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Explorations vasculaires chez l animal .pdf



Nom original: Explorations_vasculaires_chez_l_animal.pdf
Titre: Diapositive 1
Auteur: UMR CNRS

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Biologie Neuro-Vasculaire Intégrée

Université
d'Angers

Exploration vasculaire chez l’animal

AGOUNI Abdelali
E-mail: abdelali.agouni@etud.univ-angers.fr
Laboratoire de Biologie Neuro-Vasculaire Intégrée
UMR CNRS 6214-INSERM U771
Faculté de Médecine, Angers

La paroi vasculaire

Valve

Tunique intima
(endothelium)

Membrane élastique
Tunique media

Limitante
élastique
interne

Tunique externe
(adventice)

Artère

Veine

La paroi vasculaire

Endothélium

Intima

Limitante
élastique
interne

Media
Adventice

Limitante
élastique
externe

L’endothélium vasculaire est un organe

couche monocellulaire la plus interne au vaisseau

L’endothélium vasculaire est un organe

1 X 1012 cellules
Masse: 1.5 - 1.8 kg
Photograph Carl J. Pepine, MD

Fonctions de l’endothélium



Régulation du tonus vasculaire



Régulation de la perméabilite vasculaire



Régulation de l’interaction paroi
vasculaire/leucocytes, plaquettes



Remodelling vasculaire

Endothélium sain

Endothélium dysfonctionnel
(adhesion de fibrine et plaquettes)

Le principaux médiateurs secrétés par
l’endothélium
Substances Vasoactives
Vasodilatateurs
• Monoxyde d’azote (NO)
• EDHF
• Prostacyclines (PGI2)
• Bradykinine
• Acetylcholine, sérotonine,
histamine, substance P, etc
Vasoconstricteurs
• Endothéline
• Angiotensine II
• Thromboxane A2, acétylcholine,
ac. arachidonic, prostaglandin H2, etc

Médiateurs et modulateurs
de la croissance
• promoteurs: O2-., AngII, ET
• inhibiteurs: NO

Médiateurs et modulateurs
de l’inflammation
• promoteurs: O2-., TNFα
• inhibiteurs: NO

L’endothélium garant de la santé du
vaisseau

Dilatation
Inhibition de la croissance
Anti-thrombotique
Anti-inflammatoire
Anti-oxydant

Constriction
Promotion de la croissance
Prothrombotique
Proinflammatoire
Pro-oxydant

La Vasomotricité
Vasoconstriction

Vasoconstricteurs
- Facteur endothéliaux
Endothéline
ET1 (recept ETA et ETB)
Action longue 2-3 h

Prostaglandines (eicosanoïdes)
PGF, TX2.
Inflammation +++ (COX1 et 2)

5-HT
leukotriènes

- Métabolites
Hyperoxie, Hypocapnie

Vasodilatation

Vasorelaxants
-Facteurs endothéliaux (autacoïdes ou
EDRF)
Synthétisés, libérés et actifs localement
Monoxyde d'Azote (NO)
Facteur Hyperpolarisant (EDHF)
Prostacyclines (PGI2) (iloprost)
histamine, BradyK, 5-HT, TX2,

-Métabolites
Cerveau, muscle
Hypoxie, H+ (CO2), Adénosine, K+,
Phosphates
Hyperémie métabolique

la Vasomotricité: Régulation de vasoconstriction
 Le tonus vasculaire résulte de la contraction des cellules musculaires
lisses de la média
 La contraction des cellules musculaires lisses repose sur l’interaction de
l’actine avec la myosine
Peptide Atrial
Natriurétique

Agonistes α1
Vasopressine
Angiotensine II

PLC

NO

Ca2++
Guanylate-cyclase

Voie du phospho
-Inositol

Ca-calmodulin
MLCK

MLC

Voie du GMPc

P

Vasoconstriction

la Vasomotricité: Régulation de vasoconstriction
 Le tonus vasculaire résulte de la contraction des cellules musculaires
lisses de la média
 La contraction des cellules musculaires lisses repose sur l’interaction de
l’actine avec la myosine
[Ca2+]i

La Vasomotricité: Régulation de la vasodilatation
Agonistes:
Thrombine
Bradykinine
Ach, SP,...

