PARTIE 2 Comment l'échinacoside induit-il la relaxation veineuse ?

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Discussion

A notre connaissance, il s'agit de la première étude évaluant l'effet deECHsur le tonus vasculaire de l'artère pulmonaire du rat. Nous avons trouvé queECHinduit une vasorelaxation de l'artère pulmonaire de rat précontractée avec NE d'une manière dépendante de la concentration, et de tels effets peuvent être observés à la fois dans l'endothélium intact et dans les anneaux dénudés d'endothélium. Dans l'artère pulmonaire, l'ECH a atténué à la fois l'influx de calcium extracellulaire et la libération de calcium intracellulaire, ainsi que la voie NO-cGMP et l'ouverture de K^pluscanaux (grande conductance Ca^{2 plus}-K activé^pluscanaux et redresseur entrant K^pluscanaux) semblaient jouer un rôle dansECH- vasorelaxation induite de l'artère pulmonaire du rat. Dans les PASMC de rat,ECHpourrait réduire directement la concentration de calcium intracellulaire. Des études antérieures ont également suggéré queECHpourrait médier l'action vasodilatatrice dépendante de l'endothélium dans les anneaux aortiques thoraciques du rat par la voie NO-cGMP^[7].

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ECH-la vasorelaxation induite peut être observée à la fois dans l'endothélium intact et dans les anneaux dépourvus d'endothélium. Cependant, l'élimination de l'endothélium a entraîné une réduction significative de la réponse maximale et une augmentation de la CE₅₀par rapport aux anneaux d'endothélium intacts. Il a été suggéré que NO-cGMP et PGI₂-Les voies de l'AMPc jouent un rôle clé dans la régulation de la relaxation vasculaire dépendante de l'endothélium^[9]. Pour explorer ce problème, nous avons ajouté 100 μmol/L deL-NAME, un inhibiteur de la synthèse de NO dans les cellules endothéliales. Les résultats ont montré queL-NAME a significativement atténué la vasodilatation deECH, suggérant que le NO est susceptible de jouer un rôle dans la vasorelaxation desECH. Nous avons également découvert que l'IMT, un inhibiteur de la cyclo-oxygénase (une IGP clé₂synthétase), n'a pas eu un tel effet, indiquant que la PGI₂était peu susceptible d'être impliqué dans la vasorelaxation de l'ECH. Par conséquent, ECH peut augmenter la production de NO à partir deL-arginine dans l'endothélium vasculaire et activent la guanylate cyclase, catalysant ainsi la conversion du GTP en cGMP. Après le protocole expérimental, les anneaux ont montré le plateau soutenu du pourcentage de contraction élevé induit par NE (1 μmol/L), ce qui indique que les anneaux ont été prétraités avecECH(30 à 300 μmol/L) affiche une bonne activité (Figure 2A et 2B).

Le tonus vasculaire est régulé par le Ca intracellulaire^{2 plus [12]}. Nous avons constaté que l'ECH (100 et 300 μmol/L) réduisait significativement la contraction phasique induite par la NE dans les anneaux artériels pulmonaires dénudés d'endothélium en Ca^{2 plus}-sans solution de KH, et cet effet était plus prononcé avec la concentration plus élevée d'ECH (300 μmol/L), indiquant que l'effet inhibiteur de l'ECH sur la contraction induite par la NE des anneaux artériels pulmonaires était médiée par une interférence dans la capacité d'IP3 pour favoriser la libération de Ca intracellulaire^{2 plus}. NE agit sur le -récepteur pour médier la contraction vasculaire, augmentant ainsi la

Niveaux de Ca2 plus ([Ca2 plus ]i) via la voie de transduction du signal du phosphatidylinositol couplée à la protéine G[13]. Une fois activé, celui-ci déclenche la formation du second messager IP3 et du diacylglycérol induit par la phospholipase C[14]. IP3 peut rapidement mobiliser et libérer Ca2 plus du réticulum sarcoplasmique pour provoquer une augmentation transitoire de [Ca2 plus ] I, qui pourrait être associée à la contraction phasique induite par NE dans les anneaux artériels pulmonaires dans un milieu sans Ca2 plus . Pour étudier l'effet de l'ECH sur l'afflux de calcium extracellulaire, du CaCl2 (2,5 mmol/L) a été ajouté dans des conditions sans Ca2 plus. L'ajout d'ECH (30, 100 et 300 μmol/L) a considérablement réduit la contraction maximale, l'effet le plus significatif étant observé avec 300 μmol/L d'ECH. Cela suggère que l'ECH inhibe la libération de calcium intracellulaire et l'influx de calcium extracellulaire dans les PASMC. Cependant, d'autres études sont nécessaires pour élucider la relation entre l'ECH et les inhibiteurs des canaux calciques de type L. Pour étudier le rôle du calcium, Fluo 4- AM a été utilisé pour déterminer les concentrations intracellulaires de calcium dans les PASMC de rat. Étant donné que l'ajout de NE (1 μmol/L) a entraîné une modification rapide de la tension des anneaux vasculaires (Figure 2), les PASMC de rat ont d'abord été chargés avec Fluo 4- AM, puis NE et ECH ont été ajoutés. Les résultats ont montré que 1 μmol/L NE pouvait augmenter la concentration de calcium intracellulaire, ce qui était en accord avec les études précédentes, et l'intensité moyenne de fluorescence était plus faible dans le groupe NE plus ECH100 que dans le groupe NE. Ainsi, il a été conclu que l'ECH pouvait réduire la concentration de calcium intracellulaire dans les PASMC de rat prétraités avec NE. Parce qu'il est préférable de détecter la concentration de calcium intracellulaire en temps réel, d'autres recherches sont en cours pour observer les changements en temps réel de la concentration de calcium intracellulaire à l'aide de la microscopie confocale.

