Rôle de Nav1.5, du TGF-B et de la Cx43 dans les troubles progressifs de la conduction cardiaque

Implication of NaV1.5, TGF-β and Cx43 in progressive cardiac conduction disease

• Auteur / Autrice : Justine Patin
• Direction : Isabelle Baró, Mickaël Derangeon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie, médecine et santé
• Date : Soutenance le 15/10/2018
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : COMUE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : L'Institut du Thorax (Nantes)
• Jury : Président / Présidente : Flavien Charpentier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Norah Defamie, Jean-François Faivre

Mots clés

Mots clés contrôlés

Connexine 43

Fibrose

Système de conduction du coeur

Mots clés libres

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Résumé

La conduction cardiaque dépend de trois acteurs majeurs : le tissu cardiaque composé des cardiomyocytes, fibroblastes et de la matrice extracellulaire, l’excitabilité par le canal Na+ voltage-dépendant NaV1.5 et le couplage intercellulaire par la connexine 43 (Cx43). Les troubles progressifs de la conduction cardiaque (PCCD) sont une pathologie à évolution lente qui induit une altération de la conduction cardiaque associée à de la fibrose. Des mutations perte de fonction du gène SCN5A, codant pour le canal NaV1.5, ont été associées aux PCCD. L’objectif de ma thèse a été de comprendre, par l’utilisation d’un modèle murin de PCCD (souris hétérozygote pour le gène Scn5a ; Scn5a+/-), les mécanismes moléculaires impliquées dans le remodelage fibrotique. Par l’administration chronique d’un inhibiteur des récepteurs au TGF-β (GW788388), nous avons démontré que la voie canonique du TGF- β est impliquée dans le remodelage fibrotique associé aux PCCD. Nous avons observé un remodelage de l’expression et de la localisation de la Cx43 corrélé avec l’apparition de fibrose. Nous avons démontré que l’activation de l’expression et de phosphorylation de la Cx43 par le Gap-134 permet de prévenir la fibrose ventriculaire. Enfin, un variant MMP-2 p.Gly551Arg pour la métalloprotéinase matricielle MMP-2, a été récemment trouvée chez une famille atteinte de PCCD. Nous avons étudié l’impact du variant MMP-2 p.Gly551Arg sur la fonction et l’expression de la protéine MMP-2 chez les individus de cette famille.

Three major actors contribute to conduction of the cardiac electrical impulse: the heart tissue constituted by cardiomyocytes, fibroblasts, and extracellular matrix, excitability by the voltage-gated Na+ channel NaV1.5 and cell-cell coupling by connexin43 (Cx43). Progressive Cardiac Conduction Defect (PCCD) is a slowly evolving lifespan disease that progressively affects cardiac conduction associated with fibrosis. Genetic forms of PCCD have been linked to loss-of-function mutations of SCN5A gene product, NaV1.5. The aim of my thesis is to understand, by using a mouse PCCD model (Scn5a heterozygous knockout mice; Scn5a+/-), the molecular mechanisms implicated in cardiac fibrosis. First, we demonstrated that TGF-β canonical pathway activation is implicated in fibrosis occurrence by pharmacology chronic inhibition of TGF-β receptors (GW788388). Second, we observed Cx43 expression and localization remodeling correlated with fibrosis development. Then, we demonstrated that activation of expression and phosphorylation of Cx43, by Gap- 134, prevents ventricular fibrosis. Finally, the MMP-2 p.Gly551Arg variant to the matrix metalloproteinase 2 MMP-2, was recently discovered in a PCCD family. We studied the impact of the MMP-2 p.Gly551Arg variant in function and expression of MMP-2 protein in this family.