Strech
Activated
Channel

ROC

Hypoxie
glycémie
K+

Ca

++

K+
KCa

G
↓K+
IP3

↑Ca++
RE

Ca++
Facteurs
relaxants

Vers Cellule musculaire lisse

KATP

La Vasomotricité Vasodilatation

Exploration de la réactivité vasculaire in vitro
Cuves à vaisseaux isolés ou myographie

Artères de conductances (aorte) ou
de résistance (artères mésentériques)

Cumulative d’agoniste
Vasodilatateur, exple ACh

Cuve à organes isolés

Cumulative d’agoniste
Vasoconstricteur, exple Phe

précontraction

Permet d’évaluer la contraction ou la dilatation des vaisseaux en réponse à des
stimuli pharmacologiques

Exploration de la réactivité vasculaire in vitro

Etudier les effets vasculaires d’une supplémentation alimentaire en
polyphenols du vin rouge, ProvinolsTM, chez les rats zuckers fatty Fa/Fa (ZF)

Exploration de la réactivité vasculaire in vitro

Contraction à la phényléphrine (Phe)
Aortes

12.5

9

Artères mésentériques

7

ns

7.5

mN/mm

mN/mm

10.0

5.0

CTL

2.5

ProvinolsTM

0.0
-9

-8

-7

-6

log (Phe)

-5

5
3

CTL

1
-1

ProvinolsTM
-8

-7

-6

log (Phe)

Le ProvinolsTM ne modifie pas la
contraction des artères en réponse à la
Phe

-5

-4

Exploration de la réactivité vasculaire in vitro
Aortes
Relâchement à l’Ach

10

Relaxation (%)

Artères mésentériques

CTL
ProvinolsTM

-10

-25

-50

-50

-70

***
-9

-8

-7

log (Ach)

-6

-5

Relâchement EDHF-dépendant
ProvinolsTM + INDO + L-NAME
CTL + INDO + L-NAME

0
-10
-20
-30

*

-40
-50

-75
-100

-10

CTL
ProvinolsTM

0

-30

-90

Relâchement à l’Ach

25

-60
-70

-10

Le
ProvinolsTM
améliore
le
relâchement endothélium-dépendant
dans l’aorte des rats ZF. Il améliore
aussi le relâchement EDHF-dépendant

-9

-8

-7

log (Ach)

-6

-5

-10

-9

-8

-7

log (Ach)

-6

-5

Evaluation des réponses aux stimuli physiques
Artériographie

Artères
de résistance (artères mésentériques)

100
µm

J Clin Invest. 1997; 100: 2909-2914.

Permet d’évaluer la dilatation induite par le flux

Evaluation des réponses aux stimuli physiques
Autorégulation du flux sanguin
 Les

cellules endothéliales sont soumises à différents
stress mécaniques:
• gravité
• distension
• shear stress (forces de cisaillement exercées par le flux sanguin
à la surface cellulaire), …

 Les

cellules endothéliales sont soumises à un shear
stress basal (5-20 dyn/cm2)
 adaptation
 réponse si augmentation, diminution ou cessation du flux

R
endothélium

Evaluation des réponses aux stimuli physiques
Autorégulation du flux sanguin

R

Cellule musculaire

M

endothélium

Relaxation

Shear
stress

• Sérotonine
• Histamine
• Angiotensine II
• Acétylcholine
• Vasopressine
• ATP
• Bradykinine
• ….

NO
EDHF
PGI2
…...

Dilatation

La Vasomotricité: Régulation de la vasodilatation
Agonistes:
Thrombine
Bradykinine
Ach, SP,...

