Dissertations / Theses on the topic 'Récepteurs (AT1 et AT2) de l'angiotensine II'

Le système rénine - angiotensine est reconnu aujourd'hui comme l'un des principaux systèmes régulateurs des fonctions cardio-vasculaires et rénales de l'organisme. Par son action vasoconstrictrice puissante, l'angiotensine II joue un rôle fondamental dans la physiopathologie de l'hypertension artérielle. Antagoniser l'angiotensine II, au niveau de son site d'action, constitue le moyen le plus sélectif et le plus efficace de s'opposer à toutes les actions de l'angiotensine II quelles que soient les voies de synthèse de cette hormone. Dans un premier temps, notre travail a consisté à synthétiser des antagonistes sélectifs at 1. Différentes pharmacomodulations ont été réalisées afin d'évaluer l'intérêt de la présence d'une deuxième fonction acide carboxylique, l'importance de la structure 4-methyl-2-yl-1, 1-biphenyle et de la nature de son substituant en 2 sur l'affinité pour le récepteur at 1 de l'angiotensine II. D'autres part, dans le but d'obtenir des ligands mixtes des récepteurs at 1 et at 2, nous avons réalisé différentes modulations au niveau de la structure biphényle et de la nature du substituant (remplacement du tétrazole par un acylsulfonamide ou une sulfonylurée, orientation spatiale de la fonction acide carboxylique par introduction d'un carbonyle entre les deux phényles). L'affinité de ces composés pour le récepteur at 1 a été déterminée par des tests de binding sur des membranes non purifiées de cellules d'hépatome humain (plc-prf-5) et pour le récepteur at 2, sur des membranes non purifiées de cervelet de veau. Les résultats pharmacologiques ont montré, malgré l'introduction d'éléments favorisant la reconnaissance pour le récepteur at 2, la sélectivité de ces molécules pour le récepteur at 1.

Le Système Rénine Angiotensine tient une place prépondérante au sein de la circulation cérébrale. Les Antagonistes des Récepteurs AT1 à l'Angiotensine II (ARAII) ont prouvé leur efficacité dans la prévention de l'Accident Vasculaire Cérébral (AVC), indépendamment de leur effet anti-hypertenseur. Plusieurs mécanismes pourraient être impliqués dans cette cérébroprotection. D'une part, en bloquant les récepteurs AT1, les ARAII favorisent la stimulation des récepteurs AT2 à l'angiotensine II. Le caractère bénéfique lié à la stimulation des récepteurs AT2 s'oppose au caractère délétère lié à la stimulation des récepteurs AT1. Nous avons montré que cet équilibre AT1 - AT2 est modifié au niveau cérébrovasculaire suite à un régime hypersodé. En effet, la vasodilatation des artérioles cérébrales médiée par les récepteurs AT2 est abolie, ce qui pourrait constituer un élément délétère lors de la survenue d'un évènement ischémique. D'autre part, certains ARAII présentent une affinité pour les récepteurs PPAR-gamma. Cette activité, démontrée comme protectrice à différents niveaux vasculaires, pourrait également être bénéfique pour la circulation cérébrale. Nous avons en particulier montré que l'activation PPAR-gamma améliore les effets des ARAII au niveau de la circulation cérébrale (diamètre artériolaire, réactivité à l'angiotensine II). Les mécanismes en jeu semblent impliquer des modifications de la fonction des récepteurs AT1-AT2, indépendamment de leur expression. La stimulation des récepteurs AT2 et l'activation PPAR-gamma constituent donc deux propriétés particulières des ARAII. Ces propriétés pourraient participer au caractère cérébroprotecteur des ARAII, au-delà du seul blocage des récepteurs AT1. Le développement de molécules duales regroupant les activités antagoniste AT1 - agoniste PPAR-gamma pourrait constituer un avenir thérapeutique intéressant dans le traitement de l'hypertension en apportant une protection cérébrovasculaire supérieure aux traitements actuels
The Renin Angiotensin System plays a major role in cerebral circulation. AT1 receptor blockers (ARBs) afford protection against cerebrovascular complications that go beyond that to be expected from their blood pressure lowering action. Several mechanisms could explain such beneficial effects. Firstly, by blocking AT1 receptors, ARBs promote AT2 receptor stimulation by angiotensin II. The beneficial effect related to stimulation of AT2 receptors (vasodilation) counterbalances the deleterious actions of AT1 receptors stimulation. Changes in this ratio may then alter cerebral circulation. We demonstrated that the AT1- AT2 ratio is modified at the cerebrovascular level during high salt intake, which is a risk factor for stroke. The AT2-mediated vasodilation of pial arterioles is abolished. Secondly, some ARBs act as partial agonists of PPAR-gamma. Such an activity, which has been demonstrated to protect extracerebral vessels, could also be beneficial for cerebral circulation. Our results showed that PPAR-gamma activation improves ARB effects on cerebral circulation (arteriolar diameter, angiotensin II reactivity). The underlying mechanisms could imply functional regulation of AT1-AT2 receptors without any change in expression status. AT2 receptor stimulation and PPAR-gamma activity are two special properties of ARBs. These properties could contribute to the cerebroprotection induced by ARBs, beyond the AT1-receptor blockade. Development of new molecules with AT1-receptor blockade and PPAR-gamma activity could take part into the future therapeutic management of hypertension, providing a better cerebrovascular protection

