Contribution des phosphodiestérases 3 et 4 au maintien de l’homéostasie calcique et à la prévention des arythmies ventriculaires dans le cardiomyocyte adulte

The β-adrenergic pathway (β-AR)/cAMP is crucial for the adaptation of the cardiac function upon stress. In heart failure (HF), this signaling pathway is disrupted and a significant proportion of patients dies of cardiac arrhythmias. Classically, the inotropic and lusitropic effects of cAMP are attributed to the phosphorylation by the cAMP-dependent protein kinase (PKA) of the key proteins of the excitation-contraction coupling (ECC). cAMP also activates the exchange factor Epac, which is involved in cardiac hypertrophy and controls intracellular Ca2+ homeostasis. Epac activates CaMKII, another kinase modulated by Ca2+ and calmodulin which phosphorylates the same key proteins of the ECC, and is involved in arrhythmogenesis.Phosphodiesterases (PDEs) type 3 and 4 are crucial enzyme to degrade cAMP and to control Ca2+ homeostasis, thus ECC. PDE3 inhibitors are potent cardiotonic drugs but their use is limited by their pro-arrhythmic effects. Furthermore, the invalidation of genes encoding PDE4 results in ventricular arrhythmias. My work allowed characterizing the perturbations of Ca2+ homeostasis which lead to arrhythmias when PDE3 and PDE4 activities are decreased. My results show that PDE inhibitors exert inotropic effects via PKA, but evoke pro-arrhythmic Ca2+ waves via both PKA and CaMKII, the latter being activated in part via Epac. Altogether, these results suggest the potential use of CaMKII inhibitors as adjuncts to PDEs inhibitors to limit their deleterious effects, a hypothesis I also tested in a porcine model closer to the patient.La voie β-adrénergique (β-AR)/AMPc est cruciale pour l’adaptation de la fonction cardiaque. Dans l’insuffisance cardiaque (IC), cette signalisation est perturbée et une part importante des patients meurt de troubles du rythme. Classiquement, les effets inotrope et lusitrope positifs de l’AMPc sont attribués à la phosphorylation par la protéine kinase AMPc dépendante (PKA) des protéines clés du couplage excitation–contraction (CEC). L’AMPc active aussi le facteur d’échange Epac, impliqué dans l’hypertrophie cardiaque et le contrôle de l’homéostasie calcique. Une cible d’Epac est la CaMKII, une kinase modulée par le Ca2+ et la calmoduline qui phosphoryle aussi les protéines clés du CEC, et dont l’activation est pro-arythmique.Les phosphodiestérases (PDEs) de type 3 et 4 sont majeures pour dégrader l’AMPc et contrôler l’homéostasie calcique et le CEC. Les inhibiteurs de PDE3 sont de puissants cardiotoniques mais leur utilisation est limitée par leurs effets pro-arythmiques. De plus, l’invalidation de gènes codant pour PDE4 conduit à des arythmies ventriculaires. Mon travail a permis d’identifier les perturbations de l’homéostasie calcique responsables de la survenue d’arythmies lorsque l’activité des PDE3 et des PDE4 est diminuée. Mes résultats montrent que les inhibiteurs de PDEs exercent des effets inotropes via PKA, mais suscitent des vagues de Ca2+ pro-arythmiques impliquant la PKA et la CaMKII activée en partie via Epac. Ceci suggère l'utilisation potentielle d'inhibiteurs de CaMKII comme compléments aux inhibiteurs de PDEs pour limiter leurs effets délétères, une hypothèse que j’ai pu vérifier dans un modèle porcin plus proche du patient

Synergic PDE3 and PDE4 control intracellular cAMP and cardiac excitation-contraction coupling in a porcine model

International audienc

Contribution of phosphodiesterases 3 and 4 to the maintenance of calcium homeostasis and to the prevention of ventricular arrhythmias in adult cardiomyocyte

