in adventitial fibroblasts. Methods and Results: Adventitial fibroblasts were isolated and cultured from the thoracic mouse aorta. Cells were treated with ANG II (lOOnM), ET-1 (lOpM), NADPH oxidase inhibitor apocynin (lOOfiM), the superoxide anion scavenger tempol (lOOfiM), the ANG II receptor antagonists (100[aM), losartan (AT| receptor) and PD 1233 19 (AT2 receptor), the ET-1 receptor antagonists (lOOuM), BQ123 (ETA receptor) and BQ788 (ETB receptor), and the ETB receptor agonist (lOOnM) Sarafotoxin 6C. ET-1 peptide levels were determined by ELISA, while ETA ,ETB and collagen levels were determined by Western blot. ANG II increased ET-1 peptide levels in a time-dependent manner reaching significance when incubated for 24 hours. NAD(P)H oxidase inhibitor, apocynin, as well as the superoxide scanverger, tempol, significantly reduced ANG Il-induced ET-1 peptide levels while over-expression of SOD1 (endogenous antioxidant enzyme) significantly decreased ANG Il-induced collagen I expression, therefore implicating reactive oxygen species in the mediation of ET-1. ANG II increased ETA receptor protein as well as collagen in a similar fashion, reaching significance after 4, 6, and 24 hours treatment. ANG II induced collagen was reduced while in the presence of the ETA receptor antagonist suggesting the role of the ETa receptor in the regulation of the extracellular matrix. ANG II treatment also increased ETB receptor protein levels in a time-dependent manner. ANG II treatment in the presence of the ETB receptor antagonist significantly increased ET-1 peptide levels. On another hand, the ETB receptor agonist, Sarafotoxin 6C, significantly decreased ET-1 peptide levels. These data implicate the role of the ETb receptor in the clearance of the ET-1 peptide. Conclusion: ANG II-induced increases of ET-1 peptide appears to be mediated by reactive oxygen species derived from NAD(P)H oxidase. Both the ETA and ETB receptors are expressed in adventitial fibroblasts. The ETA receptor subtype mediates collagen I expression, while the ETB receptor may play a protective role through increasing the clearance of the ET- 1 peptide.

Endogenous opioids: role in prostaglandin-dependent and -independent fever

This study evaluated the participation of mu-opioid-receptor activation in body temperature (T-b) during normal and febrile conditions (including activation of heat conservation mechanisms) and in different pathways of LPS-induced fever. The intracerebroventricular treatment of male Wistar rats with the selective opioid mu-receptor-antagonist cyclic D-Phe-Cys-Try-D-Trp-Arg-Thr-Pen-Thr-NH2 (CTAP; 0.1-1.0 mu g) reduced fever induced by LPS (5.0 mu g/kg) but did not change Tb at ambient temperatures of either 20 C or 28 C. The subcutaneous, intracerebroventricular, and intrahypothalamic injection of morphine (1.0 -10.0 mg/kg, 3.0 -30.0 mu g, and 1 -100 ng, respectively) produced a dose-dependent increase in Tb. Intracerebroventricular morphine also produced a peripheral vasoconstriction. Both effects were abolished by CTAP. CTAP (1.0 mu g icv) reduced the fever induced by intracerebroventricular administration of TNF-alpha (250 ng), IL-6 (300 ng), CRF (2.5 mu g), endothelin-1 (1.0 pmol), and macrophage inflammatory protein (500 pg) and the first phase of the fever induced by PGF(2 alpha) (500.0 ng) but not the fever induced by IL-1 beta (3.12 ng) or PGE(2) (125.0 ng) or the second phase of the fever induced by PGF(2 alpha). Morphine-induced fever was not modified by the cyclooxygenase (COX) inhibitor indomethacin (2.0 mg/kg). In addition, morphine injection did not induce the expression of COX-2 in the hypothalamus, and CTAP did not modify PGE2 levels in cerebrospinal fluid or COX-2 expression in the hypothalamus after LPS injection. In conclusion, our results suggest that LPS and endogenous pyrogens (except IL-1 beta and prostaglandins) recruit the opioid system to cause a mu-receptor-mediated fever.

