Recherche Avancée

Thèse soutenue

Etude des mécanismes contribuant aux effets des variations de l'apport en précurseurs de méthyles sur le protéome cardiaque

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Auteur / Autrice : Emilie Martinez
Direction : Patrick Brachet, Blandine Comte
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Nutrition
Date : Soutenance le 15/11/2012
Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 1
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de la vie, santé, agronomie, environnement (Clermont-Ferrand)
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Unité de nutrition humaine
Laboratoire : (UNH) Unité de Nutrition Humaine
Jury : Président / Présidente : Jean-Marc Lobaccaro
Examinateurs / Examinatrices : Marie-Cécile Alexandre-Gouabau
Rapporteur / Rapporteuse : Jean-Luc Daval, Régis Guieu

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Myocarde
Homocystéine

Résumé

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Les maladies cardiovasculaires (MCV) sont la première cause de décès dans le monde. Une alimentation riche en précurseurs de méthyles pourrait diminuer le risque de survenue des MCV. Le statut en PDM a de très nombreuses conséquences car son altération va des risques de défaut de fermeture du tube neural au cours de l'embryogenèse au développement de maladies chroniques. Les PDM interviennent dans la voie de reméthylation de l'homocystéine en méthionine. Une diminution des niveaux de PDM entraîne une hyperhomocystéinémie considérée comme un facteur de risque de MCV via notamment son rôle dans le développement de l'athérosclérose. Relativement peu d'études se sont intéressées à l'effet d'une déficience en PDM sur le coeur. Afin de mieux comprendre les conséquences de la déficience en PDM sur cet organe, nous avons analysé les modifications du protéome myocardique chez des ratons de 21 jours nés de mères nourries avec un régime carencé en PDM comparativement à des ratons issus de mères normalement nourries. Les résultats de notre analyse protéomique ont montré que l'abondance de 22 protéines était augmentée entre 1,1 et 1,7 fois, alors que celle de 17 autres était diminuée entre 1,1 et 2,3 fois. Ces protéines interviennent surtout dans la production d'énergie cellulaire (21%), le métabolisme lipidique (18%) et le stress du réticulum endoplasmique (RE) (15%). Au moyen de l'outil bio-informatique ''Ingenuity Pathway Analysis'', nous avons montré que 34 d'entres-elles appartenaient à un réseau métabolique en relation avec ''une perturbation du développement cardiaque et une altération cellulaire et du métabolisme lipidique''. De plus, la carbonylation, principale modification posttraductionnelle oxydative des protéines, quantifiée par une technique de Dot-blot était augmentée de 1,9 fois dans le myocarde des ratons déficients en PDM comparativement aux contrôles. Afin d'étudier les mécanismes à l'origine de ces changements, nous avons développé un modèle in vitro de cellules cardiaques déficientes uniquement en folates ou en PDM. Des cellules de la lignée H9c2, dérivée de cardiomyoblastes embryonnaires de rat, ont été cultivées jusqu'à 4 jours dans un milieu carencé en folates (F) ou en PDM, comparativement à un milieu complet (C). Ceci nous a permis de disposer de deux modèles, constitués : (1) de cellules uniquement déficientes en folates et ne produisant pas davantage d'Hcy que les cellules contrôles, et (2) de cellules déficientes en au moins 2 PDM (folates et vitamine B12) et produisant des quantités accrues d'Hcy. Une analyse comparative des protéomes des cellules F et PDM vs C a permis d'identifier des différences et similitudes entre les 2 déficiences. Treize protéines présentant des abondances significativement différentes entre les cellules carencées pendant 4 jours en folates ou en PDM et leurs contrôles ont été mises en évidence : 7 avaient une abondance accrue et 6 une abondance diminuée. La comparaison des résultats obtenus a montré que des protéines mitochondriales ou intervenant dans la structure cellulaire n'ont été identifiées que dans le modèle de déficience en PDM. Nos résultats ont aussi démontré que les 2 types de carences affectaient des voies similaires à celles retrouvées dans notre étude in vivo : métabolisme énergétique et stress du RE. Nous avons alors confirmé que des protéines chaperones, a-crystalline B et prohibitine, avaient leur expression modifiée de la même manière dans les modèles de déficience in vivo (myocarde des ratons) et in vitro (cardiomyoblastes). Notre étude a également montré que l'induction rapide du stress du RE dans les cardiomyoblastes déficients en PDM est suivie par l'activation plus tardive du système d'ubiquitination des protéines et probablement de la voie de dégradation protéolytique dépendante du protéasome. En conclusion, cette thèse ouvre de nouvelles perspectives dans la compréhension des mécanismes des effets de la déficience en PDM ou en folates au niveau cardiaque.