Préconditionnement myocardique et diabéte : effets aigus des AGEs sur le préconditionnement induit par la stimulation des récepteurs β1-adrénergiques et purinergiques. Rôle de la vitamine B6 (Pyridoxal-5- phosphate et pyridoxamine)

par Loubna Alouane Hamiroufou (Hamiroufou)

Thèse de doctorat en Pharmacologie médicale

Sous la direction de Hervé Millart.

Soutenue le 24-05-2012

à Reims , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences, technologies, santé (Reims, Marne) .


  • Résumé

    Le diabète prédispose à des complications affectant divers organes comme le systémecardiovasculaire. La cardiopathie ischémique chez les patients diabétiques pourrait être liée àl'accumulation de produits avancés de glycation (AGEs). Dans les coeurs de rats ischémiques,l'expression des récepteurs aux AGEs et de ses ligands est considérablement augmentée etimpliquée dans les lésions de l'ischémie / reperfusion (I / R), même en absence de diabète. Ila été récemment rapporté que le myocarde humain diabétique ne peut pas être protégé par lepréconditionnement. Dans ce contexte, notre hypothèse était que le préconditionnement β1-adrénergique pourrait être modifié en présence d'AGE. En utilisant un modèle de coeur isolénon travaillant de rat, cette étude a pour but d’étudier les effets des AGEs sur lacardioprotection induite par la stimulation des récepteurs β1-adrénergiques (β1-ARs) par lexamotérol (xa). Les effets bénéfiques induits par le xa pendant la reperfusion ont étésupprimés par l'administration de l’albumine glyquée (Alb-Gly) pendant la perfusion du xa,tandis que l’albumine (Alb) n’a pas modifié cette protection. Ces résultats suggèrent que lesAGEs suppriment la cardioprotection résultant de l'activation de la voie β1-AR ce quicontribue à des dommages cardio-vasculaires chez les patients diabétiques.D’ autre part, le pyridoxal 5’-phosphate (PLP), un métabolite naturel de la pyridoxine qui estun antagoniste des récepteurs purinergiques, empêche la surcharge cellulaire en calcium etpeut réduire les dommages d'ischémie-reperfusion. Plusieurs travaux ont mis en evidence unediminution des taux du PLP chez les patients souffrant d'un infarctus du myocarde par rapportà un groupe témoin sain. Plus récemment, il a été signalé qu’un taux bas de PLP confère unrisque indépendant de maladie coronaire. Cette corrélation de la réduction du PLP chez lespatients souffrant d’infarctus est soutenue par les effets préventifs de la vitamine B6 sur lesmaladies coronaires et le diabète. Plusieurs travaux ont montré que le PLP et la pyridoxaminepréviennent la progression de la néphropathie induite par la STZ chez les rats diabétiques eninhibant la formation des AGEs. En utilisant un modèle de coeur isolé non-travaillant de rat,cette étude a examiné les mécanismes de préconditionnement pharmacologique (PC) induitpar la stimulation des récepteurs P2Y par le pyridoxal-5'-phosphate (PLP). La suppression del'effet cardioprotecteur du PLP par le MRS2578, antagoniste des récepteurs P2Y6 et parl’U73122 qui bloque la phospholipase C est en accord avec l’implication du récepteur P2Y6dans le préconditionnement. La suppression de l'effet cardioprotecteur du PLP par l'AMPαS,antagoniste des récepteurs P2Y11, l’H89 inhibiteur de la PKA et par l’U73122 démontrel’implication aussi des récepteurs P2Y11 dans ce préconditionnement. L’exposition préischémique à des concentrations nanomolaires de PLP protège contre les lésions de l’ I / R.P2Y11 et P2Y6 représentent ainsi les récepteurs candidats les plus probables pour le PCcardiaque induit par le PLP.

  • Titre traduit

    Preconditionning heart and diabetes


  • Résumé

    Diabetes predisposes to complications affecting various organs such as cardiovascular system.Ischemic heart disease in diabetic patients might be linked to the accumulation ofadvanced-glycation end products (AGEs). In ischemic rat hearts, expression of receptor forAGEs and its ligands is significantly enhanced and involved in cardiac ischemia/reperfusion(I/R) injury even in the absence of diabetes. It has recently been reported that diabetic humanmyocardium cannot be protected by preconditioning. In this context, our hypothesis was thatβ1-adrenergic preconditioning might be altered in the presence of AGEs. Using an isolatednon-working rat heart model, this study investigated the effect of AGEs on cardioprotectioninduced by transient β1-adrenoceptor (β1-AR) stimulation with xamoterol (xa). The beneficialeffects induced by xa during reperfusion were suppressed by the administration of glycatedalbumin (Gly-Alb) during xa infusion, whereas albumin (Alb) did not hamper xa inducedprotection. These results suggest that AGEs suppress the cardioprotection resulting from theactivation of β1-ARs and thus might contribute to cardiovascular damages seen in diabeticpatients.Pyridoxal 5'-phosphate (PLP), a natural metabolite of pyridoxine which is an antagonist ofpurinergic receptors prevents cellular calcium overload and may reduce ischemia-reperfusioninjury. Low plasma pyridoxal-5′-phosphate levels have been observed in patients sufferingfrom myocardial infarction, when compared with a healthy control group. More recently, lowPLP level has been reported to confer an independent risk for coronary artery disease. Thefact that this correlation of PLP reduction in infarct patients has functional importance issupported by the preventive effects of vitamin B6 on coronary heart disease and diabetes. PLPprevented progression of nephropathy in STZ-induced diabetic rats by inhibiting formation ofAGEs. Using an isolated non-working rat heart model, this study investigated the mechanismsof pharmacological pre-conditioning (PC) induced by P2Y receptor stimulation withpyridoxal-5’-phosphate (PLP). The suppression of the cardioprotective effects of PLP byMRS2578 and U73122 is in agreement with the P2Y6 receptor as a receptor for PLP-inducedPC.The suppression of the cardioprotective effects of PLP by AMPαS, the PKA inhibitor (H89),and (U73122) is in agreement with the P2Y11 receptor as a receptor for PLP-induced PC.Pre-ischemic exposure to nanomolar concentrations of PLP is protective against I/R. P2Y11and P2Y6 represent the most likely candidate receptors for PLP-induced cardiac PC.


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