Régulation des mouvements électrogènes du calcium à travers la membrane des cellules cardiaques

Regulation of electrogenic calcium movements across the cardiac cell membrane

• Auteur / Autrice : Rodolphe Fischmeister
• Direction : Guy Vassort
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences naturelles
• Date : Soutenance en 1987
• 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 : Guy Vassort, Joël Nargeot, Jorge Argibay, Criss Hartzell, Alvin Shrier, Édouard Coraboeuf
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Joël Nargeot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Coeur

Calcium dans l'organisme

Mots clés libres

Courant lent

Résumé

Le courant d'ions Ca²+ (Ica) à travers la membrane cardiaque a été étudié, à la fois sur le plan théorique et expérimental, sur les cellules cardiaques de Grenouille. L'étude expérimentale a été réalisée en potentiel imposé à l'aide de la technique du ''patch-clamp'', dont on a d'abord étudié les limites d'application et donné quelques exemples d'utilisation sur des cellules embryonnaires de coeur de Poulet battant spontanément. L'étude théorique de Ica a permis de rejeter l'hypothèse d'une inactivation dépendant uniquement du potentiel de membrane. Par ailleurs la réduction du gradient électrochimique pour les ions Ca²+ due à l'augmentation de la concentration calcique intracellulaire consécutive à l'influx d'ions Ca²+, n'est pas suffisante pour entraîner une réduction substantielle de Ica lors d'une dépolarisation maintenue. L'étude expérimentale de le. A été menée sur la cellula ventriculaire de Grenouille. Les propriétés d'inactivation et de réactivation de Ica ont été analysées, ainsi que leur dépendance en fonction du potentiel de membrane et des ions Ca²+ L'action sur Ica de diverses substances pharmacologiques a permis de caractériser la régulation de ce courant par: 1) les glycosides cardiaques, qui ont un effet double (stimulant et inhibiteur) sur Ica ; les catécholamines et la forskoline, qui augmentent l'amplitude de Ica par une activation de l'adénylate cyclase: 3)l'AMP cyclique intracellulaire, dont les effets sont semblables à ceux des catécholamines; 4) l'acétylcholine, qui inhibe les effets stimulants des catécholamines et de la forskoline, mais non pas ceux de l’AMP cyclique; 5) le GMP cyclique interne, qui réduit les effets positifs des catécholamines et de l'AMP cyclique, et qui agit en stimulant une phosphodiestérase dégradant l'AMPc; 6) le facteur natriurétique de l'oreillette, qui antagonise l'action des agonistes β-adrénergiques, vraisemblablement en réduisant l'activité de l'adénylate cyclase.

Calcium current (Ica) across the cardiac cell membrane has been studied bath theoretically and experimentally on frog heart cells. The experimental study has been performed under voltage­clamp conditions using the patch-clamp technique. The limitations of the technique have been first evaluated and examples of its application to spontaneously beating chick embryonic cardiac cells are given. The theoretical study of Ica has given strong evidence against a purely voltage-dependent inactivation process. Moreover, the reduced driving force for Ca²+ ions due to calcium accumulation following influx of calcium during Ica, has been shown not to be sufficient to reduce significantly Ica during a sustained depolarization. The experimental study of Ica was performed on isolated cells from frog ventricle. Inactivation and reactivation properties of Ica have been analysed and were shown to be dependent on bath membrane potential and Ca²+ ions. The effects of several drugs have allowed to characterize the regulation of Ica by: 1) cardiac glycosides. Which exert a dual effect on le. (stimulatory and inhibitory): 2) catecholamines and forskolin, which enhance Ica through an activation of adenylate cyclase; 3) cyclic AMP whose effects are similar to catecholamines: 4) acetylcholine, which inhibits the stimulatory effects of catecholamines and forskolin but not those of cyclic AMP: 5) intracellular cyclic GMP, which reduces the positive effects of catecholamines, forskolin and cyclic AMP through a stimulation of cyclic AMP phoshodiesterase: 6) atrial natriuretic factor which conteracts the stimulatory action of β-adrenergic agonists most probably through a reduction of adenylate cyclase activity.