Projets de recherche


 
Thème général

Une augmentation de pression artérielle ou une nécrose tissulaire suite à un infarctus entraîne une surcharge de travail du muscle cardiaque et conséquemment une adaptation morphologique de cet organe. Le cœur s'hypertrophie afin de mieux répondre à la demande. Bien que cette situation soit bénéfique pour l'organisme à court terme, une hypertrophie trop accentuée conduira à long terme à une insuffisance cardiaque et à la mort. Environ 75% de la masse cardiaque est constituée de cardiomyocytes. Les fibroblastes représentent 90 % des cellules restantes. Lors de l'hypertrophie cardiaque, les cardiomyocytes deviennent hypertrophiées sans prolifération alors que les fibroblastes se différencient et se multiplient. De nombreux résultats suggèrent que certains facteurs hormonaux, tels que l'angiotensine II, l'endothéline-1 et la norépinéphrine, seraient impliqués dans les changements phénotypiques des cellules cardiaques. De plus il semble que certaines protéines structurales, dont les intégrines, participent à ces altérations cellulaires. Le but de nos travaux est d'étudier la régulation de l'expression des intégrines en réponse aux agents vasoactifs tels que l'angiotensine II, l'endothéline-1 et la norépinéphrine et de comprendre le rôle des intégrines dans le remodelage cellulaire obervé durant l'hypertrophie cardiaque.


Les intégrines

Les intégrines sont des récepteurs transmembranaires hétérodimériques (sous-unités a et b ) permettant des interconnections cellule-cellule et cellule-protéines de la matrice extracellulaire (ECM). À ce jour on connaît plus de 20 intégrines différentes. Plusieurs de ces intégrines lient de protéines portant un motif Arg-Gly-Asp (ou RGD) telles que la fibronectine, le fibrinogène, etc. La fonction cellulaire de ces récepteurs semble assez vaste puisqu'ils seraient impliqués dans la prolifération, la croissance, la migration et la différenciation. Il serait donc possible que les intégrines soient impliquées dans le remodelage du tissu cardiaque. Cependant l'on ne possède que peu d'informations sur la présence et le rôle des intégrines sur les cellules cardiaques. Certains résultats démontrent que l'angiotensine II peut moduler l'expression de certaines intégrines, augmenter la synthèse de protéines de l'ECM et modifier la prolifération des fibroblastes cardiaques. Les effets mitogéniques de l'angiotensine II seraient donc modulés par des protéines ECM qui activent les intégrines. D'autre part, des agents tels que l'endothéline-1 et la norépinéphrine peuvent également altérer le caractère phénotypique des cellules cardiaques grâce à une activation de certaines intégrines.

 


Les désintégrines: un outil pour l'étude de la fonction des intégrines

Les désintégrines sont des peptides de 5 à 8 kDa retrouvés dans le venin des serpents de la famille des Viperidae. Les désintégrines contiennent un motif RGD leur permettant d'interagir avec toutes les intégrines de type RGD en tant qu'antagonistes de l'adhésion. Nous avons démontré que les désintégrines représentent un outil pharmacologique permettant d'identifier, de caractériser et de quantifier les intégrines de type RGD sur tous les types cellulaires. En combinant des méthodes d'électrophorèse, d'immunobuvardage et d'autoradiographie, nous avons identifié sur les fibroblastes cardiaques les intégrines a5b1, a3b1, avb3. D'autre part les désintégrines nous permettent en utilisant l'analyse pharmacologique de déterminer la spécificité et l'affinité de composés mimétiques RGD développés comme antagonistes des intégrines. 


Régulation de l'expression des intégrines, croissance cellulaire et hypertrophie cardiaque

Afin de déterminer la participation des intégrines de type RGD dans les mécanismes de remodelage des cellules d'origine cardiaque nous avons élaboré un plan de recherche divisé en 6 volets. 1. Découverte de nouveaux peptides RGD, soit d'origine naturelle ou provenant d'une librairie de phages, permettant d'améliorer la spécificité envers certaines intégrines de type RGD. 2. Caractérisation, localisation et quantification des intégrines à la surface du cardiomyocyte et du fibroblaste cardiaque adultes et nouveaux nés en utilisant les désintégrines comme sonde spécifique. 3. Analyse du rôle des intégrines comme intermédiaire de la croissance cellulaire induite par des agents vasoactifs en utilisant des antagonistes RGD ou des anticorps bloquant et identification des protéines ECM susceptibles de transmettre cette information. 4. Étude de la régulation de l'expression des intégrines de type RGD par les peptides vasoactifs toujours en utilisant les désintégrines comme ligand pharmacologique. 5. Identification des intégrines responsables de la croissance des cellules cardiaques en utilisant une surexpression par transfection stable ou en inhibant l'expression par système d'ARN anti-sens. 6. Utilisation de peptides RGD in vivo afin de bloquer la croissance cellulaire modulée par les intégrines, les peptides étant délivrés à l'animal soit par une approche classique (infusion par mini-pompes), soit en développant un modèle de souris transgénique synthétisant et sécrétant spécifiquement au niveau du myocarde un peptide RGD.

Ces projets de recherches nous permettront de mieux comprendre les mécanismes associés aux changements cellulaires et les phénomènes liés à l'accumulation de matériel fibreux observés lors de l'hypertrophie cardiaque. Par cette compréhension accrue nous espérons ainsi trouver de nouveaux traitements à cette pathologie.

 


Thème général
 

Les intégrines
 

Les désintégrines: un outil pour l'étude de la fonction des intégrines
 

Régulation de l'expression des intégrines, croissance cellulaire et hypertrophie cardiaque