Poster 7 biochimie

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Contrôle de l’hyperhomocystéinémie par un adénovirus surexprimant DYRK1A

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Poster 7 biochimie

  1. 1. 2011 Poster 7 Biochimie Biochemistry Contrôle de l’hyperhomocystéinémie par un adénovirus surexprimant DYRK1ATlili A1, Jacobs F2, Mohamed S1, Paul JL3,4, Delabar JM1, De Geest B2, Janel N11 – Laboratory of gene Dysregulation and Differentiation, Univ Paris Diderot-CNRS EAC 4413,Unit of Functional and Adaptative Biology (BFA), Paris, France.2 – Center for Molecular and Vascular Biology, Campus Gasthuisberg, Leuven, Belgique.3 – HP, Hôpital Européen Georges Pompidou, Service de Biochimie, Paris, France.4 – Université Paris-Sud, UMR 1154-INRA, Faculté de Pharmacie, Châtenay-Malabry, France.
  2. 2. Introduction L’hyperhomocystéinémie (1)Définition:Maladie métabolique qui conduit àl’augmentation du taux plasmatique del’homocystéine. Il existe 3 formes: Forme Homocystéine (µM) Modérée 15-30 Intermédiaire 30-100 Sévère >100Les causes: Facteurs génétiques (déficit enMTHFR, CBS, MS…) Mode de vie (alimentation, alcool, tabac…) Médicaments(antiépileptiques, hypolipidémiants) Maladies (troublesgastrointestinaux, troublesrénaux, diabète, maladies Cycle deneurodégénératives) l’homocystéineLes conséquences:Altération du métabolisme hépatique des facteur de risque des L’hyperhomocystéinémie est un maladies cardiovasculaires.lipides
  3. 3. Introduction Dyrk1a , Trisomie (2) 21 et hyperhomocystéinémieDyrk1a (Dual-specificity tyrosine (Y) Regulated Kinase 1a) est une sérine-thréoninekinase dont le gène codant est situé sur le chromosome 21 humain. Cette protéineest donc surexprimée chez les personnes atteintes du Syndrome de Down (trisomie21). Hyperhomocystéinémie Trisomie 21 Homocystéine plasmatique ++ - Expression hépatique de Dyrk1a - ++ Incidence des maladies cardiovasculaires Une corrélation négative entre le taux d’homocystéine plasmatique et l’expressionhépatique de Dyrk1a, a été trouvée dans le laboratoire, chez un modèle de sourishyperhomocystéinémique (Hamelet et al., 2009, Biochem Biophys Res Comm). D’autre part, une diminution du taux d’homocystéine a été observée chez des souristransgéniques surexprimant Dyrk1a (Noll et al., 2009, PLoS One). L’ensemble de ces résultats montre l’existence d’interactions réciproques entre la protéine Dyrk1a et le métabolisme de l’homocystéine.But du travail:Etudier les effets de la surexpression hépatique de Dyrk1a (à l’aide d’un vecteuradénoviral) sur les altérations du métabolisme hépatique de l’homocystéine chezun modèle de souris hyperhomocystéinémique.
  4. 4. Matériels et Surexpression de Dyrk1a méthodes comme cible thérapeutiqueTransfert du gène Dyrk1A in vivo via un vecteur adénoviral ciblantspécifiquement les hépatocytes (en collaboration avec le Dr. B de Geest,université catholique de Louvain). Injection Souris CBS+/- Modèle d’hyperhomocystéinémie Sacrifice après une semaine de l’injection Dépôt de brevet: composés contenant un vecteur viral à spécificité hépatique et présentant une activité anti-inflammatoire » (27 juillet 2011 sous le numéro 11/56844)Évaluation des altérations du métabolisme hépatique de l’homocystéine:1. Dosage plasmatique de l’homocystéine (HPLC).2. Dosage de l’activité des enzymes impliqués dans le cycle de l’homocystéine.3. Analyse de l’expression plasmatique des protéines composantes des HDL et impliquées dans le transport inverse du cholestérol.
