UNIVERSITE LOUIS PASTEUR STRASBOURG I

UNIVERSITE LOUIS PASTEUR – STRASBOURG I Ecole doctorale Sciences de la Vie et de la Santé Pharmacologie et Physico-chimie des Interactions Cellulaires et Moléculaires UMR CNRS 7034 – Faculté de Pharmacie THESE Pour obtenir le grade de Docteur de l’Université Louis Pasteur Discipline : Sciences Pharmaceutiques Spécialité : Physiologie /Pharmacologie Par Mamadou SARR « MODULATION DE LA BIODISPONIBILITE DU MONOXYDE D’AZOTE (NO) EN PHYSIOPATHOLOGIE VASCULAIRE : INTERET DES STOCKS MOBILISABLES DE NO ET DES ANTIOXYDANTS NATURELS » Présentée et soutenue publiquement le 29 Novembre 2004 Membres du jury Professeur Valérie B. Schini-Kerth, Strasbourg Directeur de thèse Professeur Bernard Muller, Bordeaux Co-Directeur de thèse Docteur François Piquard, Strasbourg Rapporteur Interne Docteur Vincent Richard, Rouen Rapporteur Externe Professeur Alexander Mülsch, Mainz Rapporteur Externe Professeur Jean Claude Stoclet, Strasbourg Examinateur 1SOMMAIRE AVANT-PROPOS .................................................................................................................................. 4 REMERCIEMENTS.................................................................................................................................. 5 LISTES DES PUBLICATIONS ................................................................................................................... 8 LISTES DES ABRÉVIATIONS ET PRINCIPAUX SYMBOLES .................................................................... 11 LISTES DES FIGURES............................................................................................................................ 13 INTRODUCTION GÉNÉRALE ............................................................................................................... 14 CHAPITRE 1 : DONNEES BIBLIOGRAPHIQUES ................................................................................... 18 ÈRE 1 PARTIE : RÔLE DU NO ENDOTHELIAL DANS LE CONTRÔLE DE L’HOMÉOSTASIE VASCULAIRE.. 19 I.1. STRUCTURE ET FONCTIONS DE LA PAROI VASCULAIRE ............................................................................... 19 I.2. DONNÉES GÉNÉRALES SUR LES FACTEURS VASOACTIFS DÉRIVÉS DE L’ENDOTHÉLIUM ....................................... 21 I.3. LE MONOXYDE D’AZOTE..................................................................................................................... 24 I.3.1. BIOSYNTHÈSE PAR LES NO-SYNTHASES .............................................................................................. 24 I.3.1.1. ISOFORMES DE NOS....................................................................................................... 26 I.3.1.2. RÉGULATION DE L’EXPRESSION ET DE L’ACTIVITÉ DE LA NOS ENDOTHÉLIALE............................. 27 I.3.1.3. INHIBITEURS DE NO SYNTHASES ......................................................................................... 28 I.3.2. RÔLE PHYSIOLOGIQUE DU NO D’ORIGINE ENDOTHÉLIALE ..................................................................... 29 I.3.3. MÉCANISMES DES EFFETS DU NO...................................................................................................... 30 2ÈME PARTIE : DYSFONCTION ENDOTHÉLIALE.................................................................................. 34 II.1. DONNÉES GÉNÉRALES....................................................................................................................... 34 II.2. ESPÈCES RÉACTIVES DÉRIVÉES DE L’OXYGÈNE........................................................................................ 35 II.2.1.Nature et localisation des espèces réactives dérivées de l’oxygène.................... 35 II.2.2. Rôle de la NADPH oxydase comme source d’anions superoxydes....................... 38 II.2.3. Rôle des NO synthases comme source d’anions superoxydes .............................. 39 II.3. RÔLE DU STRESS OXYDANT DANS LA DYSFONCTION ENDOTHÉLIALE : EXEMPLE DE L’HYPERTENSION ARTÉRIELLE SYSTÉMIQUE........................................................................................................................................... 41 II.3.1. Modèles expérimentaux d’hypertension artérielle systémique ................................. 41 II.3.2. Stress oxydant et hypertension artérielle systémique.................................................... 43 3ÈME PARTIE : APPROCHES PHARMACOLOGIQUES POUR AUGMENTER LA BIODISPONIBILITÉ EN NO………………………………………………………………………………………………………………..46 2III.1. SUPPLÉMENTATION EN NO ............................................................................................................... 47 III.1.1. Les donneurs de NO.............................................................................................................. 47 III.1.2. Formation de stocks mobilisables de NO ........................................................................ 