Introduction : Chez les malades porteurs d’une broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) modérée à sévère, l’hypoxie induit à la fois une augmentation du tonus vasculaire pulmonaire et la survenue d’un remodelage tissulaire touchant les trois tuniques des vaisseaux pulmonaires. Des données récentes montraient que la voie RhoA/Rho-kinase était impliquée dans le dysfonctionnement endothélial et dans la vasoconstriction induite par l’endothéline-1 (ET-1) chez les sujets tabagiques et les patients porteurs d’une hyperension artérielle pulmonaire (HTAP). Objectifs : Le but de ce travail était de clarifier le rôle de la voie RhoA/Rho-kinase dans la vasodilatation pulmonaire dépendante de l’endothélium et la vasoconstriction pulmonaire induite par l’ET-1, ainsi que les différents niveaux d’interaction entre la voie RhoA/Rho-kinase et celle de la NO synthase endothéliale (NOS-3) chez les patients BPCO post-tabagiques. Matériels et Méthodes : Les prélèvements d’artères pulmonaires et de tissus pulmonaire provenaient des patients porteurs d’un cancer broncho-pulmonaire, opérés pour une lobectomie ou pneumonectomie. L’expression protéique de la NOS-3, des récepteurs de l’ET-1 (ET-A et ET-B), des Rho-kinases (ROCK- 1 et ROCK-2), de la petite protéine G RhoA (sous sa forme activée, liée au GTP, ou sous sa forme inactivée), et de la forme phosphorylée de la sous-unité pMYPT-1 ont été évaluées par immunohistochimie, western blot, et immunoprécipitation. Les activités enzymatiques de la NO synthase et de la Rho-kinase, ainsi que la concentration du GMPc ont été mesurées par la méthode Elisa. L’expression des ARNm de l’ET-1, ET-A, et ET-B a été quantifiée par RT-PCR. Résultats : La relaxation dépendante de l’endothélium des vaisseaux pulmonaires était nettement réduite chez les BPCO par rapport aux témoins (P < 0,05). De façon plus surprenante, nous avions retrouvé la même différence significative entre le groupe témoin et le groupe des patients tabagiques sans TVO. La vasoconstriction pulmonaire en réponse à l’ET-1 était augmentée chez les patients BPCO par rapport aux deux autres groupes (P < 0,05). L’expression protéique de la NOS-3 ainsi que les expressions en ARNm de l’ET-1 et des récepteurs ET-A et ET-B n’étaient pas significativement différentes entre les trois groupes (P > 0,05). L’expression de la RhoA-GTP, ROCK-1, ROCK-2, et pMYPT-1 était augmentée chez les patients BPCO mais également chez les fumeurs sans TVO (P < 0,01 et P < 0,05). L’activité de la NOS-3 était diminuée chez les BPCO avec et sans hypoxémie (P < 0,01, P < 0,05). La concentration du GMPc dans les tissus pulmonaires et dans les artères pulmonaires était diminuée de façon parallèle chez les patients BPCO hypoxémiques par rapport aux BPCO non-hypoxémiques. En revanche, l’activité des Rho-kinases n’était augmentée que chez les patients BPCO (P < 0,001) et ne semblait pas être augmentée chez les fumeurs sans TVO par rapport aux témoins. Conclusion : Notre étude a montré que la voie de signalisation RhoA/Rho-kinase module la fonction endothéliale en diminuant l’expression et l’activité de la NO synthase et en favorisant l’effet de l’ET-1, ce qui aboutit à une augmentation du tonus vasculaire pulmonaire des patients porteurs d’une BPCO post-tabagique mais également chez des fumeurs sans TVO / Background : In patients with moderate to severe chronic obstructive pulmonary disease (COPD), hypoxia induces an increase of pulmonary vascular tonus and vascular remodeling. Recent data showed that RhoA/Rho-kinase pathway had been involved in endothelial dysfunction and vasoconstriction induced by endothelin-1 (ET-1) in smokers and in patients with pulmonary hypertension (PA). Objective : The aims of study were to clarify the role of RhoA/Rho-kinase pathway in pulmonary vasodilatation endothelium dependent and the interaction between Rho-A/Rho-kinase and endothelial NOS (NOS-3) signalization in cigarette smoke-induced COPD patients. Material and Methods : Lung tissues and pulmonary arteries from patients with broncho-pulmonary cancer, operated for lobectomy or pneumonectomy. Protein expression of NOS-3, ET-1 receptors (ET-A and ET-B), Rho-kinase (ROCK-1 and ROCK-2), a small protein G RhoA (active form combined to GTP or inactive forme), and phosphorylated form of pMYPT-1 subunit had been evaluated by immunohistochemistry, western blot, and pull-down assay. Enzyme activity of NO synthase, Rho-kinase, and the concentration of cGMP had been measured by Elisa. mRNA expression had been quantified by RT-PCR. Results : Endothelium-dependent relaxation of pulmonary vessels was clearly reduced in COPD patients in comparison with control