Caractérisation des vésicules extracellulaires d'origine cardiaque et dans la circulation des patients insuffisants cardiaques

Characterization of extracellular vesicles in heart and in the circulation of patients with heart failure

• Auteur / Autrice : Fadi Abou Zeid
• Direction : Florence Pinet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 12/12/2022
• Etablissement(s) : Université de Lille (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Facteurs de risque et déterminants moléculaires des maladies liées au vieillissement - Facteurs de risque et déterminants moléculaires des maladies liées au vieillissement (Lille) - Facteurs de Risque et Déterminants Moléculaires des Maladies liées au Vieillissement - U 1167
• Jury : Président / Présidente : Philippe Amouyel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Luc Bertrand, Caroline Cieniewski-Bernard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Carmen Martinez, Benjamin Lauzier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Maturation post-traductionnelle des protéines

Plasma sanguin

Myocytes cardiaques

Vésicules extracellulaires

Défaillance cardiaque

Plasma sanguin

Cardiomyocytes

Vésicules extracellulaires

Insuffisance cardiaque

Mots clés libres

Insuffisance cardiaque

O-GlcNAcylation

Vesicules extracellulaires

Cardiomyocytes

Plasma

Cœur

Heart failure

O-GlcNAcylation

Extracellular vesicles

Cardiomyocytes

Plasma

Heart

Résumé

La décompensation aiguë suite à une insuffisance cardiaque chronique précédemment stable (ADHF) est une cause majeure de mortalité dans le monde. L'ADHF est associée à la réapparition des symptômes d'insuffisance cardiaque et nécessite une prise en charge médicale immédiate. Des expériences réalisées sur un modèle de rat d'ADHF ont montré que le traitement par le Thiamet G (TG), une molécule augmentant le taux de O-GlcNAcylation intracellulaire global, favorise la récupération cardiaque suite à l'ADHF et augmente la survie. L'objectif de ce projet de thèse était d'étudier si les vésicules extracellulaires (VE) cardiaques - une classe de particules membranaires sécrétées transportant des protéines, des acides nucléiques et des lipides - jouent un rôle dans la médiation de l'effet thérapeutique bénéfique du TG.Nous avons montré que les VE cardiaques présentent des marqueurs distincts qui diffèrent des marqueurs classiques des VE. Grâce à une approche protéomique comparative, nous avons découvert que les VE cardiaques expriment spécifiquement la protéine sarcomérique LIM domain binding 3 (LDB3). Nous avons ensuite validé LDB3 comme un marqueur des VE cardiaques après leur isolement/purification en utilisant différentes techniques à partir de tissus cardiaques humains et de rats.De plus, nous avons constaté que les niveaux de LDB3 cardiaque changent au cours du développement de l'insuffisance cardiaque, mais que son niveau dans les VE reste inchangé. Nous avons également constaté qu'il n'y avait pas de changement dans les niveaux de LDB3 cardiaques entre les rats ADHF traités ou non par TG. Cependant, la protéine LDB3 intracellulaire présentait une O-GlcNAcylation plus élevée chez les animaux traités par TG.Ces données suggèrent que LDB3 est un marqueur potentiel des VE cardiaques, et que sa sécrétion dans les VE n'est pas influencée par l'insuffisance cardiaque. En perspectives, les modulations des taux d'O-GlcNAcylation de LDB3 sur la fonction cardiaque devront être caractérisés comme comme cible thérapeutique pendant l'ADHF.

Acute decompensation of previously stable chronic heart failure (ADHF) is a major cause of mortality worldwide. ADHF is associated with re-appearance of symptoms of heart failure and requires immediate medical attention. Experiments performed on a rat model of ADHF showed that treatment with Thiamet G (TG), a molecule increasing global intracellular O-GlcNAcylation, promotes cardiac recovery following ADHF and increases survival. The aim of this thesis project was to investigate whether cardiac extracellular vesicles (EVs)-a class of secreted membrane-bound particles carrying proteins, nucleic acids, and lipids-play a role in mediating the therapeutic effect of TG.We have shown that cardiac EVs display distinct markers that differ from classical EV markers. Through a comparative proteomic approach, we found that cardiac EVs are specifically loaded with the sarcomeric protein LIM domain binding 3 (LDB3). We then validated LDB3 as a marker of cardiac EVs after their isolation using different techniques in both rat and human cardiac tissue samples.Additionally, we found that cardiac LDB3 levels change during HF, but its level in EVs remains unchanged. We also found no change in cardiac LDB3 levels between ADHF rats treated or not with TG. However, intracellular LDB3 displayed higher O-GlcNAcylation in TG-treated animals.These data suggest that LDB3 is a potential marker of cardiac EVs, and its secretion into EVs is not influenced by HF. Furthermore, LDB3 O-GlcNAcylation can be further studied for its downstream effect on cardiac function and as a therapeutic target during ADHF.