L'hormone angiotensine II (Ang II) possède deux principaux récepteurs, le récepteur AT1 (R-AT1) et le récepteur AT2 (R-AT2). Le R-AT1 est reconnu pour assurer la majorité des effets de l'Ang II, alors que les rôles et les mécanismes d'action du R-AT2 font l'objet de nombreux débats. Ces controverses peuvent être expliquées, d'une part par les nombreux modèles cellulaires ou animaux utilisés, de par son faible niveau d'expression et d'autre part par l'absence de ligand sélectif non-peptidique ciblant celui-ci. Dans le laboratoire, nous avons caractérisé un nouvel agoniste hautement sélectif pour le R-AT2 et non peptidique appelé le composé 21 (C21) ou M24. Grâce à ce composé, nous avons pu étudier une partie des rôles associés au R-AT2 dans la fonction adipocytaire. Tout d'abord, nous avons utilisé un modèle de cultures primaires de préadipocytes de rats pour étudier la différenciation des préadipocytes provenant de différents dépôts de tissus adipeux. Dans un deuxième temps, nous avons utilisé un modèle animal de résistance à l'insuline qui a été induit par une diète riche en gras et en fructose (HFHF). Les objectifs de mon projet étaient de déterminer 1) le rôle du R-AT2 sur l'adipogenèse et 2) l'effet de l'activation du R-AT2 dans un modèle de rats résistants à l'insuline. Nos résultats montrent que l'expression protéique du R-AT2 est plus importante en début de différenciation. Par ailleurs, l'activation du R-AT2, par le M24 (1 nM), augmente l'expression de PPAR[gamma]. De plus, l'activation du R-AT2 augmente l'accumulation de lipides dans les adipocytes sous-cutanés, mais pas dans les adipocytes rétropéritonéaux, tandis que le R-AT1 diminue l'accumulation de lipides dans les deux types cellulaires. Les résultats obtenus avec un shARN contre le R-AT2, dans ces mêmes cultures, indiquent que l'absence du R-AT2 empêche la différenciation des préadipocytes en adipocytes matures. D'autre part, chez les rats soumis à la diète HFHF, nos résultats montrent que le M24, ainsi que le losartan, préviennent la résistance à l'insuline. Par ailleurs, nous avons observé d'importants changements morphologiques dans les tissus adipeux après traitements au M24. En effet, le M24 diminue le nombre de gros adipocytes dans le tissu adipeux sous-cutané. Sachant que les nouveaux petits adipocytes sous-cutanés corrèlent avec une meilleure sensibilité à l'insuline, nos études suggèrent que le M24 améliore la sensibilité à l'insuline de nos animaux, principalement, en régulant la physiologie du tissu adipeux. Ensemble, mes résultats montrent que le R-AT2 joue un rôle important dans la physiologie des adipocytes et par conséquent du tissu adipeux. De plus, l'agoniste M24 ouvre la porte à de nouvelles études sur le R-AT2 pour étudier son potentiel thérapeutique dans les pathologies métaboliques telles que la résistance à l'insuline, le diabète de type 2 et l'obésité.