La voie β-adrénergique (β-AR)/AMPc est cruciale pour l’adaptation de la fonction cardiaque. Dans l’insuffisance cardiaque (IC), cette signalisation est perturbée et une part importante des patients meurt de troubles du rythme. Classiquement, les effets inotrope et lusitrope positifs de l’AMPc sont attribués à la phosphorylation par la protéine kinase AMPc dépendante (PKA) des protéines clés du couplage excitation–contraction (CEC). L’AMPc active aussi le facteur d’échange Epac, impliqué dans l’hypertrophie cardiaque et le contrôle de l’homéostasie calcique. Une cible d’Epac est la CaMKII, une kinase modulée par le Ca2+ et la calmoduline qui phosphoryle aussi les protéines clés du CEC, et dont l’activation est pro-arythmique.Les phosphodiestérases (PDEs) de type 3 et 4 sont majeures pour dégrader l’AMPc et contrôler l’homéostasie calcique et le CEC. Les inhibiteurs de PDE3 sont de puissants cardiotoniques mais leur utilisation est limitée par leurs effets pro-arythmiques. De plus, l’invalidation de gènes codant pour PDE4 conduit à des arythmies ventriculaires. Mon travail a permis d’identifier les perturbations de l’homéostasie calcique responsables de la survenue d’arythmies lorsque l’activité des PDE3 et des PDE4 est diminuée. Mes résultats montrent que les inhibiteurs de PDEs exercent des effets inotropes via PKA, mais suscitent des vagues de Ca2+ pro-arythmiques impliquant la PKA et la CaMKII activée en partie via Epac. Ceci suggère l'utilisation potentielle d'inhibiteurs de CaMKII comme compléments aux inhibiteurs de PDEs pour limiter leurs effets délétères, une hypothèse que j’ai pu vérifier dans un modèle porcin plus proche du patient.The β-adrenergic pathway (β-AR)/cAMP is crucial for the adaptation of the cardiac function upon stress. In heart failure (HF), this signaling pathway is disrupted and a significant proportion of patients dies of cardiac arrhythmias. Classically, the inotropic and lusitropic effects of cAMP are attributed to the phosphorylation by the cAMP-dependent protein kinase (PKA) of the key proteins of the excitation-contraction coupling (ECC). cAMP also activates the exchange factor Epac, which is involved in cardiac hypertrophy and controls intracellular Ca2+ homeostasis. Epac activates CaMKII, another kinase modulated by Ca2+ and calmodulin which phosphorylates the same key proteins of the ECC, and is involved in arrhythmogenesis.Phosphodiesterases (PDEs) type 3 and 4 are crucial enzyme to degrade cAMP and to control Ca2+ homeostasis, thus ECC. PDE3 inhibitors are potent cardiotonic drugs but their use is limited by their pro-arrhythmic effects. Furthermore, the invalidation of genes encoding PDE4 results in ventricular arrhythmias. My work allowed characterizing the perturbations of Ca2+ homeostasis which lead to arrhythmias when PDE3 and PDE4 activities are decreased. My results show that PDE inhibitors exert inotropic effects via PKA, but evoke pro-arrhythmic Ca2+ waves via both PKA and CaMKII, the latter being activated in part via Epac. Altogether, these results suggest the potential use of CaMKII inhibitors as adjuncts to PDEs inhibitors to limit their deleterious effects, a hypothesis I also tested in a porcine model closer to the patient

Contribution des phosphodiestérases 3 et 4 au maintien de l’homéostasie calcique et à la prévention des arythmies ventriculaires dans le cardiomyocyte adulte

