SUJET DE THESE 2010-2013
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SUJET DE THESE 2010-2013 Titre du sujet proposé : Rôles des phosphodiestérases de type 4 dans le couplage excitation-contraction des myocytes cardiaques. Directeur de thèse (avec n°téléphone et e-mail) Nom : VANDECASTEELE Prénom : Grégoire Tél. : 01.46.83.57.57 E-mail : gregoire.vandecasteele@u-psud.fr du co-directeur s'il y a lieu (n° téléphone et e-mail) Nom : LEROY Prénom : Jérôme Tél. : 01.46.83.57.69 E-mail : jerome.leroy@u-psud.fr Laboratoire (intitulé, N°, adresse complète) UMR-S769 Faculté de Pharmacie Université Paris-Sud 11 5, Rue J.B. Clément 92296 Châtenay-Malabry Site internet : http://inserm-u769.cep.u-psud.fr/fr/index.html Sujet proposé pour une allocation fléchée de l’ED 425 : NON Les récepteurs -adrénergiques jouent un rôle majeur dans la régulation de la fonction cardiaque. Lors d’un stress ou lorsque les besoins hémodynamiques sont accrus, la libération de catécholamines par les terminaisons nerveuses sympathiques et par les glandes surrénales permet leur activation entraînant une stimulation via les protéines G de la synthèse d’AMPc par les adénylate scyclases (AC). Classiquement, les effets cardiaques de l’AMPc sont attribués à l’activation de la protéine kinase AMPc-dépendante (PKA) qui phosphoryle plusieurs protéines clés du couplage 2+excitation–contraction, parmi lesquelles les canaux Ca de type L, le phospholamban, le récepteur de la ryanodine (RyR2) et des protéines contractiles pour augmenter ...
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SUJET DE THESE 20102013 Titre du sujet proposé : Rôles des phosphodiestérases de type 4 dans le couplage excitationcontraction des myocytes cardiaques.Directeur de thèse (avec n°téléphone et email) Nom : VANDECASTEELE Prénom : Grégoire Tél. : 01.46.83.57.57Email :gregoire.vandecasteele@upsud.frdu codirecteur s'il y a lieu (n° téléphoneet email) Nom : LEROY Prénom : Jérôme Tél. : 01.46.83.57.69Email :jerome.leroy@upsud.frLaboratoire (intitulé, N°, adresse complète) UMRS769 Faculté de Pharmacie Université ParisSud 11 5, Rue J.B. Clément 92296 ChâtenayMalabrySite internet :http://insermu769.cep.upsud.fr/fr/index.htmlSujet proposé pour une allocation fléchée de l’ED 425: NON Les récepteursadrénergiques jouent un rôle majeur dans la régulation de la fonction cardiaque. Lors d’un stress ou lorsque les besoins hémodynamiques sont accrus, la libération de catécholamines par les terminaisons nerveuses sympathiques et par les glandes surrénales permet leur activation entraînant une stimulation via les protéines Gsde la synthèse d’AMPc par les adénylate cyclases(AC). Classiquement, les effets cardiaques de l’AMPc sont attribués à l’activation de la protéine kinase AMPcdépendante (PKA) qui phosphoryle plusieurs protéines clés du couplage 2+ excitation–de type L, le phospholamban, le récepteur decontraction, parmi lesquelles les canaux Ca la ryanodine (RyR2) et des protéines contractiles pour augmenter la fonction cardiaque. Les niveaux d’AMPc sont finement régulés par des enzymes qui dégradent ce second messager, les phosphodiestérases (PDE). Dans le myocyte cardiaque, 4 familles de PDE (1 à 4) qui dégradent 5 l’AMPcsont clairement identifiées . Non seulement ces enzymes dégradent le nucléotide cyclique pour permettre la terminaison des signaux AMPc, mais elles le confinent dans des domaines
Université Paris-Sud 11–Directeurde l’Ecole doctorale:Marc Pallardy, marc.pallardy@u-psud.fr 5, rue Jean-Baptiste Clément 92296 Châtenay-Malabry cedex Sécrétariat :Mme Lucie LandryTél. 01 46 83 55 85–lucie.landry@u-psud.fr
