Academic literature on the topic 'Stress oxydatif – Physiopathologie'

Il existe chez les patients atteints de schizophrénie des anomalies du statut oxydant. Ceci a été démontré à de multiples reprises à la fois en périphérie et dans le système nerveux central. De plus, le stress oxydatif a été corrélé au syndrome déficitaire de la maladie et les études interventionnelles semblent confirmer l'intérêt thérapeutique de la normalisation du statut oxydant. La neurotransmission dopaminergique D2 est aussi altérée chez ces patients, dans le sens d'une augmentation de l'expression des récepteurs dopaminergiques D2 (DRD2) qui a aussi été associée au syndrome déficitaire de la schizophrénie. L'objectif de ce projet était d'évaluer les effets du stress oxydatif sur le niveau d'expression du DRD2 sur des cellules en culture (SH-SY5Y; neuroblastome humain), et sur le syndrome déficitaire de la maladie. Les résultats découlant de ce projet démontrent que l'expression du DRD2 est augmentée en réponse au stress oxydatif et que cette réponse pourrait impliquer la participation du facteur de transcription NF[kappa]B. De plus, le stress oxydatif périphérique, évalué par l'intermédiaire du malonedialdéhyde (MDA), a été corrélé à la sévérité des symptômes négatifs et à une diminution du fonctionnement psychosocial chez des patients atteints de schizophrénie. Les résultats présentés dans ce mémoire suggèrent que le stress oxydatif pourrait avoir un rôle dans le processus adaptatif des systèmes dopaminergiques et confirment le lien entre le stress oxydatif et le statut fonctionnel chez les patients atteints de maladie psychotique.

La prééclampsie, une pathologie obstétricale survenant dans la deuxième moitié de la grossesse, est caractérisée par l'hypertension et la proteinuric L'étiologie de la prééclampsie est inconnue mais un défaut de placentation pourrait contribuer à son établissement. Plusieurs études ont lié la prééclampsie au stress oxydatif, défini comme un déséquilibre entre les oxydants et les antioxydants. Le stress oxydatif pourrait aussi jouer un rôle dans la régulation de l'inflammation et de l'hypertension en prééclampsie. Au cours de cette étude, nous avons confirmé la présence du stress oxydatif dans le placenta prééclamptique grâce à l'analyse des marqueurs de stress Hème-Oxygénase (HO-1) et Protéine de choc thermique 70 (Hsp-70). L'expression des glutathion peroxydases (GPx-1 à -4) et des superoxydes dismutases (SOD1 à -3) a aussi été étudiée. Les résultats montrent une baisse des principales défenses antioxydantes enzymatiques SOD1, GPx-1 et GPx-4 dans les placentas prééclamptiques. De plus, nous avons observé que le travail durant l'accouchement influençait l'expression des défenses antioxydantes dans le placenta. Les anti oxydants non-enzymatiques, vitamine E et coenzyme Qio (CoQio) ont aussi été impliqués dans l'inflammation et l'hypertension en prééclampsie. Nous avons démontré qu'en prééclampsie, le niveau plasmatique de CoQio réduite (CoQ₁₀H₂), était lié à la concentration d'interleukine-18 (IL-18), une cytokine pro-inflammatoire. De plus, la forme oxydée de vitamine E corrélait avec le ratio de prostacycline (PGI₂)/ thromboxane (TXA₂), deux agents à effets vasoactifs. Ce travail démontre que les stress oxydatifs placentaire et systémique jouent un rôle primordial dans l'établissement de l'hypertension et de l'inflammation en prééclampsie.

La prééclampsie est une pathologie obstétricale complexe caractérisée par de l'hypertension et de la protéinurie. Un facteur de risque majeur serait une placentation inadéquate. Plusieurs évidences lient la progression et le maintien de cette maladie à un déséquilibre entre les agents prooxydants et antioxydants. Les enzymes antioxydantes, les glutathion peroxydases (GPx), pourraient jouer un rôle crucial dans cette pathologie. Cinq formes de GPx sont connues, mais aucune n'a été étudiée spécifiquement dans la circulation sanguine des femmes prééclamptiques. Dans cette étude, l'analyse de l'expression des GPx-l et -4 a été faite dans le sang des femmes prééclamptiques et de leur foetus en comparaison avec un groupe contrôle de grossesses. Les niveaux d'ARNm et de protéines des GPx-l et -4 sont plus élevés en prééclampsie et cela, spécifiquement dans les lymphocytes/monocytes sanguins maternels. Ce travail suggère que le groupe atteint de prééclampsie a des défenses antioxydantes accrues dans le but, probablement, de contrer le stress oxydatif caractérisant cette pathologie.