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) sont réfractaires à l'application efficace des méthodes structurales pour étudier la structure 3D du complexe récepteur-ligands. Nous présentons une nouvelle méthode basée sur l'analyse de l'interaction ligand-RCPG à différentes températures avec le photomarquage par affinité exploitant des ligands contenant le photomarqueur pBenzoyl-L-phénylalanine (Bpa). Cette approche nous a permis de générer un modèle du complexe du récepteur d'angiotensine H de type 1 (hAT [indice inférieur 1] ) avec le [Sar [indice supérieur 1] , Bpa [indice supérieur 8] AngII à plus haute résolution et aussi d'identifier des différences conformationnelles entre la forme active et la forme inactive du récepteur. Notre laboratoire a démontré que la position 8 du [indice supérieur 125] I-[Sar [indice supérieur 1] , Bpa [indice supérieur 8] AngII formait un lien covalent avec le domaine transmembranaire 7 (DTM7) dans hAT [indice inférieur 1] . Le Bpa, qui a une sélectivité réactionnelle pour les méthionines (Met), était ambigue dans son rayon d'action variable. Néanmoins, cette sélectivité a permis d'élaborer l'essai de proximité aux Met (MPA). La température de photomarquage a été subséquemment identifiée comme un facteur important à contrôler dans les études de photomarquage. En étudiant ainsi les mutants Met positifs en MPA du récepteur hAT 1 , nous avons observé des changements importants lors de l'interaction ligand-récepteur en fonction de la température. A basse température, les fluctuations conformationnelles du complexe ligand-récepteur sont minimisées. Inversement, à 37 [degrés Celsius], le complexe démontre une flexibilité structurale très importante.Les analyses de ces résidus photomarqués suivis d'une digestion au CNBr'démontrent que l'accessibilité aux Met augmente proportionnellement avec la température. Ensuite, en photomarquant le mutant constitutivement actif, le N111G-hAT [indice inférieur 1] , nous pouvons comparer les différences entre une forme basale et une forme plus active du récepteur.Les résultats sont quantifiés en un ratio du marquage Met/DTMVII et ceci nous donne un indice d'accessibilité entre le ligand et le résidu muté dans hAT [indice inférieur 1] . Nous avons observé des différences thermodépendantes entre ces ratios d'accessibilités des mutants X[arrow right]Met et N111G/X[arrow right]Met. Ces ratios d'accessibilités ont été transformés en distance et insérés comme contraintes dans la modélisation moléculaire par refondu simulée. Nous voyons dans le récepteur un éloignement du haut du DTMVI, un rapprochement du DTMII et V et un petit déplacement du DTMIII lors de l'activation.Les différences dans les structures sont à la base des mécanismes d'activations d'hAT [indice inférieur 1] et des RCPGs en général.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le récepteur d’angiotensine II du type 1 (AT?) est un récepteur couplé aux protéines G faisant partie de la famille des rhodopsines-like. Il participe à la régulation de plusieurs fonctions biologiques dont le contrôle de la pression artérielle, la contraction vasculaire ainsi que l’homéostasie hydro-sodée. Le récepteur h AT? est couplé de façon préférentielle à la protéine G?q/11 mais il est également connu pour induire une signalisation intracellulaire via le recrutement des ß-arrestines 1 et 2. Cet ouvrage repose alors sur la caractérisation d’une série d’analogues de l’angiotensine II dans le but d’identifier des ligands biaisés. Dans un premier temps, des études de liaison ont été réalisées afin de caractériser l’affinité de ces analogues pour le récepteur h AT?. En second lieu, la puissance signalétique de ces analogues pour l’activation de la voie de signalisation classique a été déterminée à l’aide d'un immuno-essai frT basé sur la production de l’inositol-mono phosphate (IP?), une étape de la cascade d’inositol phosphate. Aussi, un essai cellulaire de BRET a été utilisé afin d’étudier le recrutement de la ß-arrestine 2 au récepteur h AT? permettant de déterminer la puissance signalétique des différents analogues à recruter cette protéine. Cette étude a révélé que la majorité des analogues à l’étude présentaient une certaine sélectivité fonctionnelle. Plus particulièrement, elle a permis d’identifier deux analogues présentant une sélectivité fonctionnelle orthogonale; l’une stimulant seulement la voie de G?q et l’autre adressant uniquement la voie de la ß-arrestine 2. Finalement, cette étude a ouvert des pistes pour une meilleure compréhension des relations structure-activité dans un cadre de sélectivité fonctionnelle.[symboles non conformes]