subjects (P < 0.05). Surprisingly, we founded the significant difference of relaxation between smokers without airflow obstruction and control subjects. Pulmonary vasoconstriction in response to ET-1 was increased in COPD patients as compared to two other groups (P < 0.05). Protein expression of NOS-3 and mRNA expression of ET-1 and ET-A/ET-B receptors were not significant different between three groups (P > 0.05). Expression of GTP-Rho-A, ROCK-1, ROCK-2, and pMYPT-1 were increased in COPD and in smokers without airway obstruction (P < 0.01 and P < 0.05). NOS-3 activity was reduced in COPD patients with and without hypoxemia (P < 0.01 and P < 0.05). The concentration of cGMP in lung tissues and pulmonary arteries were reduced in hypoxemic COPD patients in comparison with non-hypoxemic COPD patients. Whereas, Rho-kinase activity had been increased predominantly in COPD patients (P < 0.001) than in smokers without COPD as compared to control subjects. Conclusion : The present study showed that RhoA/Rho-kinase pathway modulated the endothelial function by decreasing the expression and activity of NO synthase. It facilitated the effect of ET-1 in pulmonary vasoconstriction. These phenomena produced an increase of pulmonary vascular tonus in cigarette smoke-induced COPD and in smokers without airway obstruction

L’endothélium est considéré comme le plus grand organe endocrine, et est impliqué dans plusieurs processus physiologiques tels que l’inflammation et l’angiogenèse. Toute altération fonctionnelle/structurale peut induire de nombreuses maladies (des maladies cardiovasculaires jusqu’aux maladies métaboliques). L’identification de nouveaux facteurs moléculaires permettant de faire un lien entre les maladies cardiaques et les désordres métaboliques est de grande importance. Les prokinéticines sont des hormones peptidiques largement distribuées dans les tissus des mammifères. Elles agissent comme des facteurs de survie/mitogéniques dans plusieurs types cellulaires, notamment les cellules endothéliales, et sont impliquées dans la régulation des activités biologiques tels que l’angiogenèse et la physiopathologie cardiaque et rénale. Les prokinéticines agissent via deux récepteurs couplés aux protéines G: PKR1 et PKR2. Récemment il a été montré que l’activation de PKR1 induit l’angiogenèse tandis que l’activation de PKR2 induit la fenestration des cellules endothéliales, et que l’inactivation de PKR1 entraîne des anomalies cardiaques et rénales.Le but de cette étude est de comprendre à quel point la signalisation endothéliale de PKR1 peut affecter la fonction des organes adultes in vivo. Pour cela, nous avons généré une lignée de souris dans laquelle le PKR1 est spécifiquement inactivé dans les cellules endothéliales. Les souris mutantes présentent des dysfonctionnements endothéliaux avec des anomalies cardiaques, rénales et métaboliques. Les résultats montrent que PKR1 pourrait être considéré comme une cible pour le traitement des maladies cardiaques, rénales et métaboliques. / Endothelium is the largest living organ which has important role in many biological functions such as maintaining vascular smooth muscle tone, angiogenesis, cell proliferation, tissue growth and regulating lipid oxidation. Abnormalities in endothelium cause a large wide range of diseases from cardiovascular diseases to metabolic disorders. This emphasizes the important need for in-depth study of molecular and cellular mechanisms involved in endothelial dysfunction. Prokineticins are peptidic hormones widely distributed in peripheral and various endocrine mammalian tissues. Prokineticins are involved in many biological functions including angiogenesis, gastro-intestinal motility and regulation of heart and kidney physiopathology. These regulatory peptides act via two G protein couple receptor, PKR1 and PKR1. Recent studies show that PKR1 is involved in angiogenesis however PKR2 induces fenestration in coronary endothelial cells. However the role of PKR1 regulation in endothelial cells in vivo has not been studied yet.The aim of this study is to understand to what extent endothelial-prokineticin signaling affect adult organ functions in vivo. We had generated mutant mice lacking PKR1 in endothelium, by Cre-loxP technology, and studied how inactivation of PKR1 in endothelial cells affects different peripheral organ functions. These mice exhibit endothelial dysfunction as observed by abnormal endothelial cell proliferation and endothelial dependent relaxations. Moreover these mice exhibit cardiac, renal and metabolic disorders. Results indicate that PKR1 can be target for treatment of cardiovascular and metabolic disorders.