Heart sensitivity to ischemia-reperfusion and exercise-induced cardioprotection : involvement of myocardial eNOS
Sensibilité du coeur à l’ischémie-reperfusion et stratégie de cardioprotection par l’exercice : rôle spécifique de la eNOS myocardique
Résumé
Exercise training is recognized as an efficient way to protect the myocardium against ischemiareperfusion(IR). However, mechanisms responsible for such cardioprotection remain still unclear. Theaims of this work were then i) to evaluate the preventive effect of exercise on a model highly sensitiveto myocardial IR, and ii) to investigate the role of eNOS in exercise-induced cardioprotection. In a firstpart we showed that regular boots of exercise, by its beneficial effects on calcium handling andenzymatic antioxidant status, prevents the highly sensitive phenotypical remodeling of the heart andthen normalized heart vulnerability to IR. Then, in a second part of this work, we showed that exerciseinducedcardioprotection was associated with a decrease of eNOS phosphorylation at Ser1177 andespecially its uncoupling during early reperfusion. Such phenomenon, associated with increased heartantioxidant capacity was responsible for reduced nitro-oxidative stress. Indeed, reduced NOSdependentNO synthesis associated with the improved capacity to scavenge O2.- contribute to preventthe formation of ONOO-. Altogether, these results showed that exercise-induced cardioprotection is acomplex mechanism requiring interactions between antioxidant capacity improvement, eNOSuncoupling during reperfusion and intracellular calcium homeostasis. Finally, this work opens newperspectives regarding the role of NO synthesis modulation to impact heart sensitivity to IR
L’infarctus du myocarde constitue la première cause de mortalité cardiovasculaire. Ainsi, toute stratégie permettant de moduler la vulnérabilité du coeur à l’ischémie-reperfusion (IR) peut représenter un intérêt majeur de santé publique. L’exercice en endurance est reconnu comme une stratégie de cardioprotection efficace dont les mécanismes cellulaires restent néanmoins peu connus. Les objectifs de ce travail de thèse sont donc i) d’évaluer le rôle préventif de l’exercice sur le développement d’un phénotype sensible à l’IR myocardique, et ii) de tenter de mieux comprendre le rôle de la eNOS dans la radioprotection par l’exercice. Dans la première partie de ce travail, nous avons mis en évidence que l’exercice permet de prévenir le développement d’un phénotype pathologique cardiomyocytaire,par une amélioration du statut antioxydant et un maintien de l’homéostasie calcique cellulaire, et ainsi permet de normaliser la sensibilité du coeur à l’IR chez une population à risque. Dans un second temps, les travaux réalisés ont permis de mettre en avant le rôle majeur de la eNOS dans la cardioprotection par l’exercice. Cette cardioprotection est associée à une diminution du niveau de phosphorylation (Ser1177) et surtout de l’état de découplage de cette enzyme au cours des premières minutes de reperfusion. Ces modifications, associées à l’amélioration du statut antioxydant cardiaque par l’exercice, sont à l’origine d’une diminution du stress nitro-oxydant au cours de la reperfusion,expliquée par une moindre synthèse de NO et une meilleure capacité à éliminer l’O2.-, permettant ainsi de limiter la synthèse de ONOO-. L’ensemble de ce travail de thèse a ainsi permis de mettre en évidence la complexité de la cardioprotection par l’exercice, nécessitant l’interaction entre différents mécanismes cellulaires tels que l’amélioration du statut enzymatique antioxydant, le découplage de la eNOS au cours de la reperfusion précoce et la régulation de l’homéostasie calcique intracellulaire. Ce travail à d’autre part permis de mieux appréhender le rôle complexe de la voie de synthèse du NO parla eNOS dans la modulation de la vulnérabilité du coeur à un stress tel que l’IR
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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