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SYSTEME RENINE-ANGIOTENSINE, BRADYKININE ET PAROI VASCULAIRE. Angiotensine II Bradykinine. Paroi vasculaire. Synthèse Métabolisme. Cellules cibles. Foie. Angiotensinogène. Pancréas. Rein. Gldes salivaires. Kallicréine. Rénine. Bradykinine. Cellule endothéliale. Enzyme de conversion.
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SYSTEME RENINE-ANGIOTENSINE, BRADYKININE ET PAROI VASCULAIRE
Angiotensine II Bradykinine Paroi vasculaire Synthèse Métabolisme Cellules cibles
Foie Angiotensinogène Pancréas Rein Gldes salivaires Kallicréine Rénine Bradykinine Cellule endothéliale Enzyme de conversion Angiotensine III Angiotensine IV Angiotensine II (1-7) Kininogène Angiotensine I Peptides inactifs Angiotensine II
Régulation du système rénine-angiotensine Angiotensinogène • Oestrogènes, corticoïdes, H. thyroïdiennes, AII, inflammation, néphrectomie, traitement par IEC. • Atteintes hépatiques : cirrhose, insuffisance cardiaque
Système β-adrénergique Régulation du système rénine-angiotensine Synthèse de la rénine
Stimulation du système β-adrénergique Artériole afférente Synthèse et libération rénine PA TCD - Macula densa Rénine – stimuli de la synthèse • Etat de choc • IC avec bas débit • Sténose artère rénale • Passage en orthostatisme… [Na+]
Synthèse Ca ++ intra-cellulaire AMPc Synthèse Ca++ intra-cellulaire GMPc Régulation cellulaire de la synthèse de rénine
Prorénine Prorénine Pré-prorénine Rénine active Rénine active Rénine active Granule de sécrétion Appareil de Golgi Protogranule • Stimulation aigue • Libération des stocks • Rénine active • Stimulation chronique • Synthèse • Rénine active et prorénine • Recrutement des C hyperplasie • de l’appareil juxta-glomérulaire
Angiotensinogène Rénine _ Angiotensine I Enzyme de conversion Angiotensine II Rénine – rétrocontôle négatif
Zn Zn EC IC NH2 COOH Forme soluble circulante dosable Forme membranaire = ectoenzyme Enzyme de conversion de l’angiotensine • Localisation: • endothélium (poumon) • epithélia digestif et rénal (TCP) • macrophage • Enzyme non spécifique = plusieurs substrats • Angiotensine I, Bradykinine, Substance P, LH-RH… • Sarcoïdose, agression de la paroi vasculaire, traitement par IEC
Insertion: II Taux d’ECA bas Délétion: DD Taux d’ECA élevé ID Taux d’ECA intermédiaire ? Liaison avec pathologies cardio-vasculaires Enzyme de conversion - Polymorphisme
AII AI Rénine ACE ATR ATR Cellule Endothéliale Rénine AII Angiotensinogène AI ACE ATR Cellule Musculaire Lisse Fibroblastes Système Circulant Angiotensinogène Système Tissulaire Lésion vasculaire système tissulaire
Rôles physiologiques de l’angiotensine II et de la bradykinine • Régulation du bilan hydro-sodé • Régulation de la pression artérielle • Remodelage vasculaire
Kininogène Foie Angiotensinogène Pancréas Rein Gldes salivaires Angiotensine I Bradykinine Kallicréine Rénine Cellule endothéliale Peptides inactifs AngiotensineII Enzyme de conversion IEC Angiotensine III Angiotensine IV Angiotensine II (1-7) • Antagonistes: • Bloqueurs des récepteurs de l'angiotensine II • Bloqueurs des récepteurs de la bradykinine • Modèles d’animaux génétiquement modifiés
D ’après Maddedu et coll, Circulation 1997 Bradykinine • Diminue la PA • Effet vasodilatateur
D’après Tsutsumi et coll, JCI, 1999 Angiotensine II • Augmentation de la PA • Vasoconstriction
P2 P1 r Q l R = 8. n . l / . r4 n = viscosité sanguine; l = longueur du vaisseau; constantes à court terme PAm = Qc . RAS résistances artériolaires Q = P1 - P2 / R DP = Q . R R = k / r4 Vasoconstriction artériolaire r RAS PAm Vasodilatation artériolaire r RAS PAm
L ’angiotensine II et la bradykinine sont impliqués dans le remodelage vasculaire • directement par leurs effets sur la croissance cellulaire et sur la production de matrice extra-cellulaire. • indirectement en modifiant le niveau de PA.
