Podocytes are highly differentiated epithelial cells that contribute to the selective filtration barrier of the renal glomerulus. The actin-based podocyte foot processes possess a subplasmalemmal actin network and a central core of actin filament bundles. The dynamic regulation of the podocyte actin cytoskeleton is vital to kidney function. Nephrin, identified as a slit diaphragm protein, connects foot processes from adjacent podocytes, which is critical for the structural and functional integrity of podocytes. It has been reported that tyrosine phosphorylation of nephrin was responsible for its interaction with PI3-kinase and Nck. PI3-kinase and Nck-Pak signalings are well known regulators of actin dynamics. Therefore, we studied the role of PI3-kinase and Nck-Pak signalings activated via the tyrosine phosphorylation of nephrin, in actin cytoskeleton organization of cultured podocytes. We identified that Y1152 of rat nephrin was responsible for nephrin -PI3K interaction. Stable transfection of rat nephrin in the podocytes with podocin led to nephrin tyrosine phosphorylation, PI3K-dependent phosphorylation of Akt, increased Rac1 and Pak activity, and actin cytoskeleton reorganization with decreased stress fiber and increased lamellipodia. These actin cytoskeleton changes were reversed with an inhibitor of PI3K and not seen when the nephrin mutant Y1152F replaced wild type nephrin. Pak was coimmunoprecipitated with nephrin and Nck in vitro and in vivo. The nephrin increased Pak phosphorylation was completely abolished by a nephrin mutantY1208/1224F (fail to bind Nck), but not affected by the Rac1 inhibitor. Dominant negative Nck constructs blocked Pak1 phosphorylation induced by antibody-mediated cross-linking of nephrin. Transient transfection of constitutively kinase active Pak1 into differentiated mouse podocytes decreased stress fibers and increased cortical F-actin, while kinase-dead mutant, kinase inhibitory construct, and Pak2 knockdown by shRNA had the op / Les podocytes sont des cellules épithéliales fortement différenciées qui contribuent à la barrière de filtration sélective du glomérule rénal. Les processus de pied de podocyte à base d'actine possèdent un réseau d'actine sous-plasmalemme et un noyau central de groupes de filaments d'actine. La dynamique de la régulation du cytosquelette d'actine podocyte est vitale pour la fonction rénale. La néphrine, identifiée comme une protéine d'une micro-membrane, relie les processus de pied des podocytes adjacents, ce qui est essentiel pour l'intégrité structurelle et fonctionnelle des podocytes. Il a été rapporté que la phosphorylation de la tyrosine de la néphrine est responsable de son interaction avec la kinase-PI3 et le NCK. La kinase-PI3 et la signalisation de NCK-Pak sont des régulateurs bien connus des dynamiques de l'actine. Par conséquent, nous avons étudié le rôle de la kinase-PI3 et la signalisation de NCK-Pak activée par l'intermédiaire de la phosphorylation de la tyrosine de la néphrine, dans l'organisation de l'actine du cytosquelette des podocytes de culture. Nous avons identifié que le Y1152 de la néphrine du rat était responsable de l'interaction PI3K-néphrine. La transfection stable de la néphrine du rat dans les podocytes avec podocine conduit à la phosphorylation de la tyrosine de la néphrine, la phosphorylation de l'Akt dépendant du PI3K, accroît l'activité du Rac1 et du Pak, et la réorganisation de l'actine du cytosquelette avec une diminution du fibres de tensions et l'augmentation de la lamellipode. Ces changements de l'actine du cytosquelette ont été renversés avec un inhibiteur de la PI3K et n'ont pas été observés lorsque le mutant Y1152F a remplacé la néphrine de type sauvage. Le Pak a été coimmunoprécipité avec la néphrine et le NCK in vitro et in vivo. L'activité de la néphrine activée par le Pak a été totalement abolie par une néphrine mutante Y1208/1224F (échec à lier NCK), mais

Two smooth muscle (SM) myosin heavy chain isoforms, generated by alternative mRNA splicing, differ by the presence (SM-B) or absence (SM-A) of a 7 amino acid insert in the motor domain. The rate of actin filament propulsion (nu max) of SM-B, as measured in the in vitro motility assay, is 2-fold greater than that of SM-A. I investigated the expression and function of these isoforms in healthy SM and in asthma. First, I determined the sequence of the SM-B isoform in human SM and quantified its expression at the mRNA and protein levels in several human organs. The SM-B isoform was mostly expressed in rapidly contracting phasic SM. I then purified myosin from multiple rat organs and found a rank correlation between SM-B content and numax. / I then quantified the expression of SM-B and several other contractile protein genes in endobronchial biopsies from normal and asthmatic subjects. SM-B, myosin light chain kinase (MLCK), which is responsible for myosin activation, and transgelin, a ubiquitously expressed actin binding protein but whose function is unknown, were overexpressed in the asthmatic biopsies. The increased SM-B expression and myosin