The β-adrenergic pathway (β-AR)/cAMP is crucial for the adaptation of the cardiac function upon stress. In heart failure (HF), this signaling pathway is disrupted and a significant proportion of patients dies of cardiac arrhythmias. Classically, the inotropic and lusitropic effects of cAMP are attributed to the phosphorylation by the cAMP-dependent protein kinase (PKA) of the key proteins of the excitation-contraction coupling (ECC). cAMP also activates the exchange factor Epac, which is involved in cardiac hypertrophy and controls intracellular Ca2+ homeostasis. Epac activates CaMKII, another kinase modulated by Ca2+ and calmodulin which phosphorylates the same key proteins of the ECC, and is involved in arrhythmogenesis.Phosphodiesterases (PDEs) type 3 and 4 are crucial enzyme to degrade cAMP and to control Ca2+ homeostasis, thus ECC. PDE3 inhibitors are potent cardiotonic drugs but their use is limited by their pro-arrhythmic effects. Furthermore, the invalidation of genes encoding PDE4 results in ventricular arrhythmias. My work allowed characterizing the perturbations of Ca2+ homeostasis which lead to arrhythmias when PDE3 and PDE4 activities are decreased. My results show that PDE inhibitors exert inotropic effects via PKA, but evoke pro-arrhythmic Ca2+ waves via both PKA and CaMKII, the latter being activated in part via Epac. Altogether, these results suggest the potential use of CaMKII inhibitors as adjuncts to PDEs inhibitors to limit their deleterious effects, a hypothesis I also tested in a porcine model closer to the patient.La voie β-adrénergique (β-AR)/AMPc est cruciale pour l’adaptation de la fonction cardiaque. Dans l’insuffisance cardiaque (IC), cette signalisation est perturbée et une part importante des patients meurt de troubles du rythme. Classiquement, les effets inotrope et lusitrope positifs de l’AMPc sont attribués à la phosphorylation par la protéine kinase AMPc dépendante (PKA) des protéines clés du couplage excitation–contraction (CEC). L’AMPc active aussi le facteur d’échange Epac, impliqué dans l’hypertrophie cardiaque et le contrôle de l’homéostasie calcique. Une cible d’Epac est la CaMKII, une kinase modulée par le Ca2+ et la calmoduline qui phosphoryle aussi les protéines clés du CEC, et dont l’activation est pro-arythmique.Les phosphodiestérases (PDEs) de type 3 et 4 sont majeures pour dégrader l’AMPc et contrôler l’homéostasie calcique et le CEC. Les inhibiteurs de PDE3 sont de puissants cardiotoniques mais leur utilisation est limitée par leurs effets pro-arythmiques. De plus, l’invalidation de gènes codant pour PDE4 conduit à des arythmies ventriculaires. Mon travail a permis d’identifier les perturbations de l’homéostasie calcique responsables de la survenue d’arythmies lorsque l’activité des PDE3 et des PDE4 est diminuée. Mes résultats montrent que les inhibiteurs de PDEs exercent des effets inotropes via PKA, mais suscitent des vagues de Ca2+ pro-arythmiques impliquant la PKA et la CaMKII activée en partie via Epac. Ceci suggère l'utilisation potentielle d'inhibiteurs de CaMKII comme compléments aux inhibiteurs de PDEs pour limiter leurs effets délétères, une hypothèse que j’ai pu vérifier dans un modèle porcin plus proche du patient

Stratégie de détection de la lèpre à Mayotte (Océan Indien) (dépistage actif différé des cas-contacts intra-domiciliaires)

BORDEAUX2-BU Santé (330632101) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

L'épidémie du VIH/SIDA et sa situation dans un pays en voie de développement (le Bénin)

Le VIH/SIDA est la crise sanitaire la plus grave à laquelle le monde est aujourd'hui confronté. En 2 décennies, la pandémie a provoqué près de 30 millions de décès, particulièrement dans les pays en voie de développement qui abritent 95% des personnes vivant avec le VIH. Après une présentation du VIH/SIDA incluant l'épidémiologie mondiale de la maladie, la physiologie du virus et les thérapeutiques actuelles, la situation du Bénin face à cette épidémie est abordée à travers une expérience personnelle d'un stage à l'hôpital de Malanville. Il figurera dans cette partie une présentation de données épidémiologiques et les déterminants de la propagation du virus dans ce pays africain. Enfin, seront décrit les moyens mis en place pour lutter contre cette infection.NANTES-BU Médecine pharmacie (441092101) / SudocSudocFranceF

