RAGE comme nouvelle cible thérapeutique prévenant le stress du réticulum endoplasmique et l'apoptose des cellules du muscle lisse vasculaire associés avec le diabète

Autor: Maltais, Jean-Sébastien
Jazyk: English<br />French
Rok vydání: 2016
Předmět:
Druh dokumentu: Thèse
Popis: Résumé : Les maladies cardiovasculaires représentent, par une large mesure, la première cause de morbidité et de mortalité chez les diabétiques. L’activation de RAGE par les produits de glycation avancée (AGE) générés en conditions hyperglycémiques est associée à une multitude de complications diabétiques vasculaires, notamment par une signalisation favorisant l’inflammation chronique ainsi que la mort des cellules formant les tissus et les organes exposés aux AGE. La surexpression de RAGE dans les cellules musculaires lisses des plaques athérosclérotiques vulnérables suggère que le récepteur pourrait contribuer à la survenue des accidents vasculaires. Nous avons donc émis l’hypothèse que l’activation de RAGE dans les cellules musculaires lisses était impliquée dans leur apoptose. Pour le vérifier, nous avons, dans un premier temps, mis au point une nouvelle méthode de détection sans marqueur basée sur le principe de la résonance des plasmons de surface (SPR) pour mesurer l’apoptose d’une monocouche cellulaire en temps réel et caractériser avec précision les paramètres cinétiques des phases d’initiation et d’exécution. Cet essai a permis de montrer que l’activation de RAGE induit l’apoptose dans plus de 75,6% des cellules musculaires lisses stimulées avec le CML-HSA pendant 20 heures. De surcroît, nous avons remarqué que l’activation de RAGE générait un fort stress du réticulum endoplasmique, indiqué par la formation d’un grand nombre de granules de stress ainsi que par l’augmentation de l’expression du marqueur de stress réticulaire HuR et de la caspase-9, deux importants régulateurs de l’apoptose induite par le stress réticulaire endoplasmique. Afin de vérifier le potentiel d’un antagoniste à bloquer l’activation du récepteur, nous avons ensuite synthétisé le peptide iRAGE dont la séquence est dérivée d’un site de liaison du CML-HSA ayant la particularité de posséder de nombreuses charges négatives à pH physiologique. Le prétraitement avec iRAGE s’est montré efficace pour prévenir l’activation de NF-κB, l’induction de l’apoptose et l’augmentation du stress réticulaire endoplasmique. Nous suggérons un modèle de fonctionnement par lequel iRAGE inhibe la signalisation de RAGE en empêchant la liaison des ligands multimériques et en stabilisant les récepteurs sous forme de monomères. À terme, la synthèse d’un antagoniste de RAGE utilisable en clinique pourrait constituer une avancée majeure dans la prévention des complications vasculaires et l’amélioration de la qualité de vie chez les diabétiques.
Cardiovascular diseases represent, to a large extent, the first cause of morbidity and mortality among people with diabetes. RAGE activation by advanced glycation end products (AGE) generated in hyperglycemic conditions is associated to a multitude of vascular diabetic complications, in particular by a signaling promoting chronic inflammation as well as death of cells forming tissues and organs exposed to AGE. Overexpression of RAGE in smooth muscle cells of vulnerable atheromatous plaques suggests the receptor could contribute to heart attacks and strokes. Therefore, we hypothesize that RAGE activation in smooth muscle cells is involved in apoptosis. To verify this hypothesis, we first designed a new label-free assay based of surface plasmon resonance (SPR) to measure apoptosis of a cell monolayer in real-time and to characterize precisely the kinetic parameters of the initiation and execution phases. This assay showed that RAGE activation induces apoptosis of more than 75.6% of smooth muscle cells stimulated with CML-HSA for 20 hours. Moreover, we noticed that RAGE activation generated strong endoplasmic reticular stress, indicated by the formation of a great number of stress granules as well as the increased expression of stress marker HuR and caspase-9, two important regulators of reticular stress-induced apoptosis. In order, to assess the potential of an antagonist to block RAGE activation, we then synthesized the iRAGE peptide whose sequence is derived from a binding site of CML-HSA that has the particularity of owning numerous negative charges at physiological pH. Pretreatment with iRAGE was successful to prevent activation of NF-κB, induction of apoptosis and generation of endoplasmic reticular stress. We suggest a model by which iRAGE inhibits RAGE signaling by hindering the binding of multimeric ligands and by stabilizing the receptors in a monomer state. Ultimately, the synthesis of a RAGE antagonist usable in clinic could constitute a major progress in the prevention of vascular complications and in the quality of life of people with diabetes.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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