The antipyretic effect of dipyrone is unrelated to inhibition of PGE(2) synthesis in the hypothalamus

BACKGROUND AND PURPOSE Bacterial lipopolysaccharide (LPS) induces fever through two parallel pathways; one, prostaglandin (PG)-dependent and the other, PG-independent and involving endothelin-1 (ET-1). For a better understanding of the mechanisms by which dipyrone exerts antipyresis, we have investigated its effects on fever and changes in PGE(2) content in plasma, CSF and hypothalamus induced by either LPS or ET-1. EXPERIMENTAL APPROACH Rats were given (i.p.) dipyrone (120 mg center dot kg-1) or indomethacin (2 mg center dot kg-1) 30 min before injection of LPS (5 mu g center dot kg-1, i.v.) or ET-1 (1 pmol, i.c.v.). Rectal temperature was measured by tele-thermometry. PGE(2) levels were determined in the plasma, CSF and hypothalamus by elisa. KEY RESULTS LPS or ET-1 induced fever and increased CSF and hypothalamic PGE(2) levels. Two hours after LPS, indomethacin reduced CSF and hypothalamic PGE(2) but did not inhibit fever, while at 3 h it reduced all three parameters. Three hours after ET-1, indomethacin inhibited the increase in CSF and hypothalamic PGE(2) levels but did not affect fever. Dipyrone abolished both the fever and the increased CSF PGE(2) levels induced by LPS or ET-1 but did not affect the increased hypothalamic PGE(2) levels. Dipyrone also reduced the increase in the venous plasma PGE(2) concentration induced by LPS. CONCLUSIONS AND IMPLICATIONS These findings confirm that PGE(2) does not play a relevant role in ET-1-induced fever. They also demonstrate for the first time that the antipyretic effect of dipyrone was not mechanistically linked to the inhibition of hypothalamic PGE(2) synthesis.

Increase of core temperature induced by corticotropin-releasing factor and urocortin: A comparative study

This study compared the ability of CRF and UCN1 to induce a thermoregulatory response when centrally injected into rats. The effects of antipyretic drugs and CRF receptor antagonists (CRF(1) and CRF(2)) on the temperature (T) changes induced by these peptides were also investigated. Rectal (rT) and tail skin (T(sk)) temperatures were measured with a thermistor probe while body (bT) temperature was measured with a battery-operated biotelemetry transmitter in male Wistar rats (200 g) every 30 min over a period of 6 h, after intracerebroventricular (i.c.v.) injection of 1 nmol of either CRF or UCN1. Rats were pre-treated with indomethacin (2 mg kg(-1), i.p.) or celecoxib (5 mg kg(-1), p.o.), dexamethasone (0.5 mg kg(-1), s.c.), astressin (a CRF(1)/CRF(2) antagonist, 7 nmol, icy.) or antalarmin (a CRF(1) antagonist, 20 mg kg 1, i.p.). The increase in body temperature induced by CRF was accompanied by a reduction in T(sk) while the response induced by UCN1 was accompanied by an elevation in T(sk). Indomethacin or celecoxib did not change the increases in rT caused by either CRF or UCN1. Although dexamethasone attenuated the increase in rectal temperature in response to CRF, dexamethasone did not modify the response induced by UCN1. Astressin blocked the UCN1-induced hyperthermia and reduced CRF-induced fever. Antalarmin did not modify the hyperthermia in response to UCN1, but reduced the fever evoked by CRF. This study demonstrated that CRF by acting on the CRF(1) receptor induces a prostaglandin-independent fever which seems to depend, at least in part, on the synthesis of other mediators while UCN1 acts on the CRF(2) receptor, promoting a hyperthermic response which seems to be independent on synthesis/release of any mediator. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Endothelins modulate inflammatory reaction in zymosan-induced arthritis: participation of LTB4, TNF-alpha, and CXCL-1

