The association between non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) and atrial fibrillation (AF) has been suggested by recent epidemiological studies although the results were inconsistent. This meta-analysis was conducted to summarize all available data. Methods A comprehensive literature review was conducted using MEDLINE and EMBASE database through May 2017 to identify all studies that reported the risk of AF among patients with NAFLD versus those without NAFLD. Effect estimates from each study were extracted and combined together using the random-effect, generic inverse variance method of DerSimonian and Laird. Results Of 1009 studies, 5 studies (two cross-sectional studies and three cohort studies) with 238,129 participants met the eligibility criteria and were included in the meta-analysis. The risk of AF in patients with NAFLD was significantly higher than subjects without NAFLD with the pooled risks ratio of 2.06 (95% confidence interval, 1.10–3.85). The statistical heterogeneity was high with an I2 of 78%, which was the major limitation of this meta-analysis. Conclusions A significantly increased risk of AF among patients with NAFLD was demonstrated in this study.

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Une stimulation β-adrénergique (β-AR) aigue, par exemple au cours d’un exercice physique, accroît le second messager AMPc dans les cardiomyocytes aboutissant à une cascade d’évènements permettant d’augmenter la fonction cardiaque. Une élévation chronique des taux de catécholamines est délétère puisqu’elle participe au remodelage pathologique du cœur et à la progression vers l’insuffisance cardiaque (IC). L'IC correspond à l'incapacité du cœur à répondre aux besoins hémodynamiques de l'organisme. Si la majorité des patients meurt de défaillance cardiaque, une part importante décède d'arythmies.Les phosphodiestérases (PDEs) sont des enzymes essentielles puisqu’elles permettent non seulement la terminaison des signaux AMPc en dégradant ce nucléotide cyclique en 5’AMP inactif mais aussi l’organisation spatiale de ces signaux dans des compartiments subcellulaires spécifiques. L'IC s'accompagne de profonds remaniements de la voie β-AR et l'expression des PDEs est modifiée en conditions pathologiques, perturbant ainsi la compartimentation intracellulaire de l’AMPc. Il a été notamment démontré que l’expression d’une isoforme de PDE particulière, la PDE4B, diminue dans l'hypertrophie cardiaque et que l’invalidation du gène codant pour celle-ci favorise les arythmies ventriculaires chez la souris lors d’une stimulation β-AR. À l’inverse, l'expression d'une autre enzyme, la PDE2A, est augmentée dans l’IC, chez l’homme et différents modèles animaux. Ceci constituerait un mécanisme de défense lors d'un stress cardiaque puisqu’il a été montré que sa surexpression atténue l’hypertrophie induite par la noradrénaline ou la phényléphrine et limite les arythmies chez la souris.L’objectif de mon travail était de tester l’hypothèse qu’une augmentation de l’activité des PDEs pourrait constituer une alternative aux traitements classiques de l’IC, pour limiter le remodelage hypertrophique, la progression vers l’IC et les arythmies associées. Pour cela, j’ai réalisé une thérapie génique dans des modèles murins d'IC grâce à des virus adéno-associé de type 9 (AAV9) codant pour la PDE4B ou la PDE2A. Mes résultats suggèrent que cette approche pourrait constituer une nouvelle stratégie thérapeutique prometteuse de l'IC en limitant le dysfonctionnement cardiaque, l’hypertrophie du ventricule gauche, et la survenue des arythmies ventriculaires mais seulement lorsque la PDE2A est surexprimée. / Acute stimulation of β-adrenergic receptors (β-ARs), for example during physical activity, leads to the synthesis of the second messenger cAMP in cardiomyocytes, which triggers a cascade of events leading to the increase of cardiac function. While acute β-AR stimulation is beneficial to the heart, chronic β-AR activation is detrimental because it promotes cardiac remodeling and ultimately leads to heart failure (HF). HF is defined by the heart's inability to overcome hemodynamic needs of the body. While the majority of patients die of worsening heart function, a significant proportion dies suddenly of cardiac arrhythmias.Phosphodiesterases (PDEs) are crucial enzymes since they allow not only to terminate cAMP signals by degrading this second messenger into inactive 5’AMP but permit their spatial organization in subcellular compartments. HF is accompanied by profound rearrangements of the β-AR pathway and the expression of PDEs is modified under pathological conditions, thus disrupting cAMP intracellular compartmentation. The expression of one of these enzymes, PDE4B, is decreased in cardiac hypertrophy