activation, due to the increased MLCK expression, both contribute to the increased rate of shortening of the asthmatic airway SM. In addition, I showed that beyond its enzymatic effects, MLCK mechanically enhances numax. The binding of SM22 to actin, however, did not alter numax. / Finally, I addressed the mechanisms behind the unique capacity of SM to maintain force at low energy cost, namely the latch-state. This property is mostly observed in SM-A containing, tonic muscle. Using a laser trap, I measured the binding force of unphosphorylated (non-active) SM-A and SM-B myosin isoforms and found that they can both attach to actin and maintain force. I also measured numax at different MgADP concentrations and found that SM-A has a greater affinity for MgADP. Because MgADP must be released before myosin can detach from actin, these results suggest that the SMA isoform remains attached longer to actin, allowing it to get into the latch-state. These findings explain the greater propensity of tonic muscle to get into the latch-state.

Areas of the brain that encode activity important to an arm reach have been investigated for their potential use in motor neuroprosthetic devices for amputees and paralyzed patients. The components pertinent to an accurate arm reach are the direction and distance (hereto after referred to as amplitude) of the target and the action value based on reward. Although much information exists on the neural correlates of both reward and direction, little is known about where the brain encodes the amplitude of an upcoming reach. Furthermore, researchers have debated whether direction and amplitude are encoded separately or together in reach centers of the brain. Based on the upstream connectivity of the posterior parietal cortex (PPC) in relation to other reach regions of the brain, the hypothesis of this study is that this region encodes the amplitude of an arm reach. To investigate this hypothesis, extracellular activity of single neurons was recorded in the Rhesus macaque monkey to determine if neural activity is modulated by different amplitudes of a reach. Throughout the recordings, the monkey performed a center-out memory reach task to different amplitudes on the 2D fronto-parallel plane. The results suggest that PPC may encode the amplitude of a reach and that this encoding occurs separately and inseparably from the direction of a reach. Interestingly, it was also found that monkey reaching behaviour is similar to previous human studies and that accuracy and timing of reaching movements improves with training. Our findings advance our knowledge of where and how movement amplitude may be encoded in the brain and opens new venues for future studies aimed at understanding the underlying mechanisms of an arm reach and their potential application in motor neuroprosthetic development. / Les régions du cerveau qui encodent l'activité motrice du bras pour l'atteinte d'un objet ont été étudiées afin de déterminer leur usage potentiel dans l'élaboration de neuroprostheses motrice à l'intention des amputés et des paralytiques. Les signaux pertinents pour une atteinte de cible juste, sont la direction et la distance (ci-après désignée par amplitude) de la cible et la valeur de l'action en fonction de la récompense. Malgré la quantité d'informations qui existe sur les corrélations neuronales de la récompense et de la direction, il y a peu d'informations sur la manière et la région du cerveau qui encode l'amplitude d'un mouvement à venir. De plus, les chercheurs ont débattus de façon à savoir si l'amplitude et la direction étaient encodées de façon séparable ou inséparable dans les aires d'atteintes du cerveau. En se basant sur les connections en amont du cortex pariétal postérieur (CPP), en relation avec les autres aires du cerveau dévoué à la portée, l'hypothèse de cette étude est que cette région encode l'amplitude des mouvements d'atteintes de cibles avec le bras. Afin de vérifier cette hypothèse, on a enregistré l'activité extracellulaire de neurones simples d'un singe macaque Rhésus pour déterminer si l'activité neurale est modulée par différentes amplitudes d'un mouvement d'atteinte. Tout au long de l'enregistrement, le singe est appelé à performer des atteintes de cibles mémorisées centre-extérieur de différentes amplitudes sur un plan fronto-parallèle 2D. Les résultats suggèrent que le CPP peut encoder l'amplitude de la portée de main et que ce codage survient séparable et inséparable de la direction d'une portée. Fait notable, il a aussi été trouvé que le comportement d'un singe effectuant des tâches d'atteinte est similaire aux précédentes études sur les humains et que l'acuité et le temps du mouvement s'améliorent avec la pratique. Nos résultats font avancer nos connaissances sur la région et la manière dont l'amplitude du mouvement peut être encodée. Ils font également ouvrir de nouvelles voies sur de futures études visant à comprendre les mécanismes sous-jacents d'un mouvement d'atteinte avec le bras et de leurs applications potentielles dans le développement de neuroprostheses motrice.