Endothelins (ETs) are involved in inflammatory events, including pain, fever, edema, and cell migration. ET-1 levels are increased in plasma and synovial membrane of rheumatoid arthritis (RA) patients, but the evidence that ETs participate in RA physiopathology is limited. The present study investigated the involvement of ETs in neutrophil accumulation and edema formation in the murine model of zymosan-induced arthritis. Intra-articular (i.a.) administration of selective ETA or ETB receptor antagonists (BQ-123 and BQ-788, respectively; 15 pmol/cavity) prior to i.a. zymosan injection (500 mu g/cavity) markedly reduced knee-joint edema formation and neutrophil influx to the synovial cavity 6 h and 24 h after stimulation. Histological analysis showed that ETA or ETB receptor blockade suppressed zymosan-induced neutrophil accumulation in articular tissue at 6 h. Likewise, dual blockade of ETA/ETB with bosentan (10 mg/kg, i.v.) also reduced edema formation and neutrophil counts 6 h after zymosan stimulation. Pretreatment with BQ-123 or BQ-788 (i.a.; 15 pmol/cavity) also decreased zymosan-induced TNF-alpha production within 6 h, keratinocyte-derived chemokine/CXCL1 production within 24 h, and leukotriene B-4 at both time-points. Consistent with the demonstration that ET receptor antagonists inhibit zymosan-induced inflammation, i.a. injection of ET-1 (1-30 pmol/cavity) or sarafotoxin S6c (0.1-30 pmol/cavity) also triggered edema formation and neutrophil accumulation within 6 h. Moreover, knee-joint synovial tissue expressed ETA and ETB receptors. These findings suggest that endogenous ETs contribute to knee-joint inflammation, acting through ETA and ETB receptors and modulating edema formation, neutrophil recruitment, and production of inflammatory mediators.

Role of IL-18 in overt pain-like behaviour in mice

There are evidences that targeting IL-18 might be beneficial to inhibit inflammatory symptoms, including hypernociception (decrease in nociceptive threshold). The mechanism of IL-18 mechanical hypernociception depends on endothelin in rats and mice. However, the role of IL-18 in overt pain-like behaviour remains undetermined. Therefore, we addressed the role of IL-18 in writhing response induced by intraperitoneal (i.p.) injection of phenyl-p-benzoquinone (PBQ) and acetic acid in mice. Firstly, it was detected that PBQ and acetic acid i.p. injection induced a dose-dependent number of writhes in Balb/c mice. Subsequently, it was observed that the PBQ- but not the acetic acid-induced writhes were diminished in IL-18 deficient ((-/-)) mice. Therefore, considering that IFN-gamma, endothelin and prostanoids mediate IL-18-induced mechanical hypernociception, we also investigated the role of these mediators in the same model of writhing response in which IL-18 participates. It was noticed that PBQ-induced writhes were diminished in IFN-gamma(-/-) mice and by the treatment with bosentan (mixed enclothelin ETA/ETB receptor antagonist), BQ 123 (cyclo[DTrp-DAsp-Pro-DVal-Leu], selective enclothelin ETA receptor antagonist), BQ 788 (N-cys-2,6-dimethylpiperidinocarbonyl-L-methylleucyl-D-1 -methoxycarboyl-D-norleucine, selective endothelin ETB receptor antagonist) or indomethacin (cycloxigenase inhibitor). Thus, IL-18, IFN-gamma, endothelin acting on endothelin ETA and ETB receptors, and prostanoids mediate PBQ-induced writhing response in mice. To conclude, these results further advance the understanding of the physiopathology of overt pain-like behaviour, and suggest for the first time a role for IL-18 in writhing response in mice. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Quercetin Reduces Inflammatory Pain: Inhibition of Oxidative Stress and Cytokine Production

Quercetin (1) is known to have both antioxidant and antinociceptive effects. However, the mechanism involved in its antinociceptive effect is not fully elucidated. Cytokines and reactive oxygen species have been implicated in the cascade of events resulting in inflammatory pain. Therefore, we evaluated the antinociceptive mechanism of 1 focusing on the role of cytokines and Oxidative stress. Intraperitoneal and oral treatments with 1 dose-dependently inhibited inflammatory nociception induced by acetic acid and phenyl-p-benzoquinone and also the second phase of formalin- and carrageenin-induced mechanical hypernociception. Compound I also inhibited the hypernociception induced by cytokines (e.g., TNF alpha and CXCL1), but not by inflammatory mediators that directly sensitize the nociceptor such as PGE(2) and dopamine. On the other hand, 1 reduced carrageenin-induced IL-1 beta production as well as carrageenin-induced decrease of reduced glutathione (GSH) levels. These results suggest that I exerts its analgesic effect by inhibiting pro-nociceptive cytokine production and the oxidative imbalance mediation of inflammatory pain.

Renal endothelin receptor type B upregulation in rats with low or high renin hypertension.

