Mise en évidence d'un complexe trimoléculaire annexine A5 cavéoline 3 et échangeur Na+/ca²+ et de son implication dans l'insuffisance cardiaque

Involvement of the trimolecular complex formed by annexin A5, caveolin-3, and Na+/ Ça²+ exchanger in Human heart failure.

• Auteur / Autrice : Emmanuel Camors
• Direction : Danièle Charlemagne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie et physiologie de la circulation
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cavéoline-3

Annexine A5

Échangeur sodium-calcium

Insuffisance cardiaque

Résumé

L'insuffisance cardiaque (IC) se caractérise par une altération de la contraction du cardiomyocyte qui est en partie liée à une modification de l'activité des protéines du cycle calcique et de leurs facteurs régulateurs. Notre hypothèse est que l'annexine A5, qui forme des complexes membranaires en présence de Ca2+, qui est dans le sarcolemme des cardiomyocytes et qui est en partie relocalisée dans l'espace interstitiel au cours de l'IC, pourrait être un nouveau facteur régulateur de l'homéostasie calcique. Les objectifs de ma thèse étaient : 1) d'identifier les complexes engageant l'annexine A5 et de définir leurs évolutions au cours de l'IC humaine, et 2) de déterminer, in vitro, les effets de la surexpression adénovirale de l'annexine A5 sur la transitoire calcique de myocyte de lapin. Dans le cœur humain, l'annexine A5, l'échangeur Na+/Ca2+ (NCX qui assure l'efflux de Ca2+ et favorise la relaxation), et la cavéoline-3 forment un complexe membranaire dont la quantité est augmentée au cours de l'IC (co-immunoprécipitation). Cette association annexine A5/ NCX est dépendante de la présence de Ca2+ et a probablement lieu avec la boucle de régulation cytoplasmique du NCX (BIAcore). In vitro, la surexpression de l'annexine A5 entraine une augmentation de l'amplitude de contraction associée à une augmentation de l'amplitude du cycle calcique des myocytes. Elle augmente également l'activité du NCX (lonOptix). En conclusion, ces travaux montrent que l'annexine A5 est un facteur régulateur du cycle calcique qui augmente l'activité NCX et suggèrent qu'au cours de l'IC, le renforcement du complexe trimoléculaire pourrait participer à l'altération de l'homéostasie calcique. .

Ca2+ handling proteins and their regulatory factors have been reported to be involved in impaired Ça cycling occurring during heart failure (HF). Our hypothesis was that annexin A5, a Ca2+-dependant membrane binding protein located in the cardiomyocyte sarcolemma and partly translocated to the interstitial space during HF, could be such a factor. The goals of my thesis were (i) to identify the Ca2+ handling proteins associated with annexin A5 and to define the regulations of these complexes in Human HF, and (ii) to détermine, in vitro, the physiological impact of annexin A5 overexpression in rabbit cardiomyocytes using adenoviral transfection. In control hearts, immunoprecipitation assays showed that annexin A5, NaVCa2+ exchanger (NCX, which extrudes the cytosolic Ca2+ to facilitate relaxation) and caveolin-3 (a constituent of caveolae) formed a trimolecular complex. In HF, the trimolecular complex was significantly increased. Surface plasmon resonance experiments (BIAcore) showed that the annexin A5/ NCX association was Ca2+-dependant and likely occurred with the cytoplasmic regulatory loop of NCX. Finally, in vitro overexpression of annexin A5 in rabbit cardiomyocytes induced an increase in cell shortening and Ca2+ transient amplitudes. Moreover, using caffeine assays, we observed an increase in NCX activity in the annexin A5 transfected cells. In conclusion, our results showed that annexin A5: 1) is a new regulatory factor for Ca2+ handling proteins and 2) increase NCX activity and suggested that, in HF, the increase in the trimolecular complex could participate in the alteration of Ca2+ homeostasis.