Régulation de la glycolyse et importance de la composition lipidique membranaire pour l'homéostasie cellulaire cardiaque

Regulation of glycolysis and importance of membrane lipid composition for cardiac cellular homeostasis

• Auteur / Autrice : Sébastien Peltier
• Direction : Xavier Leverve
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Résumé

Durant notre travail, nous avons voulu préciser l'importance de la glycolyse pour les fonctions membranaires cardiaques en nous focalisant sur la pyruvate kinase (PK). Parallèlement, nous avons essayé de rendre compte du rôle crucial de la composition membranaire en acides gras polyinsaturés w-3 (AGPI w-3) sur le maintien de l'homéostasie cellulaire. Premièrement, sur un modèle de cœur isolé perfusé de rat, l'administration d'adénosine exogène diminue la fréquence cardiaque et inhibe la glycolyse via la PK. A l'inverse, la stimulation des échanges ioniques membranaires, via l'utilisation de monensine, stimule le travail cardiaque. Cet effet est associé à une augmentation du flux glycolytique via la PK. Ces résultats tendent à montrer l'existence d'un lien étroit entre la PK et la Na+-K+ATPase dans le cœur. Deuxièmement, une déficience en AGPI w-3 altère la fonction cardiaque physiologique. La fonction postischémique est également affectée, mais l'administration intraveineuse d'une émulsion lipidique enrichie en AGPI w-3limite l'effet délétère de la carence. L'ensemble de notre étude montre l'importance de considérer le phénomène de la compartimentation de l'énergie et de la composition lipidique membranaire au niveau de la cellule musculaire cardiaque.

Ln the present work, we studied the importance of the glycolytic A TP for cardiac membrane functions, and specifically the role of the pyruvate kinase (PK). Furthermore, we tested the role of w-3 polyinsaturated fatty acids (PUFAs w-3) in membranes phospholipids for cellular homeostasis. Firstly, in isolated perfused normoxic rat hearts the inhibition of heart rate by exogenous adenosine was associated with a pyruvate kinase-mediated inhibition of glycolysis. Together, stimulation of sarcolemmal ionic fluxes with Na+ ionophore monensin increased cardiac work with a large stimulation of glycolysis secondary to the stimulation of the pyruvate kinase. These results suggest that the PK is linked to the Na+-K+ATPase in heart. Secondly, our results demonstrated that PUFAs w-3 deficiency altered cardiac work in physiological conditions and affected the recovery of cardiac mechanical activity after ischemia. Morover injection of lipid emulsion which contains PUFAs w-3 enhanced cardiac function after ischemia in these rats. Our study shows that it is important to consider the energy compartmentation and the composition in PUFAs w-3 in membranes phospholipids in cardiac muscle cell.