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Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L’hypertension et le déclin de la fonction rénale observés en insuffisance rénale sont associés à une diminution de la biodisponibilité du monoxyde d’azote (NO) et à une augmentation de la formation d’angiotensine II (AngII). L’objectif de notre première étude est d’évaluer les altérations cardiovasculaires et rénales causées par l’inhibition chronique de la synthèse du NO chez le rat Harlan Sprague-Dawley (Hsd : SD) ainsi que le rôle de l’AngII. La synthèse du NO est inhibée par l’administration d’un analogue de la L-arginine, le L-NAME (100 mg/kg/jour), administré dans l’eau à boire pendant 3 semaines. Le rôle de l’AngII est évalué à l’aide d’un antagoniste des récepteurs AT1 de l’AngII, le losartan (20 mg/kg/jour). À la fin de l’étude, les rats L-NAME ont une pression artérielle systolique (PAS) élevée par rapport aux animaux témoins. Ils présentent une augmentation de la créatinine sérique et de la protéinurie indiquant une atténuation importante de la fonction rénale. Les dommages rénaux sont caractérisés par de l’ischémie glomérulaire, de l’atrophie tubulaire et de la prolifération myointimale. Les animaux L-NAME présentent une augmentation de l’expression de l’ET-1 et du TGF-β dans les vaisseaux et les reins. On observe également une augmentation des taux d’anion superoxide (•O2-), une espèce réactive de l’oxygène (ROS), dans la paroi des vaisseaux. Le traitement avec le losartan freine l’élévation de la PAS, atténue l’élévation de la créatinine sérique et de la protéinurie. Le losartan prévient également les dommages glomérulaires, tubulaires et vasculaires observés dans le rein. En plus, le losartan normalise l’expression vasculaire et rénale de l’ET-1 et du TGF-β ainsi que le taux des ROS dans l’aorte thoracique. Afin de déterminer le rôle de l’ET-1, du TGF-β1 et des ROS chez le rat Harlan traité au L-NAME, nous avons administré un antagoniste des récepteurs ETA de l’ET-1 (LU135252), un anticorps monoclonal neutralisant le TGF-β (1D11) et un antioxydant (acide lipoïque). L’effet de ces traitements sur la PAS, la créatinine sérique, la protéinurie et les dommages cardiovasculaires et rénaux est évalué après 3 semaines. Malgré l’augmentation au niveau vasculaire et rénale de l’expression de l’ET-1, du TGF-β et des ROS chez les animaux L-NAME, le blocage individuel de chacun de ces facteurs avec soit le LU135252, l’anticorps 1D11 ou l’acide lipoïque n’a eu aucun effet sur l’élévation de la PAS, de la créatinine sérique, de la protéinurie et l’apparition des dommages cardiovasculaires et rénaux. Dans une deuxième étude, nous avons évalué l’influence du degré d’inhibition de la synthèse du NO sur le développement de l’hypertension et l’apparition des dommages cardiovasculaires et rénaux chez le rat Hsd : SD et l’implication de l’AngII. L’inhibition de la synthèse du NO est obtenue par le traitement au L-NAME à différentes doses (100, 30 et 5 mg/kg/jour). Le rôle de l’AngII est évalué à l’aide du losartan (20 mg/kg/jour). L’effet de ces traitements sur le taux urinaire de nitrates/nitrites, la PAS, la créatinine sérique, la protéinurie et les dommages histologiques vasculaires et rénaux est évalué après 3, 4 et 12 semaines. Les différentes doses de L-NAME diminuent les taux urinaires de nitrates/nitrites de 95%, 91% et 80% comparativement aux animaux contrôles. Le L-NAME aux doses de 100mg et 30mg/kg/jour augmente la PAS (p< 0.01), la créatinine sérique et la protéinurie en 3-4 semaines. Ces animaux présentent des lésions ischémiques rénales associées à des dommages vasculaires sévères dont de la prolifération myointimale. Par contre, à la dose de 5mg/kg/jour de L-NAME, l’hypertension se développe de façon modérée et les dommages cardiovasculaires et rénaux apparaissent tardivement à 12 semaines. Le traitement avec le losartan atténue l’augmentation de la PAS, de la créatinine sérique, de la protéinurie et des dommages cardiovasculaires et rénaux aux différentes doses de L-NAME. En conclusion, mes travaux démontrent l’importance du NO dans le maintien de la fonction endothéliale. En effet, l’inhibition chronique de la synthèse du NO chez le rat Hsd : SD cause une hypertension sévère et des dommages cardiovasculaires et rénaux majeurs qui dépendent du degré d’inhibition. Ces effets pathophysiologiques sont causés, en partie, par l’action accrue de l’AngII qui peut moduler, entre autres, la production d’ET-1, du