Modelos determinísticos

FAMILLE SOUS-TYPES EFFECTEURS

«s

«sS, «sL

Adénylate cyclase : t

Canaux Ca^* : t

«olf

?

oti/o n «il, «i2,ai3 Adénylate cyclase : 4^

Canaux K* : t

«Ol, «02 Canaux Ca^* : >1^

Canaux K* : t

Oti,at2

Phosphodiestérase du GMPc: t

«gus

?

«Z

?

Otq «q, «11, «14, «15/16 Phospholipase C : t

«12 «12. «13 ?

(*); Les sous-unités a de la famille auo (à l’exception de az) peuvent être ADP-ribosylées

par la toxine de Bordetella pertussis, ce qui résulte en une perte de fonction.

3. Les isoenzvmes de la phospholipase C.

Il existe plusieurs iso-enzymes de la PLC ; plus de 15 séquences d'acides aminés ont été

déduites par clonage (Rhee et Choi,1992). Sur base de l'homologie des séquences, les PLC

peuvent être groupées en 3 types, PLC-p, PLC-y et PLC-ô, qui peuvent être subdivisés

chacun en plusieurs sous-types, par exemple: PLC-pi et PLC-P2. L'activité de tous ces

isoenzymes est dépendante de la concentration de Ca^^ intracellulaire et pourrait être

modulée différemment par la protéine kinase C. Ces isoenzymes hydrolysent le

phosphatidylinositol (PI), le phosphatidylinositol monophosphate (PIP) et le PIP2. La

sélectivité pour le PIP2 est la plus marquée pour la PLC-pi. Les isoenzymes de la PLC sont

activées de façon préférentielle par les différentes sous-unités des protéines G qui sont

impliquées dans le couplage avec le récepteur. La PLCp-1 est activée spécifiquement par

les sous-unités a des protéines G appartenant à la famille Gq (Smrcka et coll.,1991). Des

travaux récents ont démontré qu’au moins 2 iso-enzymes de la PLC (la PLC-p-2 et la PLC-

P3) peuvent être activées par les dimères Py (Camps et coll., 1992; Katz et coll., 1992; Park

et coll., 1993; Carrozzi et coll., 1993; Wu et coll., 1993.). Actuellement, il est largement

accepté que ce sont les dimères Py qui sont impliqués dans l’activation de la PLC par les

protéines G|.

4. Métabolisme des inositol phosphates dans les cellules endothéliales stimulées

par les nucléotides.

L'lns(1,4,5)P3 formé lors de l'hydrolyse du PIP2 est soit déphosphorylé par une 5-

phosphatase en lns(1,4)P2, soit phosphorylé en lns(1,3,4,5)P4 par une 3-kinase (Downes et

coll., 1982; Batty et coll., 1985; Erneux et coll., 1986; Irvine et coll., 1986). Selon le type

cellulaire ou encore selon l'agoniste, le métabolisme de l'InsPs peut se faire

préférentiellement par la 5-phosphatase ou par la 3-kinase (Wreggett et Irvine, 1993). Dans

les cellules endothéliales d’aorte bovine, l'ATP induit une accumulation d'lns(1,4,5)P3 dont le

taux est maximal après 15 secondes et est pratiquement redescendu au niveau de base

après 1 minute (Pirotton et coll., 1991). L'observation d'une élévation précoce (pic à 15 sec)

d'lns(1,4)P2 provenant de la déphosphorylation de l'lns(1,4,5)P3 montre qu'aux temps courts

(<1 minute), l'lnsP3 dans ces cellules est préférentiellement métabolisé par la 5-

phosphatase. L'accumulation transitoire d'lnsP3 est suivie par une augmentation plus

soutenue d'lns(1,3,4,5)P4 et d'lns(1,3,4)P3, mais les taux maxima atteints après 1 minute

sont nettement plus faibles que celui atteint par l'lns(1,4,5)P3. L'accumulation de ces

métabolites reflète l'activation secondaire de la 3-kinase (Pirotton et coll., 1991).

