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Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Caractérisation du mécanisme impliqué dans la bronchoconstriction à l’adénosine potentialisée par une provocation allergique chez le rat «Brown Norway » activement sensibilisé.

WOLBER, Cédric (2005) Caractérisation du mécanisme impliqué dans la bronchoconstriction à l’adénosine potentialisée par une provocation allergique chez le rat «Brown Norway » activement sensibilisé. Thèses de doctorat, Université Louis Pasteur.

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Résumé

Les bandes de parenchyme de poumons prélevées sur des rats Brown Norway (BN) activement sensibilisés (AS) et provoqués avec l’ovalbumine (OA) 3 h avant d’être sacrifiés, montrent une augmentation marquée de la réponse contractile à l’adénosine. Le but de mon projet a été de mieux comprendre le mécanisme induisant cette augmentation. Afin de confirmer que l’interaction entre OA et l’adénosine implique exclusivement les mastocytes pulmonaires, des études sous condition entièrement in vitro ont été réalisées. L’ensemble de nos résultats montre que l’activation des mastocytes dans les poumons par un stimulus immunologique (OA) ou non immunologique (composé 48/80), est à l’origine de l’augmentation de la réponse contractile à l’adénosine. Un prétraitement par le NBTI, un inhibiteur du transport facilité de l’adénosine, conduit à une augmentation de la réponse à l’adénosine qui suggère que le(s) récepteur(s) impliqué(s) dans cette potentialisation n’est (ne sont) pas intracellulaire(s). De plus, il existe une tachyphylaxie croisée entre l’adénosine et le NECA, impliquant qu’ils agissent sur un mécanisme commun. Le(s) récepteur(s) induisant l’augmentation de la réponse à l’adénosine a été défini en utilisant des agonistes et des antagonistes. L’adénosine et le NECA (actifs au niveau des récepteurs A1, A2A, A2B et A3) induisent une contraction de la bande; en revanche, ni CPA (sélectif pour A1), CGS 21680 (sélectif pour A2A) ou 2-Cl-IB-MECA (sélectif pour A3), seuls ou en combinaison, n’induisent de contraction. Ces résultats suggèrent un rôle majeur pour les récepteurs A2B dans la réponse augmentée à l’adénosine. Contrairement aux conclusions apportées par les agonistes, une analyse préliminaire de l’effet des antagonistes, 8-SPT, CGS 15943 et MRS 1754, exclut qu’il puisse s’agir des récepteurs A2B. Une étude des effets de fortes concentrations de CPA et de 2-Cl-IB-MECA permet de clarifier les récepteurs impliqués dans la réponse augmentée à l’adénosine. CPA contracte les tissus des animaux provoqués avec l’allergène. La réponse contractile est partiellement inhibée par l’antagoniste du récepteur A1, le DCPCX, ou par l’antagoniste du récepteur 5-HT2, le méthysergide, et éliminée par une combinaison des deux composés. Une analyse similaire de la réponse à l’adénosine indique aussi une médiation par un récepteur A1 (≈ 30 %) et par une autre composante sensible au méthysergide (≈ 70 %) et dépendante des mastocytes. 2-Cl-IB-MECA bloque la composante sensible au méthysergide dans la réponse à l’adénosine, ce qui supporte le fait que cet agoniste du récepteur A3 se comporte comme un antagoniste. L’agoniste sélectif du récepteur A3, l’inosine, contracte les tissus des animaux provoqués avec l’allergène. Ces réponses sont réduites de façon très marquée par le méthysergide, le disodium cromoglycate et le 2-Cl-IB-MECA, indiquant un rôle pour le récepteur A3 sur les mastocytes dans la réponse. En se basant sur ces résultats, nous avons testé les effets des antagonistes des récepteurs A3, MRS 1523 et MRS 1191 sur la réponse à l’adénosine; de manière surprenante aucun d’eux n’a causé de blocage. La réponse à l’adénosine a été éliminée par la toxine pertussique qui interfère avec les systèmes de transduction du récepteur couplé à Gi/Go. En conclusion, la réponse contractile augmentée à l’adénosine est dépendante de l’activation des mastocytes pulmonaires suite à un stimulus de type immunologique ou non immunologique. Cette augmentation ne résulte pas d’une action intracellulaire, mais de l’activation de deux types de récepteurs couplés à des protéines Gi. L’un est le récepteur A1, qui n’est pas localisé sur le mastocyte et qui contribue uniquement à une petite partie de la réponse contractile. L’autre est un récepteur qui est présent sur les mastocytes pulmonaires et qui induit la majeure partie de la réponse contractile à l’adénosine. Ce récepteur montre des similarités avec le récepteur A3 en répondant à l’adénosine, au NECA, à l’inosine et aux fortes