TGF-β et des ROS. Le blocage individuel de chacun de ces facteurs ne parvient cependant pas à freiner l’élévation de la PAS, le déclin de la fonction rénale et l’apparition des dommages cardiovasculaires et rénaux lors de l’inhibition chronique de la synthèse du NO à forte dose (100 mg/kg/jour). Finalement, ces résultats démontrent une relation étroite entre l’AngII et le NO dans la pathogenèse de l’hypertension et des dommages cardiovasculaires et rénaux. / Impaired nitric oxide (NO) bioavailability and increased angiotensin II sensitivity has been implicated in the pathogenesis of hypertension associated with chronic renal failure. The present study was designed to investigate the cardiovascular and renal damages induced by chronic NO synthesis inhibition in Harlan Sprague-Dawley rats (Hsd : SD) and the role of AngII. NO synthesis inhibition is induced by treatment with the L-arginine analogue, L-NAME (100 mg/kg/day), administered in the drinking water for 3 weeks. The role of AngII is evaluated with the AT1 receptor antagonist losartan (20 mg/kg/day). At the end of the study, L-NAME treated rats exhibited increased systolic blood pressure (SBP) compared to control animals. They also showed increased serum creatinine and proteinuria indicating a decline in the renal function. These changes were associated with the development of glomerular ischemia, tubular atrophy and neointimal hypertrophy. L-NAME treated rats also exhibited increased expression of ET-1 and TGF-β1 in the vessels and the kidney. They also presented increased formation of superoxide anion, a reactive oxygen species (ROS), in the thoracic aorta. Treatment with losartan attenuated the increased in SBP, serum creatinine and proteinuria and prevented the glomerular, tubular and vascular damages observed in the kidney. Losartan also normalized vascular and renal expression of ET-1 and TGF-β1 and overproduction of ROS in the thoracic aorta. To determine the specific role of ET-1, TGF-β1 and ROS in L-NAME treated rats, we administered respectively an ETA receptor antagonist (LU135252), a monoclonal antibody neutralizing TGF-β (1D11) and an antioxidant (α-lipoic acid). The effect of these treatments on SBP, serum creatinine, proteinuria and cardiovascular and renal damages was evaluated after 3 weeks. Despite increased level of vascular and renal expression of ET-1, TGF-β and ROS in L-NAME treated rats, treatment with LU135252, the monoclonal antibody 1D11 and the antioxidant α-lipoic acid taken each alone had no effect on the elevation of SBP, serum creatinine, proteinuria and cardiovascular and renal damages. In a second study, we evaluated the effect of different degrees of NO synthesis inhibition on hypertension and cardiovascular and renal damages in Hsd : SD rats and the implication of AngII. Chronic NO synthesis inhibition is induced by treatment with L-NAME at different doses (100, 30, 5 mg/kg/day). The role of AngII is evaluated with losartan (20 mg/kg/day). The effect of these treatments on urinary nitrates/nitrites, SBP, serum creatinine, proteinuria and vascular and renal damages are evaluated after 3, 4 and 12 weeks. The different L-NAME doses decreased urinary nitrates/nitrites by 95%, 91% and 80% as compared to control animals. L-NAME at a dose of 100 and 30 mg/kg/day increased SBP (p< 0.01), serum creatinine and proteinuria within 3-4 weeks. These animals showed renal ischemic lesions associated with myointimal proliferation and lumen obstruction. At a dose of 5 mg/kg/day of L-NAME, SBP increased moderately (p< 0.01) and cardiovascular and renal damages appeared later (week 12). Treatment with losartan attenuated the increased in SBP, serum creatinine, proteinuria and cardiovascular and renal damages at all doses of L-NAME utilized. In conclusion, these studies demonstrate the importance of basal NO release in the maintain of endothelial function. In fact, chronic NO synthesis inhibition in Hsd : SD rats cause severe hypertension and cardiovascular and renal damages which depend on the degree of inhibition. These pathological effects are caused, in part, by the action of AngII which can modulate the production of ET-1, TGF-β and ROS. However, the individual blockade of these factors do not attenuate the elevation of SBP, serum creatinine, proteinuria and the apparition of cardiovascular and renal damages caused by chronic NOS inhibition at a high dose (100 mg/kg/day). Finally, these results demonstrate a close relationship between NO and AngII in the pathogenesis of hypertension and cardiovascular and renal damages.

