Effets du glucose et des produits avances de glycation sur le métabolisme oxygène des acides gras, la peroxydation lipidique et les antioxydants des cellules microvasculaires rétiniennes

par Clarisse Paget

Thèse de doctorat en Biochimie

Sous la direction de Michel Lagarde et de Marc Lecomte.

Le jury était composé de Michel Lagarde, Marc Lecomte, Claude Louis Léger, Trimble, Elisabeth, Nicolas Wiernsperger.

Les rapporteurs étaient Claude Louis Léger, Trimble, Elisabeth.


  • Résumé

    Le stress oxydant pourrait être impliqué dans le développement d'une complication du diabète : la microangiopathie rétinienne. Les radicaux libres en excès exercent leur action oxydante notamment sur les acides gras polyinsaturés (AGPI). L'objectif de ce travail a été de déterminer si le métabolisme oxygéné des AGPI, la peroxydation lipidique et les antioxydants des cellules microvasculaires rétiniennes pouvaient être modifiés par des agents mimant l'environnement diabétique (forte concentration de glucose et produits avancés de glycation ou AGE). Les microvaisseaux purifiés sont riches en AGPI, notamment en acides arachidonique (AA) et docosahexaénoïque (DHA). Les cellules cultivées à partir des microvaisseaux (cellules endothéliales ou BREC et péricytes ou BRP) se sont appauvries en DHA. Une supplémentation des milieux de culture avec 10 μM de DHA a rétabli le taux de DHA des microvaisseaux, sans affecter de façon majeure les autres acides gras. L'AA et le DHA ont été métabolisés en différents produits oxygénés dans les cellules supplémentées, mais leur production n'a pas été affectée par une forte concentration de glucose ou des AGE ajoutés au milieu de culture des cellules. L'activité antioxydante glutathion peroxydase a par contre été altérée dans les BREC cultivées dans des conditions hyperosmotiques (50 mM glucose ou mannitol) et les activités catalase et SOD ont augmenté dans lès BRP incubés avec 20 μM d'AGE. L'augmentation des antioxydants dans les BRP cultivés en présence d'AGE est concomitante à une diminution de la peroxydation lipidique et à une hausse de l'apoptose dans ces cellules. Les deux types de cellules microvasculaires rétiniennes se comportent donc différemment lorsqu'elles sont cultivées avec du glucose ou des AGE. Cette différence ainsi que l'apoptose des BRP pourraient peut-être expliquer la disparition sélective des péricytes au cours de la rétinopathie diabétique.

  • Titre traduit

    = Effects of glucose and advanced glycation end products on fatty acid metabolism, lipid peroxidation and antioxidants in retinal micro vascular cells.


  • Résumé

    Oxidative stress is thought to play a role in the pathogenesis of diabetic microangiopathies such as retinopathy. If not trapped by antioxidant defense systems, reactive oxygen species are then able to oxidize different cellular targets such as polyunsaturated fatty ac ids (PUF A). Therefore, the purpose of this study was to determine the effects of compounds found in the diabetic environment (high glucose concentration or advanced glycation end products, AGE) on PUF A metabolism, lipid peroxidation and enzymaticantioxidants in retinal microvascular cells. To perform such a study, it was necessary first to determine fatty ac id composition of bovine retinal microvessels and their constitutive cells in culture (endothelial cells, BREC and pericytes, BRP). PUF A content is high in purified microvessels. Docosahexaenoic acid (DHA) and arachidonic acid (AA) are almost equivalent, each representing about 10% of total fatty acids. DHA proportion of cultured BREC and BRP was thinner than in native microvessels. Culture medium supplementation with 10 μM DHA restored the DHA level of cells close to the microvessel value without affecting other fatty acids very much. BREC and BRP are able to metabolize exogenous AA and DHA in different oxygenated products but their synthesis was not affected by high glucose or AGE added to the cell culture medium. In contrast, antioxidant enzyme activities were modified by high glucose or AGE, but differently depending on the compound tested and the cell type. Glutathione peroxidase activity increased only in BREC cultured in hyperosmotic medium (50 mM glucose or mannitol) whereas catalase and superoxide dismutase activities increased only in BRP incubated with 20 μM AGE. In parallel to this antioxidant increase in BRP cultured with AGE, we also observed a concomitant decrease in lipid peroxidation and arise of apoptosis rate. BREC and BRP react differently when cultured with glucose or AGE. This different behavior and the detection of BRP apoptosis could perhaps help to explain the early and selective pericyte drop-out observed during diabetic retinopathy.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (201 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2202)
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