61 III.2. LES ANTIOXYDANTS NATURELS ET LES COMPOSÉS POLYPHÉNOLIQUES DU VIN ROUGE ................................... 64 III.2.1. Effets des antioxydants sur le système cardiovasculaire ........................................ 64 III.2.2. Les polyphénols du vin rouge ............................................................................................. 66 CHAPITRE 2 : OBJECTIFS ET CONDUITE DU TRAVAIL......................................................................... 72 I. OBJECTIFS....................................................................................................................................... 73 II. APPROCHES EXPERIMENTALES...................................................................................................... 74 CHAPITRE 3 : RESULTATS EXPERIMENTAUX........................................................................................ 77 MÉMOIRE 1 ........................................................................................................................................ 78 MÉMOIRE 2.................. 92 MÉMOIRE 3................ 115 AUTRES PUBLICATIONS NON PRESENTEES DANS CETTE THESE ....................................................... 142 CHAPITRE 4 : DISCUSSION............................................................................................................... 143 I. MODÈLES EXPÉRIMENTAUX .......................................................................................................... 144 I.1. MODÈLE DE TOLÉRANCE INDUITE PAR EXPOSITION PROLONGÉE IN VITRO À LA TRINITRINE (MÉMOIRE 1) .......... 144 I.2. MODÈLE DE DYSFONCTION ENDOTHÉLIALE INDUITE PAR LE TRAITEMENT CHRONIQUE IN VIVO À L’ANGIOTENSINE II (MÉMOIRES 2 ET3) ...................................................................................................................................................................... 149 II. CONSTITUTION DE STOCKS MOBILISABLES DE NO PAR LE S-NITROSOGLUTATHION ............... 153 II.1. AORTES DE RATS DÉPOURVUES D’ENDOTHÉLIUM, TOLÉRANTES À LA TRINITRINE (MÉMOIRE 1) ....................... 153 II.2. AATS POURVUES D’ENDOTHÉLIUM (MÉMOIRE 2) ................................................................... 156 II.3. AORTES DE RATS PRÉSENTANT UNE DYSFONCTION ENDOTHÉLIALE (MÉMOIRE 2)......................................... 157 III. EFFETS PROTECTEURS DES POLYPHÉNOLS DU VIN ..................................................................... 159 CHAPITRE 5 : CONCLUSION GENERALE - PERSPECTIVES............................................................... 164 REFERENCES..................................................................................................................................... 168 3Avant-propos 4Remerciements A mes Maîtres et Juges - Le Professeur Valérie Schini-Kerth Vous avez su nous transmettre avec beaucoup de patience, de générosité et d’indulgence, toute la passion de la recherche qui vous habite. Votre simplicité et votre modestie sont à la dimension de votre envergure scientifique. Vous êtes pour nous un modèle à suivre. Que tout le bien que vous faites autour de vous soit équitablement rendu ainsi qu’à votre famille. Nous tenons à vous exprimer toute notre gratitude et notre reconnaissance sera sans bornes. - Le Professeur Bernard Muller Le plus grand héritage que vous avez su nous transmettre est votre intégrité scientifique. Avec vous, nous avons pu perfectionner notre sens analytique. Vos conseils nous ont permis d’être plus attentif, plus critique. Merci aussi pour toute la sagesse dont vous savez su faire preuve et qui, nous l’espérons, saura être contagieuse. Toute notre reconnaissance. - Le Professeur Jean Claude Stoclet Le seul fait de vous avoir rencontré et connu était déjà pour nous un immense privilège. Vous nous avez toujours orienté mais surtout nous aiguillé au cours de notre formation à divers moments et à chaque sollicitation de notre part. Pour nous, votre bureau a toujours été ouvert. Vos qualités morales, intellectuelles et surtout votre intérêt pour la Science forcent le respect et l’admiration. Nous pourrons affirmer sans risque de nous tromper, que, quelque part, c’est grâce à vous que tout cela a été possible. Toute notre reconnaissance. - Les Professeurs Alexander Mulsch, Vincent Richard et François Piquard La spontanéité avec laquelle vous avez accepté de juger ce travail malgré vos nombreuses occupations nous a profondément touché. Vos qualités scientifiques et votre intérêt pour la Recherche sont pour nous une source de motivation supplémentaire pour la suite de notre formation. Recevez ici, toute notre gratitude et toute notre reconnaissance. 5A tous les responsables scientifiques de l’UMR 7034 A Mr Kenneth Takeda, Directeur de l’Unité. Merci de m’avoir accueilli au sein du Laboratoire de Pharmacologie et Physicochimie des Interactions Cellulaires et Moléculaires. A Mrs Bernar