L'objectif de cette étude était de décrire l'usage des inhibiteurs de l'ECA et des antagonistes des récepteurs de l'angiotensine II (IECA/ARAII) suite à l'initiation d'un traitement antidiabétique oral. Les informations ont été tirées des banques de la Régie de l'assurance maladie du Québec. Soixante-trois pour-cent des diabétiques ont eu au moins une réclamation d'un IECA/ARAII dans l'année suivant l'initiation de l'antidiabétique. Le taux d'initiation des IECA/ARAII et leur taux d'arrêt étaient respectivement de 24,3 et 43,2 par 100 personnes-années. Les personnes les plus âgées ainsi que celles qui ont eu un sécrétagogue comme antidiabétique oral initial avaient moins de chance d'initier un IECA/ARAII et plus de chance de les arrêter que celles qui n'ont pas ces caractéristiques et inversement pour les personnes qui ont eu une hospitalisation dans l'année précédant l'initiation de l'antidiabétique comparativement à celles qui ne l'ont pas eu. D'autres études sont nécessaires pour mieux décrire l'usage des IECA/ARAII.

Dans notre laboratoire, des études antérieures ont montré que la stimulation du récepteur AT[indice inférieur 2] par l'angiotensine II menait à l'activation des p42/p44[indice supérieur MAPK] (GENDRON et al., 1999) par une voie impliquant les protéines Rapt et B-Raf chez les cellules NG108-15 (GENDRON et al., 2003a) et que cette voie était nécessaire à l'élongation neuritique. Parallèlement à l'activation de la voie MAPK, il a été montré que le R-AT[indice inférieur 2] active la voie NOS/GCs/GMPc (GENDRON et al., 2002). Puisqu'il est connu que les protéines kinases C (PKC) participent à la différenciation neuronale dans certains types cellulaires, le but de mon travail a été de déterminer si les PKC pouvaient participer aux mécanismes initiaux menant à l'activation des voies précédemment décrites. Nos résultats indiquent que les isoformes [alpha], [epsilon], [iota] et [zéta] sont exprimées dans cette lignée cellulaire et que l'inhibiteur de PKC[alpha], le Gö6976, induit une élongation neuritique importante en plus d'une diminution de la prolifération. Lors de traitements courts avec l'Ang II, nos données indiquent qu'il y a translocation de PKC[alpha] de la membrane plasmique à la fraction soluble, entraînant ainsi son inactivation. De plus, le traitement des cellules avec le Gö6976 provoque l'inhibition de p21[indice supérieur ras] mais active Rap1 de façon similaire à l'Ang II. Par contre, l'inhibition de PKC[alpha] n'a pas d'effet sur la capacité de l'Ang II à activer les p42/p44 MAPK . L'ensemble de ces résultats indique que PKC[alpha] serait en amont de la cascade de signalisation des p42/p44[indice supérieur MAPK]. Ainsi, l'inhibition de PKC[alpha] mène à la diminution de l'activité de p21 ras et de la prolifération cellulaire, ce qui pourrait contribuer à favoriser l'activation de la voie menant à p42/p44[indice supérieur MAPK] et l'élongation neuritique. Les isoformes PKC[epsilon], et PKC[zéta] seraient impliquées dans des processus différents de PKC[alpha] puisque l'utilisation d'inhibiteurs pharmacologiques sélectifs, soit le Gö6983 (inhibe PKC[alpha] et PKC[zéta] ou le GF109203X (inhibe PKC[alpha] et PKC[epsilon]), a montré qu'ils induisent l'élongation neuritique de façon similaire à l'Ang II ou l'inhibiteur de PKC[alpha]. En conditions basales, PKC[zéta] est associée à l'actine tandis que l'activation du récepteur AT[indice inférieur 2] cause sa relocalisation dans le cytosol. Il pourrait s'agir d'un mécanisme de régulation de la polymérisation de l'actine. Pour sa part, l'isoforme [epsilon] semble impliquée dans la production de GMPc induite par le R-AT[indice inférieur 2]. De plus, la différenciation des cellules avec un traitement de 3 jours avec l'Ang II augmente l'association de PKC[epsilon] avec les microtubules. Cette isoforme pourrait être utile à la régulation de la ramification neuritique des cellules NG108-15. Ces résultats indiquent que les PKC sont impliquées dans la physiologie des cellules NG108-15, chacune ayant un rôle précis et distinct à jouer.