t R Pt h Force orthogonale= P transmurale Force tangentielle = Contrainte pariétale Loi de Laplace simplifiée t = P . r / h
AII BK AT1 B1/B2 PLC PLC PLA2 PLC/PLD PLA2 AT1 AT1 B1/B2 PLA2 PLC/PLD PLA2 AT2 ? Récepteurs de l ’angiotensine II et de la bradykinine 7 domaines trans-membranaires liés aux protéines G
Bradykinine Cellule Endothéliale Inflammation AA PC Lipooxygénase Cyclo-oxygénase I Leucotriènes PGH2 PGI2 synthase PLA2 PGI2 AC ATP AMPc PKA Cellule Musculaire Lisse Ca++ Relaxation Effet anti-prolifératif Bradykinine - Formation de prostacycline (PGI2)
Prolifération CE Angiogénèse Bradykinine VEGFR-2 B2 PLC L-arg citrulline + NO + + Ca++ eNOS NO GTP GMPc Guanylate cyclase PKG Relaxation Effet anti-prolifératif CML/fibroblaste Bradykinine – formation de NO
Défaut d ’angiogénèse tumorale Kininogène Rats BN Kallicréine • vasodilatation flux – • dépendant • Cardiopathie hypokinétique Bradykinine ACE TA et néphropathie si diabète B2 • TA avec cardiomyopathie • résistances coronaire et rénale Peptides inactifs
AII AT1 AT1 PLA2 PLC/PLD NADH NADPH oxydase Ca++/ PKC ROS Cellule endothéliale Production de NO Ponts acto-myosine Hypertrophie / croissance matrice extra-¢ / fibrose CML / fibroblaste Effet pro-coagulant Pro-inflammatoire Cellules circulantes Angiotensine II - Effets biologiques cellulaires des récepteurs AT1 Inactivation du NO
Angiotensine II Entrée Ca++ Canal CaL AT1 MLC PLC PKC IP3 DAG MLC-kinase MLC phosphatase Récepteur IP3 MLC- P Ca++ Pont actine-myosine Contraction de la CML Ca++ • PKC • Stimulation MLC kinase • Inhibition MLC phosphatase • Régulation protéines régulatrices
Angiotensine II EGF-R AT1 PLC Ras Ca++ MAP-kinases c-fos, c-jun PKC Synthèse protéique • Hypertrophie cellulaire • MEC • Prolifération Croissance cellulaire
Angiotensine II Chemokines: MCP-1, IL-8, IP-10... Chemo-attraction Activation Adhésion PAI-1 Molécules d ’adhésion: VCAM-1, ICAM-1, P-sélectine... Cytokines: IL-6, TNF-, IL-1 Prolifération Différentiation Effets pro-coagulant et pro-inflammatoire ROS NF-B
Angiotensine II Bradykinine NO AT1 Canal Ca L PLC PKC ROS Ca++ GTP GMPc Guanylate cyclase MLC kinase Ca ATPase / canal Ca L PKG Contraction Relaxation Relations entre la BK et l’AII dans la CML
Dépression de la Vasodilatation Inflammation Dysfonction Endothéliale Agrégation Plaquettaire Hypertrophie / Hyperplasie des Cellules MusculairesLisses Alain Nitenberg 2002
140 120 Diamètre Coronaire (% Base) 100 *** Témoins 80 *** Diabétiques *** 60 *** *** ** NS NS ** *** Diabétiques vs Témoins **P<0,01 **P<0,001 (vs Base) p<0,01 p<0,001 p<0,001 NS p<0,001 -7 -6 -5 -8 Base ISDN 10 M 10 M 10 M 10 M Nitenberg et coll. Diabetes 1993; 42: 1017-1025. Diabète et Dilatation Endothélium-Dépendante
SUJET TÉMOIN DIABÉTIQUE
LDL-oxydées Hyperglycémie AII, ET Ca-Calmoduline Caveoline 1 Hsp 90 Akt kinase Arg / ADMA NADPH / O2 Déficit en folate/ hyperhomocystéinémie Phosphorylation BH4 eNOS AII Dysfonction endothéliale Dysfonction endothéliale« Découplage » de l’activité de eNOS NO Anion superoxyde
Kininogène Angiotensinogène Kallicréine Rénine Bradykinine Angiotensine I ECA IEC B2 AngiotensineII NO, PGI2 AT1 Vasodilatation Inhibition de la prolifération Angiogénèse Vasoconstriction Hypertrophie / prolifération Pro-inflammatoire Pro-coagulant
IEC et études cliniques • HTA (prévention Ire et IIre) • Effet de l’AII sur les AVC? • Insuffisance cardiaque • Fonction rénale • Post-infarctus du myocarde / Remodelage ventriculaire / prévention de l’IDM • « événements ischémiques » • de la survenue des cancers ( effet anti-angiogénique?) • Rôle de la BK? • Rôle de l’AII et des récepteurs AT2? • Effet propre des IEC (captopril)?
Rôle de l’AII dans l’angiogénèse • Rôle du récepteur AT2 • Rôles des métabolites de l’AII
AII AT1 + + CE PLC AT1 PLC ? L-arg NO eNOS Ca++ VEGF NO NO Angiogénèse Angiotensine II et angiogénèse(tumeur / ischémie)
Angiotensinogène Rénine Angiotensine I ECA AngiotensineII AT1 AT2 Vasoconstriction Hypertrophie / prolifération Effet? Pro-inflammatoire Pro-coagulant
niveau de PA proportionnel au nombre de copie de gènes Angiotensinogène 0 à 4 gènes Rénine Angiotensine I ECA PA et anomalies rénales AngiotensineII PA et réponse à l ’AII AT1 AT2 PA et réponse à l ’AII
Synthèse de kininogénase et de BK par la paroi vasculaire Relaxation CML et PA Hypertrophie cellulaire • Apoptose • Effet anti-angiogénique AT2
Angiotensine I Angiotensine II (1-7) Récepteur spécifique ECA / ECA 2 NEP Chymase Angiotensine II APA AT1 & AT2 Angiotensine III APA APN AT4 Angiotensine IV APN Peptides inactifs Métabolites de l'angiotensine II
Chemo-attraction Activation Adhésion NF-B Angiotensine II (1-7) Angiotensine III Angiotensine IV Prolifération Différentiation Relaxation / Inhibition de la prolifération Contraction / hypertrophie Effets des métabolites de l’angiotensine II
Angiotensinogène Rénine Kininogène Angiotensine I Kallicréine ECA Bradykinine AngiotensineII ATII (1-7) AT1 ATIII; ATIV AT2 B2 Vasodilatation Inhibition de la prolifération Angiogénèse NO, PGI2 Vasoconstriction Hypertrophie / prolifération Hypertrophie Apoptose Pro-inflammatoire Pro-coagulant