Strech
Activated
Channel

ROC

Hypoxie
glycémie
K+

Ca

++

K+
KCa

G
↓K+
IP3

↑Ca++
RE

Ca++
Facteurs
relaxants

Vers Cellule musculaire lisse

KATP

Evaluation des réponses aux stimuli physiques

Dilatation au flux

Dilation (µm)

60
50

*

40

*

*

*

30
20

CTL
ProvinolsTM

10
0

0

25

50

75

100

125

Flux (µL/min)

Le ProvinolsTM améliore le relâchement endothéliumdépendant en réponse au flux dans les artères
mésentériques

Le rôle du monoxyde d’azote
La NO synthase
Le NO :
• est un radical gazeux simple (demi-vie très courte)
• est soluble dans l’eau et dans les lipides
(traverse les membranes, diffuse librement depuis
son site de synthèse)
• peut se lier de façon covalente à différentes cibles moléculaires

Cellule
musculaire

L-Arginine + O2

Cellule endothéliale
ΤΗΒ
NADPH FAD FMN CaM
Domaine réductase

Relaxation

Heme

Domaine oxygénase

L-Citrulline + NO

.

cGMP

Le dosage du NO
- Dosages indirects de ses produits de dégradations (nitrites, nitrates)
- Dosage direct en utilisant des spin-trap et la résonance paramagnétique électronique

la résonance paramagnétique électronique (RPE)
Le principe est basé sur l’interaction entre un champ magnétique externe et les
moments magnétiques propres à un composé donné

-Le NO, très labile, est piégé par un agent
chimique « le spin-trap »
- Le spin-trap le plus utilisé est le complexe
Fe2+ et le diethyldithiocarbamate (DETC)
« Fe2+-(DETC)2 » qui forme avec le NO un
complexe tertiaire qui résonne dans le champs
avec un signal caractéristique

NO

Le dosage du NO

Carotides

Aorte

*

200
100
0

4000

3000
2000
1000

CTL

ProvinolsTM

*

5000

A/dW

300

**

4000

A/dw

A/dw

400

Artères mésentériques

3000
2000
1000
0

0

CTL

ProvinolsTM

Le ProvinolsTM augmente la
production du NO vasculaire
chez le rat obèse

CTL

ProvinolsTM

Les espèces réactives de l’oxygène

Sources
Lipoxygenases
Cyclo-oxygenases
NADPH oxidase

O2

Localisation

Plasma membrane OXIDASES

*O -

Mitochondria
Xanthine oxidase
Hemoglobin
Fe, Cu
Riboflavins
Catecholamines
NO-synthases

NO

ONOO-

2

SOD
Cytosol

Cu (II)
Fe (II)

H2O2

OH

*

FENTON RXN

Oxidases
Flavoproteins

Peroxisome

Cytochrome P-450

Endoplasmic reticulum

CATALASE

H2O + O2

Evaluation des espèces réactives de l’oxygène
- Mesure indirecte: Marquage par la Dihydroethidium (DHE)

CTL

HSMPs

MSMPs

- Mesure directe par RPE en utilisant le 1-hydroxy-3-methoxycarbonyl2,2,5,5-tetramethylpyrrolidin (CMH) comme spin- trap

Les radicaux libres de l’oxygène

Carotides

Artères mésentériques

500

600

500

400

500

400
300

**

200

300
200

**

100

100
0

A/dw

600

A/dw

A/dw

Aorte

CTL

ProvinolsTM

0

400

*

300
200
100

CTL

0

ProvinolsTM

Le ProvinolsTM diminue
stress oxydant vasculaire

le

CTL

ProvinolsTM

Conclusion

La régulation locale du tonus vasculaire est un
phénomène complexe qui résulte de l’interaction
de nombreux facteurs synergiques ou
antagonistes

La Vasomotricité Vasodilatation


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