Suite à l'observation d'une différence de rendement de photomarquage entre le récepteur AT[indice inférieur 1] humain (hAT[indice inférieur 1]) marqué avec un agoniste et un antagoniste, nous avons voulu identifier le point de contact entre le récepteur et la position 3 du ligand en fonction de l'état d'activation du récepteur ou de l'activité intrinsèque du ligand. Pour ce faire, nous avons utilisé deux analogues de l'angiotensine II, le [Sar[indice supérieur 1] Bpa[indice supérieur 3]] Ang II, un agoniste partiel, et le [Sar[indice supérieur 1] Bpa[indice supérieur 3] Ile[indice supérieur 8]] Ang II, un antagoniste et la méthode de photomarquage par affinité. Les analogues ont une forte affinité pour le récepteur hAT[indice inférieur 1]-WT avec des K[indice inférieur d] respectifs de 1,2nM et 0,7nM. De plus, pour travailler avec différents états d'activation du récepteur nous avons utilisé les récepteurs mutants constitutivement actifs hAT[indice inférieur 1]-N111G et hAT[indice inférieur 1]-N111G-I172M produits par mutagenèse dirigée, le récepteur de type sauvage (hAT[indice inférieur 1]-WT) et un récepteur constitutivement inactif hAT[indice inférieur 1]-N111W. À l'aide des analogues monoiodés ([indice supérieur 125]I-[Sar[indice supérieur 1] Bpa[indice supérieur 3]] Ang II et [indice supérieur 125]I-[Sar[indice supérieur 1] Bpa[indice supérieur 3] Ile[indice supérieur 8]] Ang II), nous avons spécifiquement photomarqué le récepteur hAT[indice inférieur 1]-WT et les différents mutants transfectés dans des cellules COS-7. L'étude des rendements de photomarquage a démontré un meilleur rendement avec le ligand [Sar[indice supérieur 1] Bpa[indice supérieur 3] Ile[indice supérieur 8]] Ang II pour le récepteur hAT[indice inférieur 1]-WT. Le récepteur mutant hAT[indice inférieur 1]-N111G ne voyait pas de différence entre les deux ligands et avait un rendement très élevé, il en était de même pour le récepteur mutant hAT[indice inférieur 1]-N111W. Ainsi, l'état d'activation du récepteur ne changerait pas la proximité du résidu 3 et de son contact. Alors le contact serait peut-être réorienté. Pour déterminer cette région, nous avons fait l'analyse des complexes covalents séparés sur gel de polyacrylamide (SDS-PAGE) qui a révélé une bande radioactive de poids similaire pour tous les récepteurs correspondant à la masse relative apparente d'environ 100 kDa. Les complexes marqués ont ensuite subi diverses digestions pour déterminer la région de contact entre la 3[indice supérieur e] position de l'Ang II et les différents récepteurs mutés. Suite à ces digestions nous avons été en mesure de conclure que la région de contact se situait entre N[indice supérieur 168]-E[indice supérieur 173]. Afin de vérifier si la région de contact était la même pour le récepteur hAT[indice inférieur 1]-WT et le récepteur mutant hAT[indice inférieur 1]-N111G nous avons déterminé s'il y avait une monopolisation du marquage, qui est un indice de proximité du point de contact. Ces résultats permettent de conclure que la région de contact entre la position 3 de l'angiotensine II et le récepteur hAT[indice inférieur 1] activé est la même que pour le récepteur inactivé. Ainsi, peu de mouvements seraient observés dans cette région lors de l'activation du récepteur.