ont également été proposés comme cibles thérapeutiques potentielles pour les maladies cardiovasculaires en raison de leur capacité à réguler le tonus vasculaire [22, 23]. Nous avons constaté que le TEA, un inhibiteur des canaux BKCa, provoquait un déplacement vers le haut de la courbe concentration-réponse et une augmentation significative de la CE50. Nous avons également constaté que la relaxation induite par l'ECH était significativement plus faible à la concentration la plus élevée d'ECH dans les anneaux après traitement avec TEA (1 mmol/L) par rapport au témoin. La vasodilatation induite par le NO est due en partie à une activation des canaux BKCa médiée par la protéine kinase G dépendante du cGMP [24]. Par conséquent, nous avons supposé que l'ECH induisait une vasorelaxation de l'artère pulmonaire du rat via les canaux NO-cGMP-PKG-BKCa, ce qui entraînait une diminution des niveaux de Ca2 plus intracellulaire et la relaxation des PASMC. Une observation intéressante était que différentes concentrations d'ECH réduisaient la contraction maximale induite par l'influx de calcium extracellulaire et raccourcissaient la contraction soutenue, ce qui peut être lié à l'ouverture des canaux BKCa.

Les canaux KIR sont les canaux les plus simples, avec seulement deux domaines transmembranaires. Ils sont impliqués dans la régulation de la force motrice de l'entrée du calcium dans les cellules endothéliales vasculaires pulmonaires ; par conséquent, ils ont été impliqués dans la régulation de la perméabilité vasculaire [25] et les réponses au stress de cisaillement [26]. Dans cette étude, nous avons montré que l'inhibiteur de KIR provoquait un déplacement vers le haut de la courbe concentration-réponse et une augmentation significative de la CE50 et que la relaxation induite par l'ECH (300 μmol/L) était significativement plus faible par rapport au témoin. L'ensemble de ces résultats indique que l'ECH a un effet vasorelaxant sur l'artère pulmonaire via les canaux KIR. Cependant, étant donné le rôle complexe des canaux K plus dans la régulation du tonus vasculaire, d'autres études sont nécessaires pour élucider ce problème. Il a récemment été suggéré que les canaux K plus participent au remodelage vasculaire en régulant la prolifération cellulaire et l'apoptose [18]. L'hypoxie globale, telle qu'elle se produit à haute altitude, provoque une vasoconstriction pulmonaire ou un remodelage vasculaire et augmente la résistance vasculaire pulmonaire [27]. Les canaux K plus altérés (KATP, KCa, VK et KIR) dans les cellules musculaires lisses vasculaires sont également liés au développement de l'inhibition hypoxique des canaux K plus entraîne une dépolarisation membranaire, l'activation des canaux Ca2 plus (Cav) dépendants de la tension, l'influx extracellulaire de Ca2 plus et la libération de Ca2 plus intracellulaire, entraînant ainsi une augmentation de [Ca2 plus ] I, suivie d'une vasoconstriction pulmonaire et d'une prolifération des PASMC [29]. L'ouverture des canaux K+ contribue à la régulation de la vasoconstriction pulmonaire hypoxique et du remodelage vasculaire. Ainsi, l'ECH peut ouvrir les canaux K+, atténuant ainsi la vasoconstriction pulmonaire hypoxique ainsi que la réduction du remodelage vasculaire. de l'hypertension[22, 28].

Conclusion L'ECH induit une vasorelaxation dans les artères pulmonaires du rat précontractées avec la NE, et un tel effet peut être observé à la fois dans les anneaux en endothélium intact et dénudé en endothélium. Ceci est très probablement lié à l'ouverture des canaux NO-cGMP-PKG-BKCa et à la réduction des niveaux intracellulaires de Ca2 plus, relaxant ainsi les PASMC (Figure 8).

Remerciements

Nous remercions Liang YANG et son laboratoire (Center for Mitochondrial Biology and Medicine, The Key Laboratory of Biomedical Information Engineering of Ministry of Education, School of Life Science and Technology and Frontier Institute of Science and Technology, Xi'an Jiaotong University, Xi'an , Chine) pour leur aide dans la détection de la concentration de calcium intracellulaire des PASMC de rat. Ce projet est soutenu par le National Program on Key Basic Research Project of China (No 2012CB518200), le Programme of International Science and Technology Cooperation of China (No 2011DFA32720), la National Natural Science Foundation of China (No 31160219), les Key Laboratories Programme de développement de la province de Qinghai (No 2013-Z-Y05, No 2014-ZY-30 et No 2014-ZY-07), Qinghai-Utah Joint Research Key Lab for High Altitude Medicine, la National Natural Science Foundation of China (No 81160012), le Ministry of Education New Century Outstanding Talents Support Program of China (No NCET-12-1022) et la Natural Science Foundation of Qinghai (No {{ 17}}Z-915Q).

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Contribution de l'auteur

Ri-li GE et Xiang-Yun GAI ont conçu l'étude ; Xiang-Yun GAI, Yu-hai WEI, Ta-na WUREN, Ya-ping WANG, Zhan-Qiang LI et Yi ZHOU ont effectué la recherche ; Wei ZHANG et Yu-hai WEI ont fourni de nouveaux réactifs et outils analytiques ; Xiang-yun GAI et Shou LIU ont analysé les données ; Xiang-Yun GAI a rédigé l'article, et Lan MA et Dian-Xiang LU ont modifié l'article.

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Références

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