Les mécanismes de sécrétion de noradrénaline (NA) via les récepteurs de l'angiotensine (AT1) et alpha2-adrénergiques (alpha2A/C-AR) restant méconnus, nous avons émis l'hypothèse de l'implication d'un dimère AT1/alpha2C. Nos résultats montrent que ces deux récepteurs interagissent directement et que la liaison l'angiotensine II (AngII) et de NA stabilisent des conformations différentes du dimère. De plus, dans des conditions mimant l'hypertension artérielle (HTA ; costimulation NA+AngII), le dimère adopte une nouvelle conformation. En utilisant une technique originale permettant de mesurer spécifiquement l'activation des voies de signalisation intracellulaires induite uniquement par le dimère AT1/alpha2C, nous avons mis en évidence que la costimulation induit l'activation par le dimère d'une nouvelle voie de signalisation faisant intervenir la voie Galphas/PKA. Enfin, nous avons étudié la relevance physiologique de cette nouvelle entité in vivo en explorant l'activité du SNA chez la souris par microneurographie. De façon étonnante, la co-injection AngII+NA engendre une augmentation de l'activité du SNS, par rapport à l'injection d'AngII seule suggérant potentiellement un rôle du dimère AT1/alpha2C dans le contrôle de l'activité du SNA. En conclusion, l'ensemble de ces travaux montrent pour la première fois l'existence du dimère AT1/alpha2C et surtout la création d'une nouvelle entité pharmacologique via un dimère. A plus long terme, le dimère AT1/alpha2C pourrait représenter une nouvelle entité pharmacologique qui modulerait de façon originale le tonus sympathique et pourrait constituer une nouvelle cible de médicaments notamment dans le cadre du traitement de l'HTA
Mechanisms of norepinephrine (NE) secretion via angiotensin (AT1) and alpha2-adrenergic (alpha2A/C-AR) receptors remains unknown. So we hypothesized the involvement of a AT1/alpha2C dimer. Our results show that these two receptors are able to interact directly and binding of angiotensin II (Ang II) or NA stabilize different conformations of the dimer. In addition, under conditions mimicking arterial hypertension (HTN; costimulation NA+AngII), AT1/alpha2C dimer adopts a new conformation. Using a new technique allowing a specific measure of intracellular signaling pathways activation only induced by AT1/alpha2C dimer, we demonstrated that costimulation induces a new signaling pathway involving the Galphas / PKA pathway. Finally, we studied the physiological relevance of this new entity in vivo by exploring the SNS activity in mice by microneurography. Surprisingly, co-injection AngII + NA causes an increased SNS activity, compared to the injection of AngII alone, suggesting a role of AT1/alpha2C dimer in the control of controlling SNS activity. In conclusion, all this work show for the first time the existence of the AT1/alpha2C dimer and especially the creation of a new pharmacological entity in HTN condition. In the longer term, AT1/alpha2C dimer may represent a new pharmacological entity that originally modulate the sympathetic tone and may be a new drug target in particular the treatment of HTN