and the invalidation of the gene encoding PDE4B promotes ventricular arrhythmias under β-AR stimulation in mice. Conversely, the expression of another enzyme, PDE2A, is up-regulated in human and animal models of HF which may constitute an important defense mechanism during cardiac stress since its overexpression attenuates hypertrophy induced by norepinephrine or phenylephrine and limits cardiac arrhythmias.The purpose of my work was to test the hypothesis that an increase of PDE activity could constitute an alternative to conventional HF treatments to limit cardiac remodeling, HF progression and associated arrhythmias. To do so, I performed a cardiac gene therapy in mouse models of HF using serotype 9 adeno-associated viruses (AAV9) encoding for PDE4B or PDE2A. My results suggest that this approach may be a promising new therapeutic strategy during HF by limiting cardiac dysfunction, left ventricular hypertrophy, and could protect ventricular arrhythmias only when PDE2A is overexpressed.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / The  cardiac  voltage-­gated  sodium  channels  (Nav1.5)  play  a  specific  and   critical  role  in  regulating  cardiac  electrical  activity  by  initiating  and  propagating   action  potentials  in  the  heart.  The  association  between  Nav1.5  dysfunctions  and   generation  of  various  types  of  cardiac  arrhythmia  disease,  including  long-­QT3   and  Brugada  syndrome,  is  well  established.  Many  types  of  post-­translational   modifications  have  been  shown  to  regulate  Nav1.5  biophysical  properties,   including  phosphorylation,  glycosylation  and  ubiquitination.  However,  our   understanding  about  how  post-­translational  lipid  modification  affects  sodium   channel  function  and  cellular  excitability,  is  still  lacking.  The  goal  of  this   dissertation  is  to  characterize  Nav1.5  palmitoylation,  one  of  the  most  common   post-­translational  lipid  modification  and  its  role  in  regulating  Nav1.5  function  and   cardiac  excitability.     In  our  studies,  three  lines  of  biochemistry  evidence  were  shown  to  confirm   Nav1.5  palmitoylation  in  both  native  expression  background  and  heterologous   expression  system.  Moreover,  palmitoylation  of  Nav1.5  can  be  bidirectionally   regulated  using  2-­Br-­palmitate  and  palmitic  acid.  Our  results  also  demonstrated   that  enhanced  palmitoylation  in  both  cardiomyocytes  and  HEK293  cells   increases  sodium  channel  availability  and  late  sodium  current  activity,  leading  to   enhanced  cardiac  excitability  and  prolonged  action  potential  duration.  In  contrast,   blocking  palmitoylation  by  2-­Br-­palmitiate  increases  closed-­state  channel inactivation  and  reduces  myocyte  excitability.  Our  computer  simulation  results   confirmed  that  the  observed  modification  in  Nav1.5  gating  properties  by  protein   palmitoylation  are  adequate  for  the  alterations  in  cardiac  excitability.  Mutations  of   potential  palmitoylation  sites  predicted  by  CSS-­Palm  bioinformatics  tool  were   introduced  into  wild-­type  Nav1.5  constructs  using  site-­directed  mutagenesis.   Further  studies  revealed  four  cysteines  (C981,  C1176,  C1178,  C1179)  as   possible  Nav1.5  palmitoylation  sites.  In  particular,  a  mutation  of  one  of  these   sites(C981)  is  associated  with  cardiac  arrhythmia  disease.  Cysteine  to   phenylalanine  mutation  at  this  site  largely  enhances  of  channel  closed-­state   inactivation  and  ablates  sensitivity  to  depalmitoylation.  Therefore,  C981  might  be   the  most  important  site  that  regulates  Nav1.5  palmitoylation.  In  summary,  this   dissertation  research  identified  novel  post-­translational  modification  on  Nav1.5   and  revealed  important  details  behind  this  process.  Our  data  provides  new   insights  on  how  post-­translational  lipid  modification  alters  cardiomyocyte   excitability  and  its  potential  role  in  arrhythmogenesis.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第19606号 / 医博第4113号 / 新制||医||1015(附属図書館) / 32642 / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 小池 薫, 教授 YOUSSEFIAN Shohab, 教授 川村 孝 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第20978号 / 医博第4324号 / 新制||医||1026(附属図書館) / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 井上 治久, 教授 木村 剛, 教授 瀬原 淳子 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

京都大学 / 0048 / 新制・論文博士 / 博士(医学) / 乙第13232号 / 論医博第2172号 / 新制||医||1036(附属図書館) / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 山下 潤, 教授 江藤 浩之, 教授 木村 剛 / 学位規則第4条第2項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

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