RÔLE DU TGF-b DANS LES ALTERATIONS CIRCULATOIRES CHOC SEPTIQUE RÔLE DU TGF-b DANS LES ALTERATIONS CIRCULATOIRES

L'état de choc Carence tissulaire aiguë en oxygène hypoperfusion tissulaire chute du débit cardiaque` vasodilatation artérioveineuse association des deux mécanismes Persistance de l'ischémie tissulaire apparition de lésions cellulaires hypoxiques réaction inflammatoire systémique aggravation les lésions viscérales

L'état de choc Lésions tissulaires Hyporéactivité vasculaire atteinte macro-circulatoire atteinte micro-circulatoire) effet cytotoxique directe Hyporéactivité vasculaire augmentation de la production de monoxyde d'azote Les lésions tissulaires seraient dues à l'altération de la réactivité vasculaire entraînant des anomalies de distribution de l'oxygène entre les différents organes (atteinte macro-circulatoire) et au sein d'un même organe (atteinte micro-circulatoire). L'altération des échanges sang/tissus provoque une accumulation dans l'espace interstitiel, d'éléments tels que l'ion hydrogène, le lactate et autres métabolites ayant un effet cytotoxique directe. L'hyporéactivité vasculaire est donc en grande partie liée à l'augmentation de la production de monoxyde d'azote (NO) au niveau du muscle lisse sous l'action de la NO-synthase inductible (iNOS), la surface capillaire disponible pour les échanges se trouve diminuée en raison de la baisse de la perfusion dans certains capillaires.

Le monoxyde d’azote « NO » Produit par l’enzyme nitric oxide synthase (NOS) Trois isoformes Constitutives la forme endothéliale (eNOS) forme neuronale (nNOS) Inductible (iNOS) Le NO est produit par l’enzyme nitric oxide synthase (NOS). Il existe trois isoformes de la NOS. Parmi ces trois isoformes, deux sont retrouvés de façon constitutive, la forme endothéliale est présente dans toutes les cellules vasculaires périphériques où elle joue un rôle crucial dans la régulation du tonus vasculaire systémique. Initialement observée dans les tissus nerveux, l’expression de la nNOS a aussi été démontrée dans les cellules épithéliales tubulaires et dans l’appareil juxtaglomérulaire du rein. alors que la troisième est inductible (iNOS). Les formes constitutives sont continuellement exprimées et produisent du NO en faible concentration.

Voie de la iNOS - Sepsis + + TNF, IL1, IL6, LPS TGF béta iNOS NO IL 1ra + TGF béta iNOS - la iNOS est régulée de façon transcriptionnelle? Son expression est stimulée par certains médiateurs inflammatoires dont l’IL- 1, le TNF, l’INF et certaines endotoxines comme le LPS. Une fois induite, la iNOS demeure active durant 4-24h, produisant près de 100 fois plus de NO que les NOS constitutives. L’augmentation massive de NO produit suite à la stimulation de la iNOS expliquerait, en partie, l’hypotension observée lors du choc septique. NO Hypotension-Baise de la perfusion (foie, rein, intestin) Défaillance multi-vicérale Zamora & Vodovotz 2005

Le TGF- Le TGF- est une cytokine pro-fibrosante inhibe l’expression de la iNOS Peut prévenir la chute de tension chez des rats en choc N’induit pas d’hypertension Mécanisme? Pas d’action sur la NOS constitutive? Pas de suivi de la cinétique du NO Le TGF bêta est une cytokine pro-fibrosante on sait par ailleurs que le tgf b inhibe l’expression de la iNOS. Perrella en 1996 a montré que que l’administration de tgf b chez des rat en choc septique était succeptible de prévenir la chute de tension en moin de 90 min, en revanche quand il était administré seul le tgf n’induisait pas d’hyper tension. Le mécanismes de ces effet précoces restent à explorer les auteur n’ayant pas suivi la production du NO chez ces sujets. Une action par la iNOS pourrait être évoquée, on peu aussi supposer que le tgf n’agirait pas sur la NOS constitutive

(Perrella et al., Proc. Natl. Sci. 1996) Effet du TGF-b sur l’hypotension induite par les LPS chez le rat (Perrella et al., Proc. Natl. Sci. 1996)

