Électrophysiologie du canal ionique lent des fibres musculaires cardiaque et squelettique de grenouille : aspects fonctionnels de la conductance calcique

Electrophysiology of the ionic slow channel in the frog cardiac and skeletal muscle fibres : functional aspects of the calcium conductance

• Auteur / Autrice : Christine Pater
• Direction : Édouard Coraboeuf
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie et physiologie animale
• Date : Soutenance en 1986
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)
• Jury : Président / Présidente : Édouard Coraboeuf
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claude Léoty, Oger Rouger, Martin-Pierre Sauviat, Danielle Feuvray
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Claude Léoty, Danielle Feuvray

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cadmium

Strontium

Myocytes

Mots clés libres

Canal ionique lent

Abaissement du PH

Fibres musculaires cardiaques

Courant ionique

Résumé

Cette thèse présente une étude des caractéristiques fonctionnelles du canal lent des fibres musculaires cardiaque et squelettique de Grenouille. La mesure du courant lent, porté en partie par les ions calcium, est effectuée dans diverses conditions expérimentales: addition d'ions cadmium, abaissement du pH, substitution des ions calcium par les ions strontium dans le milieu de superfusion. La technique utilisée est celle du potentiel imposé par double partition de saccharose. Le courant entrant lent des fibres cardiaques est inhibé par les ions cadmium d'une manière spécifique. De plus, cette inhibition dépendante de la concentration et du potentiel de membrane est de nature compétitive. En revanche, l'effet inhibiteur des protons se produit d'une manière non-compétitive. L'abaissement du pH extracellulaire ne modifie pas l'action inhibitrice des ions cadmium. Ces résultats suggèrent l'existence de deux sites au niveau du canal lent. Un site accessible aux protons serait localisé à l'entrée du canal du côté externe de la membrane, l'autre inaccessible aux protons mais sensible aux cations divalents serait localisé à l'intérieur du canal De plus, la perméabilité des tons calcium serait contrôlée par des sites de ''haute-affinité'' et de ''faible-affinité'', portés par le canal lent. L'application de cette technique aux fibres musculaires squelettiques coupées, permet l’étude des effets de substances pharmacologiques capables de diffuser dans le milieu intracellulaire, sur les conductances membranaires. Les propriétés pharmacologiques du courant lent sont analogues à celles du tissu cardiaque. Par ailleurs, la substitution des ions calcium par les ions strontium met en évidence t'existence d'un courant sortant lorsque la membrane est fortement dépolarisée. Leur analogie pharmacologique avec le courant lent suggère que ce courant sortant porté par les ions K, transite par le canal lent. De même, deux sites d'affinité différente ont également été mis en évidence sur le tissu musculaire squelettique.

This thesis presents a study of functional characteristics of the slow channel in frog cardiac and skeletal muscle fibres. The measurement of the slow inward current carried, in part, by calcium ions, is performed under different experimental conditions: addition of cadmium, lowering of pH, substitution of calcium ions by strontium in the perfusion med tum. The double sucrose gap voltage clamp technique is used. The slow inward current in cardiac fibres is inhibited by cadmium ions in a specific manner. The blockade of the slow inward current is concentration and voltage dependent. Moreover, cadmium ions compete with calcium for a common binding site. By contrast, the black obtained by protons, occurs in a non-competitive fashion. The lowering of extracellular pH does not modify the inhibitory effect of cadmium ions. These results suggest the existence of two binding sites within the slow channel. The first proton-inaccessible site would be located at the external mouth of the channel, and the second, proton-inaccessible and divalent cation-sensitive, inside the channel. Furthermore, the calcium permeability would be controlled by ''high-affinity'' and ''low-affinity'' sites within the s low channel. This technique applied to cut-ends skeletal muscle fibres, allows the study of the effect of pharmacological substances on membrane conductance’s when they diffuse internally. The pharmacological properties of the slow channel are similar to those of the slow channel in cardiac tissue. Besides, the substitution of calcium ions by strontium ions shows the existence of an outward current when the membrane is strongly depolarized. This pharmacologic parallel of the outward current with the slow current suggests that this current carried by potassium ions, flows through the slow channel. In the same way that in cardiac tissue, two sites of different affinity have also been shown in skeletal muscle preparation.