OBJECTIVES: To evaluate the role of endothelin-1 (ET-1) in hypertension, we investigated density and distribution of ETA and ETB receptors in hearts and kidneys of deoxycorticosterone acetate (DOCA)-salt and 1 kidney -- 1 clip (1K1C) hypertensive rats. METHODS: Five groups of uninephrectomized Wistar rats were put on a low salt diet. Three groups of rats drank tap water and two groups received saline. One group of each regimen received DOCA subcutaneously and two corresponding groups without DOCA served as controls. The fifth group of rats had the renal artery clipped to induce 1K1C hypertension. At 6 weeks, mean arterial pressure (MAP) was recorded and membrane binding assays using 125I-ET-1 were carried out. RESULTS: MAP was increased from control 122 +/- 3 to 155 +/- 6 and 218 +/- 11 mmHg in DOCA-salt and 1K1C rats, respectively, and cardiac weight index was increased. ETA receptors were predominantly expressed in the heart, whereas ETB receptors were predominant in the kidney. In the kidneys, the density of the ETB receptor subtype was upregulated in DOCA-salt and 1K1C rats from 160 +/- 8 to 217 +/- 12 and 190 +/- 2 fmol/mg (P < 0.05), respectively, and ETA tended to be downregulated (P = 0.057). Plasma renin activity was decreased in DOCA-salt rats from 17 +/- 3 to 0.17 +/- 0.01 ng/ml per h and increased in 1K1C rats on low salt diet to 30 +/- 5 ng/ml per h. CONCLUSIONS: Since ETB is the predominant endothelin receptor in the kidneys, upregulation of the ETB receptor mediating vasodilation and downregulation of the ETA receptor mediating vasoconstriction would be compatible with a mainly renal counter-regulatory effect of endothelin-1 to hypertension. Both low and high renin models of hypertension may be affected.

Modulation of rhodopsin gene expression and signaling mechanisms evoked by endothelins in goldfish and murine pigment cell lines

Endothelins (ETs) and sarafotoxins (SRTXs) belong to a family of vasoconstrictor peptides, which regulate pigment migration and/or production in vertebrate pigment cells. The teleost Carassius auratus erythrophoroma cell line, GEM-81, and Mus musculus B16 melanocytes express rhodopsin, as well as the ET receptors, ETB and ETA, respectively. Both cell lines are photoresponsive, and respond to light with a decreased proliferation rate. For B16, the doubling time of cells kept in 14-h light (14L):10-h darkness (10D) was higher compared to 10L:14D, or to DD. The doubling time of cells kept in 10L:14D was also higher compared to DD. Using real-time PCR, we demonstrated that SRTX S6c (12-h treatment, 100 pM and 1 nM; 24-h treatment, 1 nM) and ET-1 (12-h treatment, 10 and 100 pM; 24- and 48-h treatments, 100 pM) increased rhodopsin mRNA levels in GEM-81 and B16 cells, respectively. This modulation involves protein kinase C (PKC) and the mitogen-activated protein kinase cascade in GEM-81 cells, and phospholipase C, Ca2+, calmodulin, a Ca2+/calmodulin-dependent kinase, and PKC in B16 cells. Cells were kept under constant darkness throughout the gene expression experiments. These results show that rhodopsin mRNA levels can be modulated by SRTXs/ETs in vertebrate pigment cells. It is possible that SRTX S6c binding to the ETB receptors in GEM-81 cells, and ET-1 binding to ETA receptors in B16 melanocytes, although activating diverse intracellular signaling mechanisms, mobilize transcription factors such as c-Fos, c-Jun, c-Myc, and neural retina leucine zipper protein. These activated transcription factors may be involved in the positive regulation of rhodopsin mRNA levels in these cell lines.

