In vivo, la pression artérielle au niveau des artères cérébrales est pulsée, alors que ex
vivo, l’étude de la fonction cérébrovasculaire est majoritairement mesurée en pression statique.
L’impact de la pression pulsée sur la régulation du tonus myogénique et sur la fonction
endothéliale cérébrale est inconnu. Nous avons posé l’hypothèse selon laquelle en présence
d'une pression pulsée physiologique, la dilatation dépendante de l’endothélium induite par le
flux et le tonus myogénique seraient optimisés. L’objectif de notre étude est d’étudier ex vivo
l’impact de la pression pulsée sur le tonus myogénique et la dilatation induite par le flux dans
les artères cérébrales de souris. Nous avons utilisé un artériographe pressurisé couplé à un
système générant une onde pulsée de fréquence et d’amplitude réglables. Les artères
cérébrales moyennes (≈160 μm de diamètre) ont été isolées de souris C57BL6 âgées de 3 mois
et pressurisées à 60 mm Hg, en pression statique ou en pression pulsée.
En pression statique, le tonus myogénique est faible mais est potentialisé par le L-NNA
(un inhibiteur de la eNOS) et la PEG-catalase (qui dégrade le H2O2), suggérant une influence
des produits dilatateurs dérivés de la eNOS sur le tonus myogénique. En présence de pression
pulsée (pulse de 30 mm Hg, pression moyenne de 60 mm Hg, 550 bpm), le tonus myogénique
est significativement augmenté, indépendamment du L-NNA et de la PEG-catalase, suggérant
que la pression pulsée lève l’impact de la eNOS. En pression statique ou pulsée, les artères
pré-contractées se dilatent de façon similaire jusqu’à une force de cisaillement de 15 dyn/cm2.
Cette dilatation, dépendante de l’endothélium et de la eNOS, est augmentée en condition
pulsée à une force de cisaillement de 20 dyn/cm2. En présence de PEG-catalase, la dilatation
induite par le flux est diminuée en pression statique mais pas en pression pulsée, suggérant que
la pression statique, mais pas la pression pulsée, favorise la production de O2
-/H2O2. En effet,
la dilatation induite par le flux est associée à une production de O2
-/H2O2 par la eNOS,
mesurable en pression statique, alors que la dilatation induite par le flux en pression pulsée est
associée à la production de NO. Les différences de sensibilité à la dilatation induite par le flux
ont été abolies après inhibition de Nox2, en condition statique ou pulsée.
La pression pulsée physiologique régule donc l’activité de la eNOS cérébrale, en
augmentant le tonus myogénique et, en présence de flux, permet la relâche de NO via la
eNOS. / While in vivo arterial blood pressure in cerebral arteries is pulsatile, in vitro cerebral
arterial function is generally assessed under a static pressure. Thus, whether pulse pressure
regulates cerebral endothelial shear stress sensitivity and myogenic tone is unknown. We
hypothesized that a physiological pulse pressure induces a better flow-mediated dilation and
optimized myogenic tone. The aim of this study was to test in vitro the impact of pulse
pressure on myogenic tone and eNOS-dependent flow-mediated dilation in mouse cerebral
arteries.
Using a custom computer-controlled pneumatic system generating a pulse pressure (used
at 30 mm Hg, rate of 550 bpm) coupled to an arteriograph, isolated posterior cerebral arteries
from 3-month old C57Bl/6J mice were pressurized at 60 mm Hg, either in static or pulse
pressure conditions. Shear stress from 2 to 20 dyn/cm2 was applied and flow-mediated dilation
measured.
Without pulse pressure, myogenic tone was low but potentiated by both L-NNA (eNOS
inhibitor) and PEG-catalase (catalyses H2O2), suggesting an influence of eNOS-derived dilator
products on myogenic tone. Pulse pressure significantly increased myogenic tone,
independently of L-NNA and PEG-catalase, suggesting that pulse pressure prevents the impact
of eNOS. In both static and pulse pressure conditions, cerebral arteries did not dilate to shear
stress in the presence of L-NNA or after endothelial denudation, confirming the endothelial
origin of the dilatory response. Up to 15 dyn/cm2, shear stress elicited similar flow-mediated
dilation in static and pulse pressure conditions; at 20 dyn/cm2, however, flow-mediated
dilation were higher in the presence of pulse pressure. PEG-catalase reduced flow-mediated
dilation in static but not in pulse pressure, suggesting that in static conditions eNOS is
responsible for O2
-/H2O2 production. Indeed, eNOS-derived O2
-/H2O2 production was
measured during flow-mediated dilation in static pressure, while pulse pressure promoted
eNOS-derived NO production. Differences in flow-mediated dilation between static and pulse
pressure conditions were abolished after Nox2 inhibition.
In conclusion, pulse pressure modulates cerebrovascular eNOS activity: at rest, pulse
pressure inhibits eNOS, increasing myogenic tone. In the presence of flow, pulse pressure permits a shear stress-dependent eNOS-derived NO release, leading to higher flow-mediated
dilation.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:umontreal.ca/oai:papyrus.bib.umontreal.ca:1866/13493 |
| Date | 08 1900 |
| Creators | Raignault, Adeline |
| Contributors | Thorin, Éric |
| Source Sets | Université de Montréal |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Thèse ou Mémoire numérique / Electronic Thesis or Dissertation |
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