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Cardiovascular diseases are among the leading causes of death in the world. Endothelial dysfunction is an early event that contributes to the pathological process and is characterized by a reduction in endothelium-derived nitric oxide (NO) production and by an increased oxidative stress. lt has been recently shown that microRNAs (miRs) are involved in cardiovascular diseases. Ex vivo preliminary studies performed in the FATH laboratory highlighted an enhanced NO-mediated vaso-relaxation when miR-199a-3p or miR-199a-Sp are inhibited. NO is a potent endogenous vasodilator that promotes vasodilation, inhibits platelets aggregation and inhibits leucocytes adhesion. In the endothelial cells, this molecule is generated by endothelial nitric oxide-synthase (eNOS). lts expression and activity, and then its ability to produce NO, are regulated by transcriptional, posttranscriptional and posttranslational modifications. The goal of this work is to study molecular targets of these miRs in endothelial cells using transfection of specific inhibitors (LNA) against miRs199a-3p/a-Sp. This approach will allow us to investigate implication of these miRs in the regulation of the NOS/NO pathway and their role in vascular physiopathology. We first confirmed with in vitro experiments that miR-199a-3p inhibition induces an increase in NO production using electro-paramagnetic resonance (EPR). The increased NO-generation is due to phosphorylation mediated-eNOS activation. The study of eNOS regulation pathways when miR-199a-3p is inhibited revealed the involvement of multiple proteins including the kinase Akt and the phosphatase calcineurine. We also showed that the expression of the eNOS allosteric modulator, caveolin-1,was not modified after miR-199a-3p inhibition. A similar approach has been followed to evaluate miR-199a-Sp targets. ln cultured endothelial cells, inhibition of this miR also promotes an increase in NO production. As the miR-199a-3p, miR-199a-Sp inhibition allows a phosphorylation mediated-eNOS activation targeting Akt and calcineurine.lt is interesting to note that NO's half-life could be modified. lndeed we observed that miR-199a-Sp inhibition seems to be associated with an increase of superoxide dismutase (SODl) expression. The increase of Hifla and VEGF expression in endothelial cells treated with LNA 199a-Sp and the Matrigel angiogenesis assay confirm that this miR takes part to the hypoxic stress response and that miR-199a-Sp directly modulates angiogenesis.ln conclusion, our work allowed us to identify several direct and indirect endothelial targets of miRs199a-3p and a­ Sp, responsible for the NOS/NO pathway modulation suggesting an important role of endothelial functions regulators for these miRs. La dysfonction endothéliale est un événement précoce au développement des pathologies cardiovasculaires, une des causes majeures de décès dans le monde. Elle est caractérisée notamment par une incapacité de l'endothélium à générer des quantités suffisantes de monoxyde d'azote (NO) pour assurer l'homéostasie vasculaire ainsi que par une augmentation du stress oxydatif. D'autre part, il a été récemment établi que les microARNs (miRs) sont impliqués dans les pathologies cardiovasculaires. Des études préliminaires ex vivo réalisées au laboratoire ont mis en évidence qu'inhiber le miR-199a-3p ou le miR-199a-Sp améliore la relaxation vasculaire médiée par le NO. Cette molécule est synthétisée dans les cellules endothéliales par la NO-synthase endothéliale (eNOS). L'expression et l'activité de cette protéine, et ainsi sa capacité à produire du NO, sont régulées par des modifications transcriptionnelles, post­transcriptionnelles et post-traductionnelles. Dans ce contexte, le but de ce mémoire est d'étudier les cibles moléculaires de ces miRs dans les cellules endothéliales par transfection d'inhibiteurs (LNA) dirigés contre les miR-199a-3p/Sp afin de mettre en évidence leur implication dans la régulation de la voie NOS/NO ainsi que leur rôle dans la physiopathologie vasculaire. Nous avons d'abord confirmé in vitro que l'inhibition du miR-199a-3p provoque une augmentation de la production de NO en utilisant la résonance électro-paramagnétique (EPR). Cette production accrue résulte de l'activation d'eNOS par un changement des niveaux de phosphorylation. L'étude des voies de régulation d'eNOS, lorsque miR-199a-3p est inhibé, révèle l'implication de plusieurs protéines dont la kinase Akt et la phosphatase, calcineurine. Le modulateur allostérique d'eNOS, cavéoline-1, n'est lui pas modifié. Une approche similaire a été suivie pour évaluer les cibles du miR-199a-Sp. Dans les cellules endothéliales en culture, l'inhibition de ce miR induit aussi une augmentation de la production de NO. Comme pour le miR-199a-3p, l'inhibition du miR-199a-Sp permet une activation d'eNOS par phosphorylation via un ciblage d'Akt et de la calcineurine. Il est intéressant de noter qu'au-delà de la production du NO, sa demi-vie peut aussi être modifiée. Nous avons en effet observé que l'inhibition du R-l99a-Sp est associée à une augmentation de l'expression du superoxyde dismutase (SOD1), l’augmentation de l'expression de Hifα et du VEGF dans les cellules endothéliales traitées par le LNA. 199a-5p ainsi que la culture de ces cellules en Matrigel confirme que ce Mir participe à la réponse aux stress hypoxiques et suggère qu’il module l’angiogenèse directement. En conclusion, ce mémoire a permis d’identifier plusieurs cibles endothéliales directes et indirectes des miR-199a-3p/5p, responsables de la modulation de la voie NOS/no suggérant un rôle important de régulateurs des fonctions endothéliales par ces microARNS.