Implication des endothélines et de leurs récepteurs vasculaires dans la circulation pulmonaire en condition contrôle et pathophysiologique

Le système endothéline (ET) est activé en condition d’hypertension pulmonaire (HTP). L’efficacité des antagonistes des récepteurs à l’ET a clairement été démontrée et a menée à l’approbation clinique de tels antagonistes dans le traitement de l’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP). Toutefois, il existe présentement un important débat opposant l’utilisation d’un antagoniste sélectif des récepteur ETA à l’utilisation d’un antagoniste double ETA/ETB dans le traitement de cette pathologie. Bien que nous sachions que le système ET est activé et contribue à l’HTAP, les modifications locales de ce système induites par la pathologie, particulièrement au niveau des artères de résistance pulmonaires, demeurent inconnues. De plus, l’impact de ces modifications sur la réponse pharmacologique aux divers antagonistes des récepteurs à l’ET (sélectifs versus double) est d’une importance capitale. Ainsi, le but de la première étude de cette thèse était d’évaluer les modifications potentielles de la pharmacologie du système ET au niveau des artères de résistance pulmonaires induites par l’HTAP. Dans cette étude, nous avons démontré qu’en condition contrôle l’antagoniste sélectif ETA et l’antagoniste double n’ont eu aucun effet sur la réponse vasoconstrictrice à l’ET-1. Toutefois, en condition d’HTAP, les antagonistes sélectif et double ont tous deux été en mesure de réduire la vasoconstriction pulmonaire induite par l’ET-1. Une diminution importante de l’expression génique du récepteur ETB pourrait être à l’origine de cette modification du profil pharmacologique des antagonistes. Une meilleure compréhension des rôles joués par les récepteurs ETA et ETB au niveau des artères de résistance pulmonaires pourrait permettre l’optimisation des traitements de l’HTAP. Ainsi, le but de la deuxième étude était d’évaluer les effets d’un traitement antisens ex vivo dirigé contre l’ARNm des récepteurs ETA et ETB dans la vasoconstriction des artères de résistance pulmonaires induite par l’ET-1. Dans cette étude, nous avons démontré dans un premier temps que les récepteurs ETA et ETB pouvaient former des dimères au niveau des artères de résistance pulmonaires. De plus, nous avons observé qu’une réduction de l’expression protéique du R-ETA entraînait une potentialisation de la vasoconstriction ETB dépendante suggérant ainsi qu’en condition contrôle, le récepteur ETA aurait un effet inhibiteur sur la vasoconstriction pulmonaire induite par la stimulation du récepteur ETB. Les effets délétères de l’ET-1 sur la circulation pulmonaire sont bien connus, toutefois seules quelques études ont porté leur attention sur l’implication de l’ET-3 dans l’HTAP. Ainsi, le but de la troisième étude était d’évaluer l’implication potentielle de l’ET-3 dans l’HTAP. Dans cette étude, nous avons démontré qu’il était nécessaire en condition contrôle de bloquer simultanément les récepteurs ETA et ETB afin de réduire la réponse vasoconstrictrice pulmonaire à l’ET-3. En condition d’HTAP, nous avons observé une augmentation non-significative des concentrations plasmatiques d’ET-3 ainsi qu’une modification du profil pharmacologique des antagonistes des récepteurs à l’ET. En effet, l’utilisation de l’antagoniste sélectif ETA ou de l’antagoniste double était dans les deux cas en mesure de réduire la vasoconstriction pulmonaire à l’ET-3. Les résultats de ces trois études suggèrent qu’il est préférable d’utiliser un antagoniste double dans le traitement de l’HTAP. En effet, (1) en condition d’HTAP, l’utilisation d’un antagoniste double est aussi efficace que l’utilisation d’un antagoniste sélectif ETA; (2) les récepteurs ETA et ETB peuvent former des dimères au niveau des artères de résistance pulmonaires et (3) le récepteur ETB joue un rôle prédominant dans la vasoconstriction pulmonaire, il semble donc essentiel de bloquer simultanément les récepteurs ETA et ETB afin d’inhiber la réponse vasoconstrictrice induite par l’ET. Mots-clés: endothéline-1, endothéline-3, artère de résistance pulmonaire, récepteur vasculaire, antagoniste des récepteurs à l’ET, dimérisation, phosphorothioate, hypertension artérielle pulmonaire

Modulation de la voie de signalisation de Gαq par l’hyperglycémie : mécanisme moléculaire