The asthmatic airway wall is characterized by airway remodeling, including changes in the extracellular matrix (ECM) and increased airway smooth muscle (ASM) cell mass. Further, asthmatic ASM has been shown to demonstrate enhanced contractility. Recently, we and others have shown that alterations in the matrix upon which ASM cells are grown in culture, can affect the degree of ASM cell proliferation and apoptosis. Whether changes in matrix can affect ASM cell contractility is less clear. ASM cells were isolated from the trachea of Brown Norway (BN) rats sensitized subcutaneously with ovalbumin (OVA) and challenged with either OVA or saline (SAL) as a control. Cells were grown in culture on plastic as a control, or on plates previously coated with collagen I (col), decorin (dcn) or biglycan (bgn). Contractile protein expression as well as single cell Ca2+ responses to serotonin was measured. Both SAL and OVA ASM cells grown on col had a significant reduction in α-smooth muscle actin (α-SMA) and calponin content. A significant increase in α-SMA and calponin was observed in OVA ASM cells grown on bgn but not in SAL cells. Dcn did not significantly affect α-SMA or calponin in SAL or OVA cells. Ca2+ responses to serotonin were significantly decreased in OVA cells compared to SAL cells grown on plastic, but this was not seen in cells grown on any other matrix. These experiments will help contribute to our understanding of ECM and its potential effects on mechanisms involved in smooth muscle contraction. / Les asthmatiques se caractérisent par un remodelage des voies respiratoires, incluant des changements dans la matrice extracellulaire et une augmentation de muscle lisse des voies respiratoires (MLVR). Aussi, les muscles lisses des asthmatiques ont une contractilité augmentée. Récemment on a montré qu'en changeant la matrice extracellulaire sur laquelle les muscles lisses sont cultivés, on peut affecter leur prolifération et l'apoptose. Mais on ne sait pas encore si la matrice extracellulaire peut affecter la contractilité des muscles lisses. Les muscles lisses ont été isolés des rats « Brown Norway » qui ont été sensibilisés avec l'ovalbumine (OVA) et ont été provoqués avec OVA ou saline (SAL) comme contrôle. Des cellules ont été semées sur un contrôle plastique ou sur des plats enduits de collagène (col), de décorine (dcn), ou de biglycane (bgn). Le niveau des protéines contractiles et la réponse du Ca2+ à l'ajout de serotonine dans une cellule unique a été mesuré. Les cellules OVA et SAL du MLVR qui ont été cultivées sur du col ont montré une réduction substantielle de leur contenu en α-SMA et calponine. Quand cultivées sur du bgn, une augmentation considérable du α-SMA et du calponine a été observée dans les cellules OVA du MLVR mais ceci n'a pas été observé sur des cellules SAL. Cependant quand on a semé les cellules SAL et OVA avec dcn, on n'a pas observé un effet significatif du niveau de calponine et α-SMA. La réaction du Ca2+ à la serotonine a diminué substantiellement dans les cellules OVA en comparaison à l'effet remarqué dans les cellules SAL, quand ces cellules ont été cultivées sur un contrôle plastique. Ces expériences contribuent à notre compréhension de l'importance des matrices extracellulaires dans leur contribution de l'augmentation de la contractilité du MLVR tel que décrit dans l'asthme.