Des travaux antérieurs effectués dans notre laboratoire ont démontré une corrélation entre les niveaux circulants de peroxyde d'hydrogène (H[indice inférieur 2]O[indice inférieur 2]) et d'hormone gonadotrophine chorionique humaine (hCG) chez des femmes souffrant de prééclampsie (Kharfi et al, . 2005). Le peroxyde d'hydrogène étant surtout connu pour ses effets cytotoxiques, nous avons déterminé quels étaient ses effets sur des cellules placentaires in vitro, en rapport aux conditions retrouvées in vivo chez des femmes prééclamptiques. Pour ce faire, nous avons développé un modèle d'étude de cellules trophoblastiques in vitro, avec lequel nous avons pu évaluer les effets du peroxyde d'hydrogène sur la fonction placentaire via la production d'hCG, sur la production de TNF-[alpha] comme marqueur inflammatoire et sur l'oxyde nitrique (NO) comme facteur vasodilatateur. Nos résultats nous ont permis de constater divers effets du peroxyde d'hydrogène sur les cytotrophoblastes in vitro, effets qui peuvent être corrélés avec les niveaux constatés chez la femme prééclamptique. Premièrement, nous avons pu observer une augmentation de la production d'hCG sous l'effet de faibles concentrations de peroxyde d'hydrogène (<50 [micro]M), alors que des concentrations plus élevées diminuent l'activité placentaire en diminuant la sécrétion d'hCG, démontrant son action cytotoxique à plus forte dose. Ceci a également été constaté par une augmentation de l'apoptose. Le peroxyde d'hydrogène a aussi démontré ses effets sur la production par les cytotrophoblastes de facteurs pro-inflammatoires, tel le TNF-[alpha], ainsi que de son récepteur, le TNFR2, qui sont tous deux augmentés après traitement. Le peroxyde d'hydrogène semble aussi avoir une influence sur la production de médiateurs vasodilatateurs tel l'oxyde nitrique, dont la diminution est observée in vitro avec des concentrations croissantes d'H[indice inférieur 2]O[indice inférieur 2]. Le stress oxydatif dans la prééclampsie, représenté dans notre modèle in vitro par le peroxyde d'hydrogène, semble donc être central dans la physiopathologie de cette maladie, puisqu'on peut lui attribuer en partie la variation d'importants facteurs. Toutefois, les moyens de la prise en charge de cette condition pathologique doivent être soigneusement déterminés, puisque le peroxyde d'hydrogène paraît avoir tout de même un rôle physiologique important à jouer, d'où l'intérêt de parler d'équilibre oxydatif.

Le stress oxydant semble impliqué dans le développement de la résistance périphérique à l'insuline conduisant au diabète de type 2. Les membranes biologiques, par leur richesse en acides gras polyinsaturés, constituent des cibles privilégiées pour les espèces oxydantes. La peroxydation des membranes biologiques est ainsi à l'origine de la production de nombreuses espèces réactives parmi lesquelles les aldéhydes 4-hydroxy-2-hexénal (HHE) et 4-hydroxy- 2- nonénal (HNE), dérivant respectivement de la peroxydation des acides gras polyinsaturés des familles omega-3 et omega-6. La présente étude démontre que la concentration plasmatique de HHE est augmentée chez l'homme et chez le rat au cours du diabète et qu'une injection intraveineuse de HHE conduit au développement d'une résistance à l'insuline chez le rat. Sur des lignées de cellules musculaires (L6C5) et d'adipocytes (3T3-Ll) en culture, HHE et HNE provoquent une carbonylation massive des protéines cellulaires et induisent une insulino-résistance en perturbant le transport de glucose ainsi que les voies de signalisation de l'insuline. Ces effets délétères peuvent être contrecarrés par une augmentation du glutathion réduit ou par des traitements antioxydants. HHE et HNE peuvent également former des adduits covalents sur l'insuline, diminuant ainsi son effet hypoglycémiant in vivo et la stimulation du transport de glucose in vitro. HHE et HNE sont impliqués dans le développement de l'insulino-résistance en perturbant à la fois les voies intracellulaires de signalisation et la fonction biologique de l'insuline. Ils constituent donc des cibles pharmacologiques potentielles pour la prévention du diabète de type 2
Oxidative stress appears to be involved in the development of peripheral insulin resistance leading to type 2 diabetes. Biological membranes, because of their high polyunsaturated fatty acids, are prime targets for oxidant species. Peroxidation of biological membranes is responsible for the production of many reactive species including aldehydes 4- hydroxy-2-hexenal (HHE) and 4-hydroxy-2-nonenal (HNE), respectively derived from the peroxidation of omega-3 and omega-6 polyunsaturated fatty acids. This study demonstrates that plasma concentration of HHE is increased in humans and rats during diabetes, and that intravenous injection of HHE lead to the development of insulin resistance in rats. In muscle cells (L6C5) and adipocytes (3T3-Ll), HHE and HNE cause massive carbonylation of cellular proteins and induce insulin resistance by disrupting glucose transport and the signaling pathways of insulin. These disorders can be reversed by an increase of reduced glutathione or by antioxidant treatment. HHE and HNE can also form covalent adducts on insulin, thereby reducing its hypoglycemic effect in vivo and stimulation of glucose transport in vitro. HHE and HNE are involved in the development of insulin resistance by disrupting both the intracellular signaling pathways and biological function of insulin. They are therefore potential drug targets for the prevention of type 2 diabetes