Hypothèses Le tgf- contribue à l’amélioration des paramètres circulatoires généraux Le tgf- contribue à l’amélioration de la perfusion tissulaire Le tgf- Inhibe de façon sélective la iNOS Existence d’une cinétique des effets circulatoires du tgf liée à des effets vasculaires directs et indirectes La diminution de l’expression du tgf- au cours du sepsis favorise le développement du choc La modulation pharmacologique de la voie du tgf- permet de moduler l’évolution du sepsis Hypothèses Le tgf contribu à l’amélioration des paramètres circulatoirs généraux et de la perfusion tissulaire en inhibant de façon selective la iNOS Il existe une cinétique des effet circulatoires de tgf liée à des effet vasculaires immediat et différé La survie de certain sujet au choc septique serait due à des taux élevesde tgf La modulation pharmacologique de la voie du tgf permet de moduler l’évolution du sepsis

Objectifs Vérifier les effets du tgf- sur les paramètres circulatoires généraux Identifier les mécanismes de l’effet d’inhibition de la vasoplégie induite par les LPS Vérifier l’implication de l’inhibition de la iNOS par le tgf- sur la perfusion tissulaire Evaluer l’intérêt des modulateurs pharmacologiques de la voie du tgf-. Vérifier les effets du TGF-b sur les paramètres circulatoires généraux pendant le choc Identifier les mécanismes de l’effet d’inhibition de la vasoplégie induite par les LPS Vérifier l’implication de l’inhibition de la iNOS par le TGF-b sur la perfusion tissulaire Evaluer l’intérêt des modulateurs pharmacologiques de la voie du TGF-b.

Méthode Utilisation d’un modèle murin Induction du choc septique par injection IV de LPS Enregistrement en continu des paramètres cardio-vasculaires Suivre la cinétique en temps réel de production de NO Dosages tissulaires de l’expression du NO et tgf- Pour ce faire, nous allons utiliser un modèle murin chez lequel un choc septique est réalisé par l’administration intraveineuse de LPS pseudomonas aeruginosa. Nous allons enregistrer les paramètres cardiovasculaires en continu pour étudier parallelement les altérations fonctionnelles macro et microcirculatoires induites Ainsi, et ce par l’intermediaire d’une sonde implantée dans le foie, de suivre la cinétique en temps réel de production de NO. Des prélèvements tissulaires (foie, rein, vaisseaux) seront réalisés afin d’explorer la voie du TGF- et des NOS constitutive et inductible. Les effets cardiovasculaires seront analysés conjointement aux modification des quantité de NO et des altérations tissulaires pour établir le lien entre TGF-, NO, paramètres macro- et microcirculatoires.

Méthode Etude de la survie des animaux après administration de tgf- Étude des réponses tissulaires et systémiques après administration de L-Name Comparaison des effets sur les deux groupes (L-Name et tgf- ) Dan ce modèle de sepsis et selon le même protocole d’évaluation de paramètre cardiovasculaire circulatoirs sanguins et tissulaires seront appreciés: Les effet de l’administration de tgf sur la survie des animaux. La répponses tissulaires et systémiques à l’administration de L-Name succeptible d’hiniber à la foi la iNOS et la NOS constitutive sur la macro et la micro circulation ces essais auront pour but de vérifier l’hypothèse selon laquelle le tgf b n’influe que sur la iNOS préservant ainsi la perfusion tissulaire durant le sepsis et permettant au final d’envisager une voie thérapeutique par le tgf ou une substance capable d’induire sa synthèse comme le tamoxifen

Souris invalidées pour la voie du TGF- Méthode Souris invalidées pour la voie du TGF- Analyse de la survie au sepsis Cinétique de formation du NO Débit sanguin et pression artérielle Lésions tissulaires Parallèlement nous allons utiliser des souris invalidées pour la voie du TGF- dans différents types cellulaires (cellules endothéliales, cellules musculaires lisses vasculaires, système monocyte-macrophage) et analyser chez ces animaux la survie au sepsis et établir la cinétique de la formation de NO, le débit sanguin et les lésions tissulaires induites.

Résultats escomptés Proposer une nouvelle thérapeutique médicale susceptible de moduler les réponse macro et microcirculatoire pour améliorer le pronostique souvent sombre des patient en choc septique

Quelques résultats Familiarisation avec l’anesthésie de la souris Anesthésie gazeuse Standardisation des pourcentages d'halogénés pour des anesthésies de longue durée avec un minimum d’effet cardio-vasculaires Réalisation des différentes manipulations chirurgicales pour accéder aux organes à monitorer Standardisation des durées des différentes étapes pour éviter l’introduction de biais

Quelques résultats Mise à l’épreuve des doses de LPS disponibles dans la littérature Observations répétées des conséquences cliniques des injections de LPS Mise en place dans le foie de la sonde à NO et participation à l’élaboration d’un modèle mieux adapté Études des différentes possibilités pour la mesure de la PA

Mise en place de la sonde de débimetrie sur l’aorte abdominale et réalisation de quelques mesures