Effets in vitro et in vivo de l'environnement diabétique sur la structure et le métabolisme de glycoprotéines rétiniennes

= In vitro and in vivo effects of a diabetic environment on the structure and metabolism of retinal glycoproteins

• Auteur / Autrice : Nadège Rellier
• Direction : Michel Lagarde, Daniel Riggiero
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Interdisciplinaire Sciences-Santé (Villeurbanne ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LBP - Laboratoire de Biochimie et Pharmacologie (Lyon, Rhône1996-2003)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Lagarde, Daniel Riggiero, Massimo Porta, André Verbert, Nicolas Wiernsperger
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Massimo Porta, André Verbert

Mots clés

Mots clés contrôlés

Produits terminaux de glycation avancée

Capillarité

Diabète

Résumé

Le but de cette étude était de vérifier si des altérations de la structure des glycoprotéines pouvaient participer aux perturbations cellulaires observées dans le cadre de la rétinopathie diabétique. Dans un premier temps, nous avons étudié in vitro les effets d'une forte concentration de glucose ou de la présence d' ''Advanced Glycation End Products'' (AGEs) sur la composition et le métabolisme des glycannes dans des cultures de péricytes et de cellules endothéliales de microvaisseaux rétiniens. Dans un deuxième temps, nous avons étudié les glycoprotéines et des enzymes spécifiques de la glycosylation dans des rétines de rats diabétiques et normaux. La glycosylation dans les péricytes n'était modifiée ni par une forte concentration de glucose, ni par les AGEs. Alors qu'une forte concentration de glucose n'avait produit aucun effet, les cellules endothéliales incubées en présence d'AGEs ont montré une altération des ~-D galactose, a-L fucose et acide sialique, spécifique de certaines glycoprotéines, en particulier d'une glycoprotéine de 210 kDa (gp 21 0). Dans ces cellules endothéliales, les AGEs ont induit parallèlement une augmentation des activités galactosidases, fucosidases et neuraminidases associée à une diminution des activités glycosyltransférases correspondantes. Dans des rétines de rats diabétiques, nous avons mis en évidence à nouveau une augmentation des activités glycosidases et une diminution des activités glycosyltransférases étudiées. De plus, une altération des a(2,6) acides sialiques a été observée spécifiquement pour une glycoprotéine de 200 kDa dans les rétines de rats diabétiques. Ces résultats ont démontré l'existence in vitro et in vivo de modifications spécifiques de la glycosylation enzymatique dans un environnement diabétique. Cependant, le type d'AGEs à l'origine de ces perturbations reste à identifier; en effet, nous avons aussi montré que différentes préparations d'AGEs n'avaient pas les mêmes effets sur la prolifération, la composition des glycannes et l'activité des enzymes de la glycosylation dans nos cultures de cellules microvasculaires rétiniennes.

The aim of this study was to verify if glycoprotein structural alterations could participate to cellular perturbations observed during diabetic retinopathy. First, we studied in vitro the effects of a high glucose concentration or of ''Advanced Glycation End products'' (AGEs) on sugar composition and metabolism in cultures of pericytes and endothelial cells from retinal microvessels. We also studied glycoproteins and specifie glycosylation enzymes in retinas from diabetic rats. In pericytes, glycosylation was affected neither by a high glucose concentration, nor by AGEs. In the endothelial cells, high glucose concentration had no effect whereas endothelial cells cultivated in the presence of AGEs showed an alteration of β-D galactose, a-L fucose and sialic acid contents, especially for a 210 kDa (gp 21 0). In these endothelial ce lis, AGEs induced also a rai se in galactosidase, fucosidase and neuraminidase activities and a decrease in the corresponding glycosyltransferase activities. In the retinas from diabetic rats, we showed an increase of glycosidase activities and a decrease of glycosyltransferase activities. Moreover, an alteration of a (2,6) sialic acid content was observed for a 200 kDa glycoprotein in the retina of the diabetic rats. These results demonstrated the existence in vitro and in vivo of specific modifications of enzymatic glycosylation in a diabetic environment. However, the precise nature of the AGEs at the origin of these perturbations is still unknown. Indeed, we also showed that different AGE preparations did have different effects on the proliferation, glycan composition and glycosylation enzyme activities in retinal microvascular cells.