Parathyroid hormone (PTH) family members participate actively in various steps of endochondral bone development, in maintenance of bone health, and in mineral homeostasis. PTH type 2 receptor (PTH2R) and its ligand tuberoinfundibular peptide of 39 residues (TIP39) are recent additions to the PTH family of receptors and ligands. They are abundantly expressed in brain where it is proposed to possess neurotransmitter function.In this study, we demonstrate the presence of both TIP39 and PTH2R in the growth plate of murine long bones, and we show that the periarticular chondrocytes which express PTH2R are spatially separated from the hypertrophic chondrocytes expressing TIP39. Using CFK2 chondrocytic cells as an in vitro model, we demonstrate that TIP39/PTH2R signalling impairs cell proliferation through inhibition of progression at the G0/G1 phase of the cell cycle. We also show that this signalling inhibits cell differentiation through deregulated expression of the master transcription factor of chondrocyte function, Sox9.In order to investigate the in vivo functions of the TIP39/PTH2R signalling pathway, we generated transgenic mice overexpressing PTH2R in chondrocytes under the control of the Collagen type II promoter/enhancer. We observed that PTH2R overexpression reduced chondrocyte proliferation and impaired trabecular bone formation likely through alterations in Wnt signalling and β-catenin expression. In addition, PTH2R overexpression was observed to delay growth plate secondary ossification in postnatal development, thus retarding endochondral bone growth. We further observed a downregulation of GDF5, a member of the bone morphogeneticprotein family, and of WDR5, a transcriptional modulator of articular chondrocytes, two factors previously shown to influence the development of the secondary ossification centre.Taken together, our results indicate that TIP39 and PTH2R in growth plate chondrocytes exert a crucial signalling role during endochondral bone development. Further studies are needed to explore these functions in experimental pathological models such as chondrodysplasias and possibly osteoarthritis. / Les membres de la famille de l'hormone parathyroïdienne (PTH) participent au développement de l'os endochondral, et au maintien de la santé osseuse et de l'homéostasie minérale. Le récepteur de type 2 de la PTH (PTH2R), et son ligand le peptide tubéroinfundibulaire de 39 acides aminés (TIP39) sont des nouveaux membres de la famille des récepteurs de la PTH et ses ligands. Ils sont exprimés en abondance dans le cerveau où on leur attribue des fonctions de neurotransmetteurs.Dans la présente étude, nous démontrons chez la souris la présence du TIP39 et du PTH2R dans la plaque de croissance des os longs, et nous mettons en évidence la séparation spatiale des chondrocytes périarticulaires exprimant le PTH2R, et des chondrocytes hypertrophiques exprimant le TIP39. A l'aide du modèle in vitro de cellules chondrocytiques CFK2, nous démontrons que la signalisation du complexe TIP39/PTH2R ralentit la prolifération cellulaire en inhibant la progression au delà de la phase G0/G1 du cycle cellulaire. De plus, nous demontrons que la différenciation cellulaire est inhibée par la dérégulation de l'expression du Sox9, le principal facteur de transcription contrôlant la fonction chondrocytaire.Afin d'évaluer les fonctions in vivo de la voie de signalisation du complexe TIP39/PTH2R, nous avons géneré des souris transgéniques surexprimant le PTH2R dans les chondrocytes sous le contrôle du promoteur du gène du Collagène de type II. La surexpression du PTH2R a réduit la prolifération des chondrocytes et inhibé la formation de l'os trabéculaire, probablement par une modification de la signalisation du Wnt et de l'expression de la β-caténine. De plus, durant le développement post-natal, la surexpression du PTH2R a ralenti l'ossification de la plaque de croissancesecondaire, retardant ainsi la croissance de l'os endochondral. Nous avons de plus observé une diminution de l'activité de GDF5 et de WDR5 (respectivement membre de la famille des protéines morphogéniques de l'os, et modulateur transcriptionel des chondrocytes articulaires), deux facteurs connus pour influencer le développement du centre d'ossification secondaire.En conclusion, nos résultats indiquent que le TIP39 et le PTH2R jouent un rôle crucial de signalisation au cours du développement de l'os endochondral. Des études futures sont nécessaires afin d'explorer les fonctions du TIP39 et du PTH2R dans divers modèles expérimentaux, dont ceux de la chondrodysplasie et possiblement dans l'ostéoarthrite.