  5. 5. Résultats (1) La surexpression hépatique de Dyrk1a dans le modèled’hyperhomocystéinémie rétablit le taux d’homocystéine Quantité de Dyrk1a Taux d’homocystéine Dyrk1a hépatique plasmatique Slot blot Ponceau * 8 ** **Quantité de Dyrk1a hépatique Taux d’homocystéine (% par rapport aux Cbs+/+ ) plasmatique (µM) 500 * 6 400 300 4 200 2 100 0 0 Cbs+/+ WT Cbs+/- HT Cbs+/- HT+AD Cbs+/+ WT Cbs+/- HT Cbs+/- HT+AD adénovirus adénovirus (n = 14) (n = 11) (n = 10) (n = 12) (n = 7) (n = 14) La surexpression de Dyrk1a dans le foie des souris hyperhomocystéinémique (Cbs+/-) induit une baisse du taux d’homocystéine plasmatique.
  6. 6. Résultats (2) Le traitement à l’adénovirus rétablit le cycle de l’homocystéine SAHH NQO1 Activité enzymatique (% par **Activité enzymatique (% par 160 120 ** * * rapport aux Cbs+/+ ) rapport aux Cbs+/+ ) 120 80 80 40 40 0 0 Cbs+/+ WT Cbs+/- HT Cbs+/- HT+AD Cbs+/+ WT Cbs+/- HT Cbs+/- HT+AD adénovirus adénovirus (n = 20) (n = 10) (n = 13) (n = 17) (n = 18) (n = 13) • SAHH: S-adénosyl homocystéine CB • NQO1: NAD(P)H quinone Activité enzymatique (% par 160 S ** oxydoréductase 1 • CBS: Cystathionine β-synthase rapport aux Cbs+/+ ) 120 * Le traitement des souris (Cbs+/-) à l’adénovirus 80 tend à augmenter l’activité des enzymes hépatiques SAHH, NQO1 et CBS. 40 0 Dyrk1a aurait un effet indirect sur l’activité Cbs+/+ WT Cbs+/- HT Cbs+/- HT+AD adénovirus hépatique de la SAHH en passant par (n = 19) (n = 14) (n = 13) l’augmentation de l’expression de NQO1 (cascade
  7. 7. Résultats (3) Effet du traitement à l’adénovirus sur des marqueurs de la dysfonction endothéliale PON-1 plasmatiqueActivité enzymatique (% par ** APO-A1 120 ** rapport aux Cbs+/+ ) PON-1 HDL 80 40 Ox 0 Cbs+/+ WT Cbs+/- HT Cbs+/- HT+AD • PON-1: Paraoxonase-1 (associée aux HDL et (n = 20) (n = 16) adénovirus (n= 20) ayant pour rôle de prévenir l’oxydation des LDL) • ApoA1: Apolipoprotéine A1 (associée aux HDL) ApoA1 plasmatique Quantité protéique (% par 160 La surexpression de Dyrk1a dans le foie des rapport aux Cbs+/+ ) * 120 * souris hyperhomocystéinémiques (Cbs+/-) induit une augmentation de l’activité de la 80 PON-1 ainsi qu’une augmentation de la 40 quantité de ApoA1 dans le plasma. 0 Cbs+/+ WT Cbs+/- HT HT+AD+/- Cbs Ceci aura pour conséquence la diminution du adénovirus (n = 17) (n = 15) (n= 13) taux de LDL oxydés: ce qui prévient
  8. 8. ConclusionL’utilisation d’un vecteur adénoviral pour cibler la surexpression de Dyrk1a dansle foie des souris hyperhomocystéinémiques a permis de rétablir le tauxd’homocystéine plasmatique .Dyrk1a aurait un effet indirect sur l’activité hépatique de la SAHH en passant parl’augmentation de l’expression de NQO1 (Noll et al., submitted 2011 « Dyrk1a activatesantioxidant NQO1 expression through an ERK1/2-Nrf2 dependent mechanism »).La régulation du taux d’homocystéine plasmatique chez les sourishyperhomocystéinémiques a un effet positif sur la stabilité et la maturation desHDL: ce qui se traduit à long terme par un effet protecteur des vaisseaux contre lamise en place d’une inflammation pouvant conduire à l’athérosclérose.La surexpression de Dyrk1a dans le foie est une nouvelle approche thérapeutique visant à corriger les effets néfastes de l’hyperhomocystéinémie sur le système cardiovasculaire.

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