Le premier objectif de cette thèse était d’améliorer l’utilisation et la compréhension des outils de mesure de la déformabilité du globule rouge (GR) dans la drépanocytose (Etudes 1 et 2). L’étude 1 a montré l’importance de la standardisation des mesures de déformabilité par ektacytométrie chez les enfants drépanocytaires. Au cours de l’étude 2, les propriétés des GR ont été modifiées et la variation des courbes de déformabilité érythrocytaire « classique » (index d’élongation en fonction de la contrainte de cisaillement en milieu isotonique) a été comparée aux résultats d’osmoscan (mesure de la déformabilité érythrocytaire en gradient osmolaire à contrainte de cisaillement fixe), méthode de référence pour étudier les anomalies de la membrane du GR. Ainsi, les variations de déformabilité érythrocytaire au-delà de 3 Pa sont affectées à la fois par la viscosité interne du GR et par des modifications de la surface cellulaire (rapport surface/volume) alors que les modifications de l’élasticité membranaire affectent la déformabilité érythrocytaire quelles que soient les forces de cisaillements utilisées (faibles, modérées ou hautes). Le deuxième objectif de cette thèse était d’apporter des éléments supplémentaires sur l’implication des facteurs génétiques, des paramètres hémorhéologiques et du niveau de stress oxydant sur la survenue des complications vaso-occlusives chez les patients atteints de syndrome drépanocytaire majeur (Etudes 3 à 6). La mise en commun des résultats d’hémorhéologie obtenus sur 165 patients de notre cohorte lyonnaise et 240 patients de la cohorte guadeloupéenne a permis de montrer que la rhéologie du GR chez les patients drépanocytaires était dépendante de l’âge. Ainsi, la viscosité sanguine augmente avec l’âge pour atteindre un plateau vers 30 ans alors que la déformabilité érythrocytaire diminue avec l’âge (Etude 3). Ces modifications participent vraisemblablement à l’apparition de complications chroniques chez l'adulte drépanocytaire. Les études 4 et 5 ont été réalisées sur la cohorte pédiatrique lyonnaise. Au cours de ces 2 études, nous avons étudié l’influence sur la rhéologie du sang et la survenue de crises vaso-occlusives (CVO) des facteurs génétiques (alpha-thalassémie, déficit en Glucose-6-Phosphate Déshydrogénase (G6PD) et haplotypes S) d’une part (Etude 4) et du niveau de stress oxydant et nitrosatif d’autre part (Etude 5). L’alpha-thalassémie augmente la déformabilité des GR et l’agrégation érythrocytaire. Ces 2 phénomènes pourraient participer à augmenter le risque de CVO. De plus, l’alpha-thalassémie, en diminuant l’hémolyse, diminuerait le niveau de stress oxydant, élément majeur impliqué dans la physiopathologie de la drépanocytose. Enfin, l’étude 6 a montré que la rhéologie sanguine des patients Sbêta+ était quasi-identique à celle des sujets sains AA mais que les patients les plus sévères pourraient avoir un déficit en monoxyde d’azote circulant. En conclusion, mon travail de thèse contribue à une meilleure compréhension de la physiopathologie de la drépanocytose
The first goal of this thesis (Study 1 and 2) was to improve the use and the comprehension of tools for red blood cell (RBC) deformability measurements in sickle cell disease (SCD). The first study showed the importance of standardization of RBC deformability measurements by ektacytometry in SCD children. In the study 2, the RBC proprieties was modified and the variation of « classic » RBC deformability curve (elongation index as a function of the shear stress in isotonic medium) was compared to osmoscan results (elongation index in hyperosmolar gradient and constant shear stress), the gold standard for RBC membrane defect studies. Thus, the modifications of RBC deformability curve above 3 Pa were affected by RBC internal viscosity and cellular surface modification (and thus surface/volume ratio) while membran elasticity modifications affected RBC deformability whatever the shear stress (low, moderate or high). The second goal of this thesis was to study the effects of genetic modifiers, hemorheological parameters and oxidative stress level on vaso-occlusive complications (VOC) in SCD (Study 3 to 6). Hemorheological parameters were measured on 165 patients from Lyon and 240 patients from Gwada and the results showed that blood viscosity increased until the age of 30 and RBC deformability decreased with age (Study 3). This modifications probably play role in the chronic complications of SCD adult patients. The studies 4 and 5 were conducted on SCD children. We studied the effects of genetic modifiers (alpha-thalassemia, glucose-6-phospho-deshydrogenase deficiency and S haplotypes ; study 3) and nitro-oxidative stress level (study 5). Alpha-thalassemia increase RBC deformability and RBC aggregation. This phenomenon could contribute to increase VOC. Moreover, alpha-thalassemia decreased hemolysis and thus oxidative stress, a major component of SCD physiopathology. Then the study 6 showed that Sbeta+ patient hemorheology was quite the same of AA ubjects but the more severe patients could have a defect in circulating nitric oxide. To conclude, my thesis contribute to a better understanding of SCD physiopathology

