Stress oxydant et pathologie diabétique à l’île de La Réunion – Identification et caractérisation des propriétés structurales et fonctionnelles de l’albumine glyquée

Oxidant stress and diabetes – Deciphering structural and functional impacts of glycoxidation on human albumin

• Auteur / Autrice : Marie-Jennifer Baraka-Vidot
• Direction : Emmanuel Bourdon, Philippe Rondeau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie
• Date : Soutenance le 03/12/2014
• Etablissement(s) : La Réunion
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion ; 2010-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Groupe d'étude sur l'inflammation chronique et l'obésité
• Jury : Président / Présidente : Damien Gruson
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emmanuel Bourdon, Philippe Rondeau, Damien Gruson, Philippe Gillery, Jean-Luc Wautier, Marjolaine Roche, Maxime Cournot

Mots clés

Mots clés contrôlés

La Réunion (France ; île)

Diabètes

Albumines

Stress oxydatif

Glycosylation

Mots clés libres

Glycation

Glycoxydation

Albumine

Stress oxydant

Diabète

Médicaments

Métaux

Glycation

Glycoxydation

Albumin

Oxidative stress

Diabetes

Therapeutic drugs

Metals

Résumé

La glycoxydation est un processus délétère directement impliqué dans la pathologie diabétique. Ce phénomène touche principalement les protéines circulantes. Une des cibles majoritaires de ce phénomène est l'albumine, protéine plasmatique la plus abondante. L'objectif de ce travail de thèse vise une meilleure compréhension du phénomène de glycoxydation dans le diabète. Pour cela, les conséquences fonctionnelles et physiologiques liées aux altérations structurales et biochimiques de l'albumine glyquée ont été étudiées, à travers la comparaison d'un modèle d'albumine glyquée in vivo purifiée de patients diabétiques avec celui correspondant à la protéine glyquée par un processus in vitro. Notre étude montre des modifications de type structural et oxydatif attestées par des mesures de fluorescence (accessibilité du tryptophane) et de groupements spécifiques comme les fructosamines, les amines primaires, résidus thiols et carbonyles. D'un point de vue fonctionnel, l'albumine glyquée purifiée de patients diabétiques exerce, sur des cultures cellulaire, un effet proinflammatoire et prooxydant, encore plus marqué que ne le fait l'albumine glyquée in vitro. Également, les capacités de liaison de l'albumine avec les médicaments ainsi que l'activité estérase diminuent avec le phénomène de glycation. Les résultats de cette étude apportent de nouveaux éléments de compréhension sur le phénomène de glycation de l'albumine tel qui pourrait apparaitre dans la pathologie diabétique et ouvre de nouvelles pistes d'études sur l'impact réel des AGEs issus de l'albumine dans des désordres physiologiques inhérents à cette pathologie.

Albumin constitutes the major circulating protein in blood and represents a very beneficial biological actor through its multifunctional properties such as antioxidant activities and drug binding capacities. But, in hyperglycemic conditions, such as those encountered in diabetes, albumin can undergo glycoxidative modifications which may impact the protein quality. Objectives of my thesis were to clarify the impact of glycoxidative modification of albumin on its structure and its functions and to determine whether such impairments may be encountered in albumin purified from diabetics. The occurrence of structural and oxidative modifications were found to be enhanced in in vitro glycoxidized HSA and albumin purified from diabetics, after determination of their free thiol group content, relative electrophoretic migration, carbonyl content, fructosamines and antioxidant activities. In addition, glycoxidized albumins exhibited impaired pharmaceutic molecule binding capacities and reduced esterase activities. Also, cells treated with glycoxidized albumin purified from diabetics, exhibited a proinflammatory state even more exacerbated than those incubated with in vitro glycated albumins. We evidenced the triggering action of metals (copper and iron) on glycoxidative-induced modifications in albumin. This work needs further studies and opens doors to many perspectives aiming to reach a better understanding of glycoxidative modification of albumin in diabetic patients.