Depuis quelques années, d'importants efforts ont été réalisés pour élaborer des antagonistes des récepteurs de l'angiotensine II. Cette nouvelle approche du traitement de l'hypertension artérielle permet de s'opposer a toutes les actions de l'angiotensine II quelles que soient ses origines. De par leur mode d'action spécifique, les antagonistes des récepteurs de l'angiotensine II n'interfèrent directement avec aucune réaction enzymatique et n'entraînent pas, par exemple, d'accumulation de bradykinine, a l'origine d'effets indésirables gênants ou graves (toux, œdèmes angioneurotiques) rencontres avec les inhibiteurs de l'enzyme de conversion. Les objectifs de cette nouvelle approche sont doubles : s'orienter vers des médicaments antihypertenseurs renforçant la protection cardio-vasculaire et rénale, et améliorer la tolérance. Les travaux entrepris concernent la synthèse et l'étude pharmacologique de nouvelles molécules non peptidiques, ligands potentiels des récepteurs at1 de l'angiotensine II. Les différentes modulations ont été réalisées a partir d'hétérocycles tenseurs de type pyrazolidine-3,5dione et pyridazine-3,6-dione. Elles nous ont permis d'élaborer plusieurs molécules possédant une bonne affinité (pki>7) et une très bonne sélectivité pour le récepteur AT1. Deux d'entre elles ont été sélectionnées par un partenaire industriel, UCB S. A pharmaceutical sector, pour des tests pharmacologiques complémentaires. Ces résultats ont clairement démontre l'activité antagoniste de ces ligands qui peuvent des lors prétendre a un développement thérapeutique.

Nous avons étudié dans deux modèles expérimentaux de néphropathie diabétique (rats hypertendus SHR et rats normotendus WKY rendus diabétiques par injection de streptozotocine) l'expression de la néphrine. Nous avons montré que l'expression glomérulaire du gène et de la protéine néphrine était diminuée chez les rats diabétiques. La diminution de l'expression de la néphrine était associée au développement de l'albuminurie chez les rats hypertendus et normotendus. Un antagoniste du récepteur AT1 de l'angiotensine II prévenait chez les rats diabétiques l'apparition de l'albuminurie et la diminution de l'expression de la néphrine. Nous avons montré chez le rat diabétique SHR qu'il existait une diminution de l'expression rénale de l'expression des deux récepteurs AT1 et AT2 de l'angiotensine II. Un traitement par un antagoniste du récepteur AT1 prévenait la réduction de l'expression du gène et de la protéine du récepteur AT1 mais était sans effet sur l'expression du récepteur AT2

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.

