Modulation de l'inflammation intestinale et du métabolisme protéique par l'arginine et la glutamine : Etude chez le volontaire sain et au cours de la maladie de Crohn

Characterization of mechanical behavior of microvessels : application to the indirect estimation of the microvessels compliance of normal and diabetic rats

• Auteur / Autrice : Stéphane Lecleire
• Direction : Pierre Déchelotte
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Métabolisme, énergétique et régulations nutritionnelles
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biopsie

Nutrition entérale

Maladie de Crohn

administration et posologie

Arginine

génétique

Maladies inflammatoires intestinales

Résumé

Le premier travail a consisté à étudier les effets de Parginine administrée à doses pharmacologiques sur des biopsies duodenales obtenues chez des volontaires sains, mises en culture en présence de doses croissantes d'arginine et d'une solution contrôle d'acides aminés, en situation basale et en situation d'inflammation expérimentale. L'effet de l'arginine sur l'inflammation intestinale était évalué par le dosage dans le milieu de culture des principales cytokines pro et anti-inflammatoires par ELISA. L'arginine n'exerçait aucun effet anti-inflammatoire dans ces conditions. L'arginine augmentait la production de NO de manière dose-dépendante dans les conditions inflammatoires, et cette production était corrélée à celle de l'IL-8. Le second travail a consisté à étudier les effets de l'arginine sur la synthèse protéique et la proteolyse intestinales. Des biopsies duodenales obtenues chez des volontaires sains après une infusion entérale d'arginine ou d'une solution contrôle d'acides aminés étaient analysées par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse afin de déterminer l'enrichissement en isotopes stables dans la muqueuse duodénale et dans le sang avec l'arginine et avec la solution contrôle. D'autre part, la proteolyse était étudiée par RT-PCR des trois principales enzymes de la proteolyse (ubiquitine, D-cathepsine, m-calpaïne). L'arginine n'exerçait pas d'effet favorisant la synthèse protéique ou diminuant la proteolyse chez le volontaire sain. Le troisième travail a constitué à étudier les effets de l'arginine combinée à la glutamine sur l'inflammation intestinale chez des patients atteints de maladie de Crohn colique en poussée, chez lesquels des biopsies coliques étaient obtenues. Ces biopsies étaient mises en culture dans quatre conditions comprenant des doses physiologiques ou pharmacologiques d'arginine et/ou de glutamine. L'inflammation intestinale était évaluée par le dosage dans les différents milieux de culture des principales cytokines pro et anti-inflammatoires par ELISA, et par la mesure de l'expression de p65 NF-kappaB, IkappaB et p38 MAPK par Western-blot. Les biopsies en présence de doses pharmacologiques combinées d'arginine et de glutamine présentaient une diminution significative du TNF-alpha, d'IL-1beta, d'IL-6 et d'IL-8, et une diminution de l'expression de p65 NF-kappaB et de p38 MAPK. La glutamine seule permettait une diminution significative de la production d'IL-6 et d'IL-8, ainsi que de l'expression de p65 NF-kappaB. L'arginine seule n'exerçait aucun effet anti ou pro-inflammatoire. Ces résultats encourageants pourraient constituer une première étape justifiant l'évaluation prospective de l'administration entérale de glutamine, préférentiellement associée à l'arginine, chez des malades atteints de maladie de Crohn en poussée, comme thérapeutique adjuvante aux traitements anti-inflammatoires classiques.

The first study aimed to evaluate the effects of pharmacological doses of arginine on duodenal biopsies obtained in healthy volunteers, cultured with increasing doses of arginine and a control solution, in basal and experimental inflammation conditions. The effect of arginine on gut inflammation was assessed by the measure in the culture media of the main pro and anti-inflammatory cytokines by ELISA. Arginine had no effect on gut inflammation in these conditions. Arginine increased NO production in a dose-dependent manner in inflammatory conditions, and this production was correlated to IL-8 production. The second study aimed to evaluate the effects of arginine on gut protein synthesis and proteolysis. Duodenal biopsies obtained in healthy volunteers after enteral infusion of arginine or a control solution were analysed by GC-MS in order to determine the enrichment in stables isotopes in duodenal mucosa and in plasma with arginine and control solution. Moreover, proteolysis was analysed by RT-PCR of the three main proteolysis enzymes (ubiquitin, m-calpain, cathepsin). Arginine did not have any effect on gut protein synthesis or proteolysis in healthy volunteers. The third study was designed to assess the effects or arginine combined to glutamine on gut inflammation in patients with active Crohn's disease. Colonic biopsies were obtained and cultured in four different conditions including physiological and pharmacological doses of arginine and/or glutamine. Gut inflammation was evaluated by the dosage in different culture media of the main pro and anti-inflammatory cytokines by ELISA, and by the expression of p65 NF-kappaB, IkappaB, and p38 MARK by Western-blot. Arghigh/Glnhigh significantly decreased the production of TNFalpha, 1L-1beat, IL-8 and IL-6. Argˡ°ʷ/G high decreased IL-6 and IL-8 production, whereas Arghigh/Glnˡ°ʷ did not affect cytokine and NO production. Argˡ°ʷ/Gln and Arghigh/Glnhigh decreased NF-kappaB p65 subunit expression, whereas p38 MARK was only decreased by Arghigh/Glnhigh. Combined pharmacological doses of Arg and Gin decreased TNFalpha and the main pro-inflammatory cytokines release in active colonic CD biopsies via NF-kappaB and p38 MARK pathways. These results could be the basis of prospective studies evaluating thé effects of enteral supply of combined Arg and Gln during active CD. .