Les complications vasculaires telles que l’augmentation de la contractilité et la prolifération cellulaire sont les complications les plus communes observées dans le diabète et l’hyperglycémie chronique est un facteur important dans ces processus. La voie de signalisation de Gαq joue un rôle important dans la régulation du tonus vasculaire et l’altération de celle-ci peut contribuer aux complications vasculaires observées dans les cas de diabète et d’hyperglycémie. Il a été observé que les taux et l’activité des protéines kinase C (PKC) et du diacylglycérol (DAG) sont augmentés dans ces conditions. Cependant, aucune étude n’a démontré l’implication de Gαq/11 et des PLCβ, molécules de signalisation en amont de PKC/DAG. Plusieurs études révèlent que l’augmentation des taux et de l’activité des PKC et du DAG induite par l’hyperglycémie dans des cellules du muscle lisse vasculaire (CMLV) est attribuée à l’augmentation du stress oxydatif. De plus, les niveaux de certains peptides vasoactifs, tels que l’angiotensine II et l’endothéline-1, augmentés dans les conditions de diabète/d’hyperglycémie, peuvent contribuer à l’augmentation du stress oxydatif observée. Le travail présenté dans cette thèse avait pour but d’examiner les effets de l’hyperglycémie sur les niveaux d’expression protéique de Gαq/11 et de ses molécules associées, ainsi que d’étudier le mécanisme moléculaire par lequel l’hyperglycémie module la voie de signalisation de Gαq dans les CMLV. Dans la première étude, nous avons examiné si l’hyperglycémie pouvait moduler l’expression des protéines Gαq, Gα11, PLCβ1 et PLCβ2. Le prétraitement des CMLV A10 avec 26 mM de glucose durant 72 heures augmente l’expression des protéines Gαq, Gα11, PLCβ-1 et PLCβ-2 en comparaison avec les CMLV témoins. Le traitement avec des antagonistes aux récepteurs AT1 de l’Ang II, et ETA/ETB de l’ET-1, atténue la hausse de Gαq, de Gα11, de PLCβ1 et de PLCβ2 induite par l’hyperglycémie. De plus, la formation d’IP3 stimulée par l’ET-1 était plus élevée dans les CMLV exposée à 26 mM de glucose. Le traitement des CMLV A10 avec l’Ang II et l’ET-1 augmente également les niveaux d’expression des protéines Gα q/11 et PLCβ. Cette augmentation de l’expression est restaurée au niveau des CMLV témoins par les antagonistes des récepteurs AT1, ETA et ETB. Ces résultats suggèrent que l’augmentation de l’expression des protéines Gαq/11 et PLCβ dans les CMLV induite par l’hyperglycémie est attribuée à l’activation des récepteurs AT1, ETA et ETB. Dans la seconde étude, nous avons examiné l’implication du stress oxydatif dans l’augmentation des niveaux d’expression des protéines Gαq/11 et PLCβ et de leur signalisation induite par l’hyperglycémie. Nous avons également déterminé le mécanisme responsable de l’augmentation du stress oxydatif induite par l’hyperglycémie. L’augmentation de l’expression des protéines Gαq/11 et PLCβ des CMLV A10 exposées à 26 mM de glucose est revenue au niveau basal après un traitement avec l’antioxydant diphenyleneiodonium (DPI), et la catalase, un chélateur du peroxyde d’hydrogène, mais pas par le 111Mn-tetralis(benzoic acid porphyrin) (MnTBAP) ni par l’acide urique, des chélateurs du peroxynitrite. De plus, l’augmentation de la formation d’IP3 stimulée par l’ET-1 dans les CMLV exposées à 26 mM de glucose est revenue au niveau basal après un traitement avec le DPI et la catalase. Ces résultats suggèrent que l’augmentation du stress oxydatif induite par l’hyperglycémie contribue à l’augmentation de l’expression des protéines Gαq/11 et les molécules associées à la voie de signalisation de Gq. De plus, l’augmentation de la production d’anion superoxyde (O2-), de l’activité de la NADPH oxydase et de l’expression des protéines p22(phox) et p47(phox) induite par l’hyperglycémie est revenue à un niveau basal après un traitement avec les antagonistes des récepteurs AT1, ETA et ETB. Ces résultats suggèrent que l’hyperglycémie augmente les niveaux endogènes de l’Ang II et de l’ET-1, ce qui augmente le stress oxydatif par la formation d’O2- et de H2O2 et peut contribuer à l’augmentation des niveaux de Gq/11α et de leurs molécules de signalisation. Puisqu’il a été observé que l’hyperglycémie transactive les récepteurs aux facteurs de croissance tels que le récepteur au facteur de croissance épidermique (EGF-R) et le récepteur au facteur de croissance dérivé des plaquettes (PDGF-R), nous avons entrepris d’examiner, dans la troisième étude, l’implication d’EGF-R et de PDGF-R dans l’augmentation des niveaux de Gαq/11, de PLCβ et de leur signalisation induite par l’hyperglycémie. L’augmentation des niveaux d’expression des protéines Gαq, Gα11, PLCβ-1 et PLCβ-2 induite par l’hyperglycémie est revenue au niveau basal après un traitement avec les inhibiteurs d’EGF-R (AG1478) et de PDGF-R (AG1295) et par l’inhibiteur de c-Src, PP2. L’augmentation de la phosphorylation d’EGF-R et de PDGF-R induite par l’hyperglycémie a été abolie par AG1478, AG1295 et PP2. De plus, l’augmentation des niveaux de Gαq/11, et de PLCβ induite par l’hyperglycémie est atténuée par l’inhibiteur des MAPK, le PD98059, et par l’inhibiteur d’AKT, le wortmannin. L’augmentation de la phosphorylation d’ERK et d’AKT était également atténuée par AG1478 et AG1295. Ces résultats suggèrent que la transactivation des récepteurs aux facteurs de croissance induite par c-Src peut contribuer à l’augmentation des niveaux de Gα q/11/PLC et de leur signalisation par la voie des MAPK/PI3K. En conclusion, les études présentées dans cette thèse indiquent que l’hyperglycémie augmente les niveaux de Gαq/11 et de PLCβ. Nous avons émis des évidences qui démontrent que l’augmentation endogène de l’Ang II et de l’ET-1 par l’hyperglycémie peut contribuer à l’augmentation de la production d’O2- et de H2O2 résultant ainsi en une augmentation du stress oxydatif qui pourrait être responsable de l’augmentation de Gαq/11/PLC et de leur signalisation dans les conditions d’hyperglycémie. Finalement, nous avons démontré que la transactivation des récepteurs aux facteurs de croissance induite par l’hyperglycémie peut être responsable de l’augmentation de Gαq/11/PLC et les molécules associées à la voie de signalisation de Gq dans les cas de diabète et d’hyperglycémie.