Afin de mieux comprendre le mécanisme physiopathologique et inflammatoire impliqué dans la fièvre Méditerranéenne familiale (FMF), nous avons étudié le profil cytokinique ex vivo monocytaire et lymphocytaire des patients FMF. Nous avons ensuite étudié l’implication potentielle dans la FMF de la protéine RAC1, qui semble jouer un rôle dans la production de l’IL-1β, d’une part, et dans la production du stress oxydant, d’autre part. Enfin, nous avons recherché une association potentielle entre les gènes IL-1β et IL-1RA et la susceptibilité et/ou la sévérité de la maladie.La première partie de l’étude a porté sur 34 patients FMF génétiquement confirmés, dont 9 ont été prélevés à deux reprises, en crise et hors crise, et 24 sujets sains. Les marqueurs inflammatoires MBL et CRP ont été dosés dans le sérum par ELISA, et les cytokines ont été quantifiées par Luminex dans le sérum et les surnageants de culture de PBMC de patients et des contrôles avec ou sans stimulation des monocytes par LPS et des lymphocytes par anti-CD3/CD28.Dans la deuxième partie de ce travail, une étude comparative des niveaux d’expression du gène RAC1 chez les patients FMF, en crise ou non, et les contrôles a été effectuée par PCR quantitative en temps réel. L’IL-1β et l’IL-6 ont été dosées par ELISA en présence ou en absence de l’inhibiteur de RAC1 dans les surnageants de culture de PBMC, avec ou sans stimulation par LPS. La quantification des marqueurs du stress oxydant a été effectuée dans le plasma ainsi que dans les surnageants de culture de PMN stimulés ou non par LPS, en présence ou en absence de l’inhibiteur de RAC1.Les génotypes au niveau des 3 polymorphismes à la position -511, -31 et +3954 d
In order to clarify the physiopathological and inflammatory mechanism underlying familial Mediterranean fever (FMF), we evaluated the ex vivo PBMC cytokine profile of FMF patients and compared it with that of controls. Then, we tried to study the implication of RAC1 protein in oxidative stress generation and IL-1β production in FMF patients. Finally, we aimed at investigating the possible association between IL- 1β and IL- 1ra genes and susceptibility and/ or severity of the disease.The first part of the study included 34 genetically confirmed FMF patients, of whom 9 were studied during attack and remission, and 24 healthy controls. Inflammatory markers CRP and MBL were measured in serum by ELISA and cytokine levels were evaluated by Luminex technology in serum and supernatants of PBMC cultures with and without 24h stimulation of monocytes by LPS and T lymphocytes by anti-CD3/CD28 beads.In the second part of this work, we compared expression levels of RAC1 gene between FMF patients, during or between crises, and controls by quantitative real-time PCR. Then, we measured spontaneous and LPS-induced production of IL-1β and IL-6 by ELISA in supernatants of PBMC cultured in the presence or absence of RAC1 inhibitor. Evaluation of oxidative stress markers was performed in plasma and in unstimlated and LPS-stimulated PMN culture supernatants in the presence or absence of RAC1 inhibitor