L'angiotensine II (AngII) contribue à la prolifération des cellules musculaires lisses (CML) en stimulant les voies des phosphatidylinositol 3-kinases (PI3-K) et des extracellular signal-regulated kinases (ERK). Les cibles de PI3-K ainsi que la régulation des interactions des voies PI3-K/Akt et ERK impliquées dans cette réponse ne sont pas clairement déterminées. Parmi les mécanismes moléculaires pouvant intervenir, la protéine PEA-15 (phosphoprotein enriched in astrocytes), capable de moduler la localisation nucléaire d'ERK et décrite comme substrat d'Akt, est un candidat potentiel. Nos objectifs ont été: 1) d'identifier les cibles des PI3-K impliquées dans l'effet prolifératif de l'AngII et 2) dans un contexte de suractivation d'Akt d'identifier les interactions moléculaires existant entre les voies PI3-K et ERK et d'évaluer leurs conséquences fonctionnelles sur la réponse proliférative de l'AngII. Dans des CML d'aorte de rat et dans des CHO surexprimant le récepteur AT(lA) (CHO-AT(lA)), les voies PI3-K et ERK sont activées indépendamment mais sont toutes deux nécessaires à la réponse mitogénique de l'AngII, bloquée par un inhibiteur spécifique d'Akt ou l'expression d'un mutant dominant négatif d'Akt. De façon inattendue, la surexpression d'Akt en CHO-AT(lA) inhibe la réponse proliférative de l'AngII. Cet effet est associé à une diminution de l'activité transcriptionnelle d'ERK consécutive à la rétention cytosolique de ces kinases, sans modification des niveaux de phosphorylation. La surexpression de PEA-15 en CHO-AT(lA) entraîne aussi une relocalisation cytoplasmique d'ERK et une inhibition de la réponse proliférative. De plus, l'activation d'Akt augmente la demi-vie de PEA-15. Nos résultats montrent que 1) l'activation spécifique d' Akt endogène est nécessaire à la réponse proliférative de l'AngII et 2) la suractivation d'Akt régule négativement ERK, par stabilisation de la protéine PEA-15 et rétention d'ERK au cytoplasme, abolissant l'effet prolifératif de l'AngII
Angiotensin II (AngII) takes part to vascular smooth muscle cells (SMC) proliferation by stimulating the phosphatidylinositol 3-kinases (PI3-K) and extracellular signal-regulated kinases 1/2 (ERK) pathways. The targets of PI3-K and the regulation of the interactions possibly involved between the PI3-K/Akt and ERK pathways are not clearly defined in this cellular response. Among the molecular mechanisms, the PEA-15 (phosphoprotein enriched in astrocytes) protein, which modulates ERK nuclear localization and is an Akt substrate, seemed a good candidate. Our aims have been : 1) to identify the PI3-K targets implicated in the proliferative effect of AngII and 2) to precise the molecular interactions between the PI3-K and ERK pathways and to assess their functional consequences on the AngII proliferative response when modifying the balance between the two pathways. In rat aortic SMC and in CHO cells overexpressing the AT(lA) receptor (CHO-AT (lA)), the PI3-K and ERK pathways are independently activated but both necessary for the mitogenic response, blocked by a specific Akt inhibitor or by the expression of a dominant negative Akt mutant. Unexpectedly, Akt overexpression in CHO-AT(lA) inhibits the proliferative response of AngII. This effect is associated with a decrease of ERK transcriptional activity without modification of its phosphorylation levels. Furthermore, Akt overexpression leads to the down-regulation of the AngII-induced ERK nuclear translocation. PEA-15 overexpression also leads to ERK cytosolic relocalization and inhibition of the proliferative response in CHO-AT(lA). Moreover, Akt activation increases PEA-15 half-life. Our results show that 1) the specific activation of endogenous Akt is necessary to the proliferative response of AngII and 2) the overactivation of Akt negatively regulates ERK by stabilizing PEA-15 and retaining ERK in the cytosol, abrogating the proliferative effect of AngII