Modulation de l’expression du récepteur B1 des kinines par l’angiotensine II et l’endothéline-1 dans des cellules musculaires lisses vasculaires

Le stress oxydatif est impliqué dans l’expression du récepteur B1 des kinines (RB1) dans différents modèles de diabète et d'hypertension. Puisque l'angiotensine II (Ang II) et l'endothéline-1 (ET-1) sont des peptides prooxydants impliqués dans les maladies cardiovasculaires, leur contribution dans l'augmentation de l'expression du RB1 a été étudiée dans des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV). Le QRT-PCR et l’immunobuvardage de type Western ont été utilisés pour mesurer l’expression du RB1 dans des CMLV dérivées de la lignée A10 et de l’aorte de rats Sprague-Dawley. Cette étude montre que l’Ang II augmente l’expression du RB1 (ARNm et protéine) en fonction de la concentration et du temps (maximum 1 μM entre 3-6 h). Cette augmentation implique le récepteur AT1, la PI3K et le NF-κB, mais non le récepteur AT2 et ERK1/2. Aussi, le récepteur ETA de l’ET-1 est impliqué dans la réponse à l’Ang II à 6-8 h et non à 1-4 h. Par contre, l’ET-1 augmente l’expression du RB1 (maximum 2-4 h) via la stimulation des récepteurs ETA et ETB. L’augmentation du RB1 causée par l’Ang II et l’ET-1 est bloquée par les antioxydants (N-acétyl-cystéine et diphénylèneiodonium). Ces résultats suggèrent que l’Ang II induit le RB1 dans les CMLV par le récepteur AT1 dans la première phase, et par la libération d’ET-1 (majoritairement par ETA) dans la phase tardive, via le stress oxydatif et l’activation de la PI3K et du NF-κB. Ces résultats précisent le mécanisme impliqué dans la surexpression du RB1 ayant des effets néfastes dans le diabète et l'hypertension.

Efeito da orquidectomia, seguida ou não de reposição com testosterona, sobre as respostas vasomotoras de veias de rato à estimulação de receptores adrenérgicos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)