Genetic switches are prevalent in nature, and provide cells with a strategy to adapt to changing environmental conditions. This thesis focuses on an intriguing example which is not understood in complete detail: the GAL switch. The GAL switch allows organisms to metabolize the sugar galactose, and controls whether the machinery responsible for the galactose metabolism is turned ON or OFF. Currently, it is not known exactly how the galactose signal is sensed by the transcriptional machinery. Moreover, there are two contradictory hypotheses concerning the regulatory mechanism at GAL promoters in galactose induced cells: the dissociation and non-dissociation models. This work uses quantitative tools to understand the Saccharomyces cerevisiae cell response to galactose challenge, and to analyze the plausible molecular mechanisms underlying its operation. The thesis proposes a novel dynamic mathematical model which is based on the interplay of the key regulatory proteins Gal4p, Gal80p, and Gal3p, in a cell population. To my knowledge, the deterministic model presented here is the first to reproduce qualitatively the bistable GAL network behavior found experimentally. Given the current understanding of the GAL circuit induction (Wightman et al., 2008; Jiang et al., 2009), this work proposes that the most likely in vivo mechanism leading to the transcriptional activation of the GAL genes is the physical interaction between galactose-activated Gal3p and Gal80p, with the complex Gal3p-Gal80p remaining bound at the GAL promoters. The mathematical model is in agreement with the flow cytometry profiles of wild type, gal3∆ and gal80∆ mutant strains from Acar et al. (2005), and involves a fraction of actively transcribing cells with the same qualitative features as in the data set collected by Acar et al. (2010). Furthermore, the computational modelling provides an explanation for the contradictory results obtained by independent laboratories when tackling experimentally the issue of binary versus graded GAL response to galactose induction. / Les signaux génétiques binaires sont répandues dans la nature, et fournissent aux cellules une stratégie pour s'adapter à des environnements variables. Cette thése cherche a comprendre un example intéressant qui n'est pas compris complètement: le commutateur GAL. Le commutateur GAL en est un exemple fascinant qui n'est pas pas compris dans tous ses détails. Le commutateur GAL permet aux organismes de métaboliser du galactose, et contrôle si les mécanismes responsables du métabolisme du galactose sont en marche ou non. Actuellement, on ne connaît pas exactement comment le signal galactose est senti par les mécanismes de transcription. En fait, il y a deux hypothèses qui s'opposent à propos du mécanisme régulatoire au site du promoteur de GAL dans les cellules qui étaient induites avec galactose: le modèle de dissociation et le modèle de non-dissociation. Ce travail utilise des outils quantitatifs pour comprendre la réponse de la cellule S. cerevisiae au stimuli de galactose et pour analyser les mécanismes moléculaires possibles à la base de son fonctionnement. Cette thèse propose un modèle dynamique à l'échelle de population de cellules basé sur l'interaction des protéines régulatrices clées Gal4p, Gal80p et Gal3p. À notre connaissance, le modèle présenté ici est le premier à reproduire qualitativement le comportement bistable du réseau observé expérimentalement. Étant donné la compréhension actuelle du circuit d'induction GAL (Wightman et al., 2008; Jiang et al., 2009), ce travail propose que le mécanisme in vivo le plus probable menant à l'activation de la transcription des gènes GAL soit l'interaction physique entre la protéine galactose-activé Gal3p et la protéine Gal80p, avec le complexe Gal3p-Gal80p attaché aux promoteurs des gènes GAL. Notre modèle mathématique est en accord avec les profils de cytométrie en flux des souches sauvages, des souches mutées gal3∆ et gal80∆ d'Acar et al. (2005), et implique une fraction de cellules qui transcrit activement avec les mêmes caractéristiques qualitatives que dans le jeu de données rassemblées par Acar et al. (2010). En outre, les simulations informatiques du modèle fournissent une explication des résultats contradictoires obtenus par des laboratoires indépendants qui abordent expérimentalement la question de la réponse binaire ou graduelle à l'induction de galactose.