Développement de l'oncogériatrie (prise en charge officinale d'une personne âgée atteinte d'un cancer du sein traitée par la capécitabine (Xeloda®))

Suite à l'évolution démographique et la place prépondérante du cancer dans les pathologies actuelles, l'oncogériatrie a pour mission d'améliorer la prise en charge des personnes âgées atteintes d'un cancer. En France, c'est sous l'impulsion du plan cancer 2003-2007 que l'INCa a commencé à développer l'oncogériatrie. De plus, avec l'augmentation des traitements disponibles à l officine, le pharmacien d'officine doit régulièrement prendre en charge ces personnes. Ceci sera donc illustré par l'exemple d'une personne âgée, souffrant d'un cancer du sein et étant traitée par la capécitabine (Xeloda®).NANTES-BU Médecine pharmacie (441092101) / SudocSudocFranceF

Incomplete Assembly of the Dystrophin-Associated Protein Complex in 2D and 3D-Cultured Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes

International audienceHuman induced pluripotent stem cells derived cardiomyocytes (hiPSC-CM) are increasingly used to study genetic diseases on a human background. However, the lack of a fully mature adult cardiomyocyte phenotype of hiPSC-CM may be limiting the scope of these studies. Muscular dystrophies and concomitant cardiomyopathies result from mutations in genes encoding proteins of the dystrophin-associated protein complex (DAPC), which is a multi-protein membrane-spanning complex. We examined the expression of DAPC components in hiPSC-CM, which underwent maturation in 2D and 3D culture protocols. The results were compared with human adult cardiac tissue and isolated cardiomyocytes. We found that similarly to adult cardiomyocytes, hiPSC-CM express dystrophin, in line with previous studies on Duchenne’s disease. β-dystroglycan was also expressed, but, contrary to findings in adult cardiomyocytes, none of the sarcoglycans nor α-dystroglycan were, despite the presence of their mRNA. In conclusion, despite the robust expression of dystrophin, the absence of several other DAPC protein components cautions for reliance on commonly used protocols for hiPSC-CM maturation for functional assessment of the complete DAPC

A novel method for component separation of extended sources in X-ray astronomy

In high-energy astronomy, spectro-imaging instruments such as X-ray detectors allow investigation of the spatial and spectral properties of extended sources including galaxy clusters, galaxies, diffuse interstellar medium, supernova remnants and pulsar wind nebulae. In these sources, each physical component possesses a different spatial and spectral signature, but the components are entangled. Extracting the intrinsic spatial and spectral information of the individual components from this data is a challenging task. Current analysis methods do not fully exploit the 2D-1D (x,y,E) nature of the data, as the spatial and spectral information are considered separately. Here we investigate the application of a Blind Source Separation algorithm that jointly exploits the spectral and spatial signatures of each component in order to disentangle them. We explore the capabilities of a new BSS method (General Morphological Component Analysis; GMCA), initially developed to extract an image of the Cosmic Microwave Background from Planck data, in an X-ray context. The performance of GMCA on X-ray data is tested using Monte-Carlo simulations of supernova remnant toy models, designed to represent typical science cases. We find that GMCA is able to separate highly entangled components in X-ray data even in high contrast scenarios, and can extract with high accuracy the spectrum and map of each physical component. A modification is proposed to improve the spectral fidelity in the case of strongly overlapping spatial components, and we investigate a resampling method to derive realistic uncertainties associated to the results of the algorithm. Applying the modified algorithm to the deep Chandra observations of Cassiopeia A, we are able to produce detailed maps of the synchrotron emission at low energies (0.6-2.2 keV), and of the red/blue shifted distributions of a number of elements including Si and Fe K