Étude des effets et des mécanismes cardioprotecteurs de l'éthanol chez le rat

par Annabelle Guiraud

Thèse de doctorat en Physiologie, physiopathologie et pharmacologie

Sous la direction de Joël de Leiris.

Soutenue en 2006

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015) .

mots clés

• Alcool
• Agents cardioprotecteurs
• Acides gras
• Mitochondries
• Infarctus du myocarde
• Phospholipides
• Acides gras oméga-3

Résumé

La consommation chronique et modérée d'éthanol (CCME) est associée à une réduction de la mortalité cardiaque et à une élévation des acides gras oméga 3 (ω3) dans le sang et les cellules. Les ω3 d'origine alimentaire sont connus pour réduire la mortalité cardiaque chez l'homme, induire une cardioprotection chez l'animal et s'incorporer dans les membranes notamment de la mitochondrie, siège important de la cardioprotection. Comme l'éthanol et les ω3 semblent induire des effets cardioprotecteurs similaires, nous avons déterminé si une CCME pouvait mimer le remodelage lipidique mitochondrial induit par une supplémentation en ω3. Ces modifications structurales pourraient modifier la fonction mitochondriale et expliquer la cardioprotection par l'éthanol. A partir d'un modèle de coeur isolé perfusé de rat, nous avons montré que l'éthanol et les ω3 protègent de manière similaire le myocarde en limitant la taille de l'infarctus après une ischémie/reperfusion. Après avoir vérifié qu'une supplémentation en ω3 induit un enrichissement en ω3 des membranes mitochondriales cardiaques, nous avons démontré qu'une CCME induit une augmention des ω3 dans la cardiolipine et la phosphatidylcholine mitochondriales mais sans conséquence sur la fonction mitochondriale. Dans le plasma et les membranes cellulaires, une CCME augmente les teneurs en ω3 et réduit la concentration en palmitate, un acide gras pro-apoptotique. En conclusion, une CCME protège le myocarde contre la nécrose cellulaire, augmente la teneur en acides gras cardioprotecteurs (ω3) et diminue la concentration en acide gras proapoptotique (palmitate). La cardioprotection induite par une CCME pourrait donc résulter d'une interaction entre l'éthanol, la voie des ω3 et celle de l'apoptose.

Titre traduit

Study of the cardioprotective effects and mechanisms of ethanol in rat

Résumé

Chronic and moderate ethanol drinking (CMED) is associated with low cardiac mortality and results in increased plasma and cell levels of omega 3 fatty acids (ω3). Dietary ω3 are known to reduce cardiac mortality in humans, induce cardioprotection in animals and incorporate in membranes notably in mitochondria, an important target for cardioprotection. As ethanol and ω3 seem to induce similar cardioprotective effects, our goal was to investigate whether a CMED might mimic dietary ω3-induced mitochondrial lipid remodeling. These structural modifications might modulate mitochondrial function and explain ethanol cardioprotection. We showed that dietary supplementation with ω3 and CCME protect both myocardium against ischemic/reperfusion in reducing infarct size on isolated perfused rat heart. After checking dietary ω3-induced ω3 increase in mitochondrial membranes, we demonstrated that CCME results in increased mitochondrial phosphatidylcholine and cardiolipin levels of ω3 but without disturbance on mitochondrial function. In plasma and cell membranes, CMED resulted in higher ω3 and lower pro-apoptotic palmitate levels. In conclusion, CMED protects myocardium against cell necrosis, increases cardioprotective fatty acids levels (ω3) and decreases concentration of pro-apoptotic fatty acid (palmitate). CMED cardioprotection likely results from the interaction between ethanol, ω3 and death cell pathways.