INTRODUCTION: Previous work from the Rohlicek laboratory has shown that neonatal hypoxia is associated with an increase in systolic blood pressure in two month old male rats. We have asked here whether this increase persists into later maturity, and if it is also present in females. We have further examined separately whether sex hormones or alterations in autonomic control are implicated in this increase. METHODS: Experiments were conducted on adult Sprague Dawley rats of both sexes. An experimental group was raised in hypoxia (FiO2 = 0.12) for the first ten days of life and subsequently raised in normoxia. A second group was reared entirely in normoxia. A subset of males and females were gonadectomized one month prior to recording. At two, three, and six months the rats were instrumented with an intravascular telemetric blood pressure transmitter monitoring abdominal aortic pressure. One week later arterial pressure was recorded for 24 hours in the ambulatory, unrestrained rats. RESULTS: Systolic pressure was significantly higher in neonatally hypoxic male rats at every age during their active (night-time) period and as well at 3 and 6 months during the resting (daytime) period compared to controls. The effect size of neonatal hypoxia increased with age, although this increase did not achieve significance. Neonatally hypoxic females did not show any differences in systemic pressure compared to controls. Castration did not prevent the development of elevated blood pressure in two month neonatally hypoxic males, nor did ovariectomy unveil any differences between neonatally hypoxic and control females at three months of age. In two month male rats hypoxic neonatally, baroreflex sensitivity was significantly decreased during their active (night-time) period. CONCLUSIONS: Our results indicate that the increase in blood pressure experienced by neonatally hypoxic adult male rats persists into later maturity. This effect appears to be sex specific to male animals. The finding of decreased baroreflex sensitivity following neonatal hypoxia at two months indicates that altered autonomic tone with a relative increase in sympathetic activity plays a role in the increase in arterial pressure. / INTRODUCTION: Des travaux antérieurs entrepris au laboratoire Rohlicek ont montré que l'hypoxie néonatale est associée à une élévation de la pression artérielle systolique chez les rats mâles âgés de deux mois. Dans le cadre de la présente étude, on demande si cette élévation persiste plus tard dans la maturité et si elle est également présente chez les femelles. On essaye en outre de déterminer si les hormones sexuelles ou des altérations dans le contrôle autonome jouent un rôle dans cette élévation. MÉTHODE: Des études ont été menées sur des rats adultes Sprague-Dawley des deux sexes. Un groupe expérimental a été élevé en hypoxie (FiO2 = 0,12) durant les dix premiers jours de vie et subséquemment en normaxie. Un second groupe a été élevé entièrement en normaxie. Un sous-ensemble de mâles et de femelles ont été gonadectomisés un mois avant la prise de mesures. À deux, trois et six mois, des rats étaient branchés à un transducteur de pression artérielle intravasculaire avec télémétrie pour surveillance de la pression de l'aorte abdominale. Une semaine plus tard, la pression artérielle a été mesurée durant 24 heures chez des rats ambulatoires et non contenus. RÉSULTATS: La pression systolique a été considérablement plus élevée chez des rats mâles en hypoxie à tout âge durant leur période active (nocturne) et également à 3 et 6 mois durant la période de repos (diurne) par comparaison aux rats du groupe témoin. L'ampleur de l'effet de l'hypoxie néonatale s'est accrue avec l'âge, bien que cette augmentation n'ait pas été statistiquement significative. Les femelles en hypoxie néonatale n'ont montré aucune différence dans la pression artérielle générale par comparaison aux femelles du groupe témoin. Tout comme la castration n'a pu empêcher l'apparition d'une pression artérielle élevée chez les mâles en hypoxie néonatale âgés de deux mois, l'ovariectomie de même n'a pu montrer une quelconque différence entre les femelles en hypoxie néonatale par opposition aux femelles du groupe témoin à l'âge de trois mois. Chez les rats mâles âgés de deux mois en hypoxie néonatale, la sensibilité du baroréflexe a été considérablement atrophiée durant leur période active (nocturne). CONCLUSION: Nos résultats indiquent que l'élévation de la pression artérielle chez les rats mâles adultes en hypoxie néonatale persiste plus tard dans la maturité. Cet effet semble être spécifique selon le sexe chez les animaux mâles. La découverte de la sensibilité du baroréflexe atrophiée à la suite de l'hypoxie néonatale à deux mois indique que le tonus autonome altéré, conjugué à une augmentation relative de l'activité sympathique, jouent un rôle dans l'élévation de la pression artérielle.