18

Le caractère très transitoire de l'accumulation d'lns(1,4,5)P3 suggère une dèsensibilisation

rapide du récepteur. Ce phénomène a été rapporté dans les cellules endothéliales de veine

ombilicale humaine stimulées par la thrombine ou l'histamine (Jaffe et al, 1987; Halldorsson

et Thorgeirsson,1989). De façon caractéristique, la réponse à une deuxième stimulation par

le même agoniste, quelques minutes après la première stimulation, est nettement réduite. La

cible de ce processus de désensibilisation est probablement le récepteur membranaire lui-

même et non la protéine G, car la réponse à la stimulation par l'AlF'*', qui reproduit l'effet du

GTP au niveau des protéines G, est maintenue après traitement par la thrombine

(Halldorsson et al, 1991).

5. Rôle du signal calcium dans le contrôle de l'action physiologique des nucléotides

sur l'endothélium.

L'élévation de la concentration de Ca^'*' cytoplasmique en réponse à de multiples agonistes

activant la PLC est similaire dans différents types de cellules endothéliales en culture. Cette

augmentation est biphasique, comportant une élévation transitoire de grande amplitude,

maximale après 10 à 15 secondes, et suivie d’un plateau correspondant à 2 ou 3 fois le

niveau de base. Celui-ci peut être maintenu pendant plusieurs minutes en présence de

l'agoniste. Quand les cellules sont incubées dans un milieu dépourvu de Ca^'*' et contenant

le chélateur EGTA, l'élévation initiale est peu affectée; le plateau par contre, est aboli. Ceci

indique que l'élévation initiale est due à la mobilisation rapide des réserves intracellulaires de

Ca^'*’ par l’InsPa, alors que le plateau résulte d'une entrée de Ca^"*" extracellulaire (Hallam et

coll., 1986). L'influx de Ca^"^ pourrait être lié, en partie du moins, à l'activation d'un canal

Ca^'*’ en réponse à l'élévation soutenue d'lnsP4 (Lückhoff et Clapham, 1992).

L'accroissement biphasique observé dans des populations cellulaires serait la somme des

réponses cellulaires individuelles hétérogènes. Si l'on mesure les variations du taux de Ca^"*"

cytosolique dans une cellule isolée, les profils de fluctuation du Ca^'*' observés sont variables

d'une cellule à l'autre au sein d'une même population. Dans les cellules endothéliales de

veine ombilicale humaine stimulées par l'ATP, les variations du taux de Ca^'*' s'effectuent

sous forme d'oscillations dans 50% des cellules, d'une élévation transitoire unique dans 25%

des cellules ou encore d'une élévation transitoire initiale suivie d'un plateau (Carter et coll.,

1990). Le mécanisme qui génère les oscillations n'est pas clairement établi.

Une corrélation étroite a été établie entre, d'une part, l'élévation rapide et transitoire du taux

de Ca^* induite par différents agonistes dont les nucléotides, et, d'autre part, la libération de

prostacycline. Carter et coll. (1988) et Hallam et coll. (1988) ont démontré que l'effet de

l'ATP et de la thrombine sur la production de PGI2 pouvait s'expliquer exclusivement par la

mobilisation du Ca^* intracellulaire par l'InsPa. Ces auteurs ont mesuré simultanément dans

la même cellule l'élévation du taux de Ca^"^ cytosolique et la production de prostacycline en

réponse à des concentrations croissantes d'un ionophore calcique (l'ionomycine), de l'ATP

ou de la thrombine. Ils ont ainsi pu établir pour les 3 agonistes la même corrélation étroite

entre l'élévation rapide et transitoire du taux de Ca^"*" et la libération de prostacycline.

L'élévation transitoire au-delà d'un seuil est très probablement responsable de l'activation

directe d'une phospholipase A2, entraînant la mobilisation d'acide arachidonique à partir des

phospholipides membranaires.

La libération de NO est contrôlée par le niveau d'activité de l'enzyme NO synthase (Palmer

No documento Abordagem Lean a uma oficina mecânica caso prático : transportes Cascão e Manuela, Lda. (páginas 38-48)