MicroRNAs --- Endothelial Cells

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L’endothélium joue un rôle important dans le maintien du tonus et de l’intégrité vasculaire, surtout par la synthèse et la libération de monoxyde d’azote. L’altération de la vasodilatation dépendante de l’endothélium est un marqueur majeur de la dysfonction endothélium. Cette dysfonction contribue à la pathogénèse et la progression de nombreuses maladies cardiovasculaires telles que le diabète, l’hypertension et les maladies ischémiques.En présence de telles pathologies cardiovasculaires, un des objectifs thérapeutiques vise à favoriser la production de facteurs endothéliaux vasodilatateurs.Longtemps considérés comme le sous-produit inerte du catabolisme du NO, les nitrites constituent en fait un véritable réservoir intravasculaire de monoxyde d'azote. Dans des conditions d'ischémie pathologique où règnent des pressions partielles en oxygène extrêmement basses ainsi qu'une acidose, la réduction des nitrites en NO peut résulter d'une réduction enzymatique par la xanthine oxydase ou la NO synthase ou d'une transformation non-enzymatique. Ainsi, les expériences de mesure de relaxation su un myographe isotonique ont mis en évidence la capacité des nitrites à dilater les artérioles isolées de manière plus importante (environ 2,5X) dans des conditions acides (pH 6,8) qu'à pH physiologique.Le phénomène connu sous le nom de préconditionnement ischémique consiste à exposer le tissu cardiaque (ainsi que les cellules endothéliales) à une suite de brefs épisodes ischémiques et reperfusions intermittentes.Ce préconditionnement ischémique protège le tissu myocardique (et endothéliale) contre des dégâts fonctionnels et la mort cellulaire causés lors d'une ischémie prolongée ultérieure. Afin de comprendre les mécanismes responsables de ces effets protecteurs sur la fonction endothéliale, un protocole d'hypoxie-réoxygénation a été développé de manière à mimer l'ischémie/reperfusion et le préconditionnement ischémique. Les expériences utilisant la technique du myographe isométrique ont montré que la relaxation NO-dépendante est altérée par l'hypoxie-reperfusion alors que la composante EDHF de la relaxation est améliorée. Par ailleurs, le préconditionnement hypoxique semble corriger la dysfonction endothéliale induite par l'hypoxie en améliorant la Le développement et l'utilisation de souris déficientes en cavéoline-1 (cav-1 KO) a apporté de nouveaux regards sur le rôle de la compartimentalisation intracellulaire dans la régulation de la fonction endothéliale ainsi que dans la pathogenèse des maladies ischémiques. Ce travailvisait aussi à vérifier l'existence d'un rôle de la cavéoline-1 et de la compartimentalisation des voies de relaxation endothélium-dépendantes dans l'effet vasodilatateur des nitrites ainsi que dans le préconditionnement ischémique vasculaire. D'une part, aucune amélioration de la réponse aux nitrites dans les vaisseaux mésentériques isolés des souris cavéoline-1 knockout n'a pu être mise en évidence. D'autre part, des résultats préliminaires montrent que rexpression globale de la cavéoline- 1 est fortement augmentée par le préconditionnement hypoxique. Cette up-régulation de la cavéoline-1 pourrait ainsi expliquer l'augmentation de la relaxation EDHF-dépendante induite par le préconditionnement hypoxique notamment par augmentation de l'expression des canaux TRPV4 et des connexines, acteurs clés de la cascade signalétique de l'EDHF et tous deux régulés par la cavéoline-1.

Endothelium --- Endothelial Cells

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Pancreas --- Endothelial Cells --- Cell Differentiation --- Acinar cells

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This eBook is a collection of articles from a Frontiers Research Topic. Frontiers Research Topics are very popular trademarks of the Frontiers Journals Series: they are collections of at least ten articles, all centered on a particular subject. With their unique mix of varied contributions from Original Research to Review Articles, Frontiers Research Topics unify the most influential researchers, the latest key findings and historical advances in a hot research area! Find out more on how to host your own Frontiers Research Topic or contribute to one as an author by contacting the Frontiers Editorial Office: frontiersin.org/about/contact

Medicine --- Immunology --- platelets --- thromboinflammation --- neutrophils --- endothelial cells --- inflammation --- sepsis --- cancer

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vasculature --- Endothelial Cells --- Erythrocytes --- Blood flow --- Nitric Oxide