Résumé : La signalisation biaisée représente la capacité des récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) d'engager des voies de signalisation distinctes avec des efficacités variables selon le ligand utilisé ou la mutation dans le récepteur. Un meilleur contrôle des voies activées ou inhibées par des médicaments pourrait permettre de réduire leurs effets indésirables. Malheureusement, les mécanismes structuraux impliqués dans la transmission du signal à travers la membrane plasmique par l'entremise des RCPG sont peu connus, ce qui limite le développement rationnel de nouvelles molécules ciblant des voies de signalisation particulières. Le récepteur de type 1 à l'angiotensine II (AT[indice inférieur 1]), un RCPG de classe A prototypique, peut activer différents effecteurs suite à sa stimulation par le ligand endogène angiotensine II (AngII), incluant la protéine G[indice inférieur q/11] et les β-arrestines. Il est suggéré que l'activation de ces deux voies de signalisation peut être associée à des conformations différentes du récepteur AT[indice inférieur 1]. Pour vérifier cette hypothèse, nous avons utilisé des simulations de dynamique moléculaire afin d'explorer les interactions et les mouvements qui définissent le paysage conformationnel du récepteur AT[indice inférieur 1]. De plus, nous avons vérifié comment était modifié le paysage conformationnel par des mutations (N111G, N111W et D74N) et des ligands (AngII et [Sar[indice supérieur 1], Ile[indice supérieur 8]]AngII) ayant des profils signalétiques différents pour la voie de la protéine G[indice inférieur q/11] et la voie des β-arrestines. Les résultats obtenus nous éclairent sur le rôle d'un réseau de ponts hydrogène entre des résidus polaires conservés au coeur du récepteur dont font partie les résidus N111[indice supérieur 3.35] et D74[indice supérieur 2.50]. Les résultats révèlent la présence d'un groupe de résidus hydrophobes juste au-dessus du réseau de ponts hydrogène et adjacent à la pochette de liaison du récepteur qui semble important pour la stabilisation de l'état inactif du récepteur ainsi que pour son activation par un ligand. Dans l'ensemble, les résultats suggèrent que l'activation de la voie de la protéine G[indice inférieur q/11] est associée avec une transition conformationnelle spécifique stabilisée par l'agoniste alors que l'activation de la voie des β-arrestines est associée à une stabilisation de l'état de repos du récepteur.
Abstract: Biased signaling represents the ability of G protein-coupled receptors to engage distinct pathways with various efficacies depending on the ligand used or on mutations in the receptor. Having better control over the signaling pathways activated or inhibited by drugs could lead to fewer undesirable effects. Unfortunately, the structural mechanisms involved in the transmission of signal across the cell membrane through the receptors are poorly understood, which limits the rational development of new molecules targetting specific signaling pathways. The angiotensin-II type 1 (AT[subscript 1]) receptor, a prototypical class A G protein-coupled receptor, can activate various effectors upon stimulation with the endogenous ligand angiotensin-II (AngII), including the G[subscript q/11] protein and β-arrestins. It is believed that the activation of those two pathways can be associated with distinct conformations of the AT[subscript 1] receptor. To verify this hypothesis, microseconds of molecular dynamics simulations were computed to explore interactions and movements that define the conformational landscape of the AT[subscript 1] receptor. We have also verified how this conformational landscape is modified by mutations (N111G, N111W, D74N) and ligands (AngII, [Sar[superscript 1]Ile[superscript 8]]AngII) that have different signaling properties on the G[subscript q/11] pathway and the β-arrestin pathway. The results provide a better understanding of the role of a hydrogen bond network formed of conserved polar residues in the receptor core which include residues N111[superscript 3.35] and D74[superscript 2.50]. The results also reveal the existence of a cluster of hydrophobic residues located right above the hydrogen bonds network and adjacent to the binding pocket that appears important for the stabilization of the ground state of the receptor as well as its ligand-induced activation. As a whole, the results suggest that activation of the G[supbscript q/11] pathway is associated with a specific conformational transition stabilized by the agonist, whereas the activation of the β-arrestin pathway is linked to the stabilization of the ground state of the receptor.

L'objectif de ce travail était de développer de nouvelles voies d'obtention de produits acides potentiellement ligand du zinc dans le cadre d'un projet plus vaste mené au laboratoire sur deux cibles biologiques appartenant à la famille des métalloprotéases à zinc, l'aggrécanase et l'enzyme de conversion de l'angiotensine de type 2.
La stratégie chimique utilisée a été la phase solide à l'aide d'une résine chlorure de trityle. La synthèse a été effectuée à partir de dérivés amino-acide protégés par un carbamate de fluorénylméthyle ou d'éthylène-oxy-triméthyle silicium permettant une déprotection en parallèle de la fonction amine une fois la fonction acide fixée à la résine. Nous avons obtenu une chimiothèque de 400 composés. A partir de ces 400 produits un hit a été identifié comme inhibiteur potentiel de l'aggrécanase 2. Des études de relations structures activités d'analogues de ce hit sont actuellement en cours.
En parallèle, comme le tétrazole fait partie des fonctions chimiques potentiellement ligand du zinc et est une fonction phare dans le développement d'inhibiteurs du récepteur à l'angiotensine 2 (AT1), nous avons développé une nouvelle technique de greffage de tétrazole sur résine et de synthèse de chimiothèque biphényltétrazole.Ces travaux ont permis la mise au point d'une nouvelle méthode de synthèse de biphényltétrazole en phase homogène au micro-onde et la synthèse innovante de dérivés biphényltétrazole en phase solide exemplifié par la synthèse de l'irbésartan en phase solide.
Nous avons ensuite développé des dérivés biphényltétrazole pyrazole. Pour cette famille de molécules, nous avons exploité les études effectuées sur la réaction de Buchwald que nous avons adaptée à nos composés. De plus ces mêmes travaux ont permis la mise au point d'une nouvelle réaction d'obtention de dérivés para-iodophényle pyrazole en une seule étape et qui ouvre une nouvelle voie rétrosynthétique de dérivés phényle pyrazole. Cinq de ces produits ont montré sur activité sur le récepteur AT1.