particuliers de la cellule cardiaque etlimitent la diffusion de ce second messager ubiquitaire. Diverses PDE sont associées spécifiquement avec différents récepteurs, ce qui permet l’activation de cibles intracellulaires localisées et de maintenir la spécificité des réponses intracellulaires à divers signaux 4 hormonaux . Dans l’insuffisance cardiaque(IC), la signalisationadrénergique est perturbée. Les profonds remaniements de cette voie seraientliés à l’augmentation chronique des taux de catécholamines circulantes observée dans l’IC qui corrèle avec le taux de mortalité des patientsatteints par cette pathologie. Les traitements promoteur del’AMPc comme la milrinone,un inhibiteur de la PDE3, améliorent les performances cardiaques mais augmentent la mortalité à long terme. Ces constats peuvent s’expliquer par une perte de la compartimentation subcellulaire de l’AMPc. Nous avons récemment montré queles PDE de type 4 sont prépondérantes pour hydrolyser l’AMPc produit lors 3 d’une stimulation des récepteursadrénergiqueset que leur expression est également diminuée dans 1 l’hypertrophie cardiaque. Les PDE de type 4 sont codées par trois gènes (A, B et D) donnant lieu à de nombreuses isoformes par épissage alternatifdont le rôle dans la compartimentation de l’AMPc reste à préciser. Le but du projet de thèse consistera à étudier le rôle respectif des différentes isoformes de PDE4B et de PDE4D dans la compartimentation des signaux AMPc dans les cardiomyocytes de rats adultes en surexprimant des dominants négatifs des PDE4. Nous étudierons en détail leur implication dans le couplage excitationcontraction. Dans un premier temps nous déterminerons par RTPCR quantitativele profil d’expression des différents variants d’épissage des isoformes de PDE4les cardiomyocytes de rats adultes. dans Leur localisation intracellulaire sera étudiée par immunofluorescence. Grâce à des approches d’électrophysiologie, d’imagerie de fluorescence (FRET) permettant la mesure en temps réel de l’AMPc dans une cellule vivante, nous étudierons leur influence respective sur les signaux adrénergiques dans le cardiomyocyte adulte. Leurs effets sur le courant calcique de type L mesuré par la technique de patch clamp, sur le raccourcissement cellulaire et la transitoire calcique mesurés en simultané grâce à un système Ionoptix seront également évalués. Nous estimerons plus précisément leur implication dans la régulation du couplage excitationcontraction en mesurant les évènements 2+ élémentaires de libération de Ca(sparks) grâce à la microscopie confocale. L’influence des isoformes de PDE4 sur le profil de phosphorylation des protéines clés du couplage excitation contraction sera déterminée par western blot. L’ensemble de ces résultats sera comparé à ceux obtenus dans des cellules cardiaques d’animaux invalidés pour les isoformes PDE4B et PDE4D afin de comprendre comment les divers variants des PDE4 organisent les signaux AMPc du cardiomyocyte adulte pour contrôler la fonction cardiaque. Principales références de l’équipe sur le sujet (maximum 5 références)1. AbiGerges A, Richter W, Lefevre F, Matéo P, Varin A, Heymes C, Samuel JL, Lugnier C, Conti M, Fischmeister R, Vandecasteele G. Decreased expression and activity of cAMP phosphodiesterases in cardiac hypertrophy and its impact on ßadrenergic cAMP signals.Circ Res2009 105, 784792. 2. Skeberdis VA, Gendvilienë V, Zablockaitë D, Treinys R, Mačianskienë R, Bogdelis A, Jurevičius Jadrenergic receptor activation increases human atrial tissue, Fischmeister R. ß 3 2+ contractility and stimulates the Ltype Cacurrent.J Clin Invest2008 118: 32193227.
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3. Leroy J, AbiGerges A, Nikolaev VO, Richter W, Lechêne P, Mazet JL, Conti M, Fischmeister R, Vandecasteele G. Spatiotemporal dynamics of betaadrenergic cAMP signals 2+ and Ltype Cachannels regulation in adult rat ventricular myocytes: role of phosphodiesterases.Circ. Res.2008 102 : 10911100. 4. Rochais F, AbiGerges A, Horner K, Lefebvre F, Cooper DM, Conti M, Fischmeister R, Vandecasteele G. A specific pattern of phosphodiesterases controls the cAMP signals generated by different Gscoupled receptors in adult rat ventricular myocytes. Circ. Res.2006 98:10811088. 5. Fischmeister R, Castro LR,AbiGerges A, Rochais F, Jurevicius J, Leroy J, Vandecasteele G. Compartmentation of cyclic nucleotide signaling in the heart: the role of cyclic nucleotide phosphodiesterases.Circ Res.2006 99:816828. Compétences requises pour le candidat Le(a) candidat(e) devra montrer des aptitudes à mener un travail au sein d’une équipe, faire preuve de curiosité et de rigueur. Il(elle) possèdera des connaissances en physiologie et pharmacologie cardiaque.
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