Although enhanced cGMP signaling can prevent hypertrophy, mechanisms underlying this cardioprotective effect are not well understood. In this study, we assessed the potential involvement of alterations in myocardial energy substrate metabolism, a parameter known to be determinant in the development of hypertrophy. We used mice overexpressing a constitutively active soluble guanylate cyclase in a cardiomyocyte-specific manner (GC+/0) and ex vivo heart perfusion at physiological workload with 13C-labeled substrates. Compared to controls, hearts from GC+/0 mice displayed a 38±9% lower contribution of exogenous fatty acids to acetyl-CoA formation, while that of carbohydrates remained unchanged despite a two-fold increase in glycolysis. The lower contribution of exogenous fatty acids to energy production was not associated with changes in energy demand or supply (contractile function, oxygen consumption, tissue acetyl-CoA or CoA levels, citric acid cycle flux rate) or the regulation of ?-oxidation (acetyl-CoA carboxylase activity, tissue malonyl-CoA levels). However, GC+/0 hearts showed a two-fold increase in the incorporation of exogenous oleate into triglycerides. Furthermore, a concomitant increase in triglyceride hydrolysis is consistent with our findings of a greater abundance of hormone sensitive lipase (HSL) protein (46±6%) and mRNA (22±4%) as well as a 37±13% decrease in its phosphorylation level at Ser-565. The latter covalent modification inhibits HSL and is regulated by AMP-activated protein kinase (AMPK), whose phosphorylation at its activating site Thr-172 was also reduced by 37±13%. These changes in exogenous fatty acid trafficking in GC+/0 hearts appear to be functionally relevant, as demonstrated by their resistance to fasting-induced myocardial triglyceride accumulation. This raises the possibility that enhanced cGMP signaling in cardiomyocytes may protect the heart from fatty acid-induced toxic effects, either as part of its anti-hypertrophic ef / Une plus grande utilisation des glucides au dépend des acides gras (AG) pour la production d'énergie a été documentée dans le cœur hypertrophique, mais il n'est toujours pas clair si ces changements métaboliques sont adaptatifs ou maladaptatifs. Étant donné que la voie du cGMP a des propriétés anti-hypertrophiques, nous avons émis l'hypothèse que des changements dans la sélection de substrats énergétiques peuvent être à l'origine de l'effet cardioprotecteur de cette voie. Des cœurs de souris qui surexpriment la guanylate cyclase spécifiquement dans les cardiomyocytes (Tg) ont été perfusés ex vivo au travail avec des substrats marqués au carbone-13. L'activité des voies métaboliques impliquées dans la production d'énergie tel que le cycle de Krebs a été corrélée à des paramètres fonctionnels et physiologiques. Comparativement aux souris témoins, les cœurs Tg maintiennent mieux leur intégrité membranaire, tel qu'indiqué par la baisse de la quantité de lactate déshydrogénase relâché par le cœur, tout en maintenant leur travail cardiaque. Au niveau métabolique, les cœurs Tg ne montrent pas de différence dans la contribution des glucides à la formation de l'acétyl-CoA malgré un flux glycolytique augmenté de 127±21% (p<0.01), alors que l'utilisation des acides gras (AG) est diminuée de 40±4% (p<0.05). Selon les résultats obtenus, cette diminution n'est pas attribuable à des changements: (i) des niveaux tissulaires du malonyl-CoA et de l'acétyl-CoA ou (ii) de l'activité du cycle de Krebs, suggérant que le statut énergétique du cœur n'est pas altéré, ou (iii) de l'expression des gènes métaboliques. Plutôt, il semblerait que les cœurs de souris GC+/0 compensent pour la baisse de la contribution des AG par une utilisation accrue des acides gras endogènes provenant des triglycérides. En effet, la quantité totale de lipase hormone-sensible est augmentée de 46±6% et son ARNm de 22±4%. De plus, sa pho

No description available.

No description available.