concentrations de CPA, mais aussi des différences car le 2-Cl-IB-MECA se comporte comme un antagoniste et ni MRS 1523, ni MRS 1191 ne sont actifs malgré l’utilisation de concentrations excédant substantiellement leurs affinités pour le récepteur A3 de rat. Parenchimal strips prepared from Brown Norway (BN) rats, actively sensitised to ovalbumin (OA) and challenged with OA 3 h before death show a marked increase in the contractile response to adenosine. The aim of my project was to better understand the mechanism of this potentiation. To provide further evidence that the interaction between OA and adenosine involves the mast cells of the lung, studies were carried out under entirely in vitro conditions. The results confirm that activation of the mast cells of the lung following either an immunological (OA) or a non-immunological (compound 48/80) stimulus is the basis of the potentiation of adenosine. Pretreatment with NBTI, an inhibitor of the facilitated transport of adenosine, potentiated the response to adenosine which indicates that the receptor(s) which mediate(s) the augmented response are not located within the cell. A range of adenosine receptor agonists was used to define the receptor subtype which mediates the augmented contractile response to adenosine on parenchymal strips removed from actively sensitised, OA-challenged animals. Adenosine and NECA (A1, A2A, A2B and A3 receptor agonists), but not CPA (A1-selective), CGS 21680 (A2A-selective) and 2-Cl-IB-MECA (A3 selective) induced contraction of the strip; The response to adenosine exhibits cross tachyphylaxis with NECA which suggests a common mechanism of action. The results from the agonist analysis suggested a major role for the A2B receptor in the augmented response to adenosine. In contrast, a preliminary analysis of the effects of the broad spectrum (A1, A2A, A2B) antagonists, 8-SPT and CGS 15943, and the A1/A2B receptor selective antagonist, MRS 1754, indicated that the A2B receptor was not involved. A study of the effects of high concentrations of CPA and 2-Cl-IB-MECA provided important insight into the receptors involved in the augmented response to adenosine. CPA contracted parenchymal strips removed from sensitised animals challenged with OA. The response was partially blocked by DPCPX a selective A1 receptor antagonist, and methysergide, an antagonist of 5-HT2 receptors, and abolished by a combination of the two. A similar analysis of the response to adenosine indicated mediation in part by the A1 receptor (ca. 30%) and by a mechanism sensitive to methysergide and hence mast cell dependent (ca. 70%). 2-Cl-IB-MECA blocked the methysergide-sensitive component of the response to adenosine consistent with this A3 receptor agonist behaving as an antagonist at this site. A second selective A3 receptor agonist, inosine, contracted tissues from animals challenged with allergen through A3 receptor activation. An extended antagonist analysis was carried out. The selective A3 receptor antagonists, MRS 1523 and MRS 1191, showed no antagonist effects towards adenosine despite the use of concentrations up to respectively, 30- and 7-fold their affinities for the A3 receptor. Augmented responses to adenosine were abolished by pertussis toxin which blocks signaling pathways coupled to Gi. Overall the results obtained during this project add significantly to our understanding of the mechanism of action of the adenosine-induced contractile response of the lung parenchymal strip augmented after allergen challenge. Potentiation of adenosine is dependent on activation of mast cells in the lung which can be by either immunological or non-immunological stimuli. The augmented response arises from activation of two Gi-protein coupled receptors One is the A1 receptor which is not mast cell located and which contributes to only a minor extent to the contractile response. The second is a receptor which is present on the mast cells of the lung and which shows pharmacological similarities to the A3 receptor but Cl-IB-MECA behaves as an antagonist and MRS 1523 and MRS 1191 are inactive at concentrations which substantially exceed their affinities for the rat A3 receptor.

Type d'EPrint:Thèse de doctorat
Discipline de la thèse / mémoire / rapport :Sciences du vivant
Sujets:CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 570 Sciences de la vie. Biologie. Biochimie > 572 Biochimie > 572.8 Génétique biochimique
Classification Thèses Unistra > Santé > Sciences de la vie, biologie, biochimie > 570 Sciences de la vie. Biologie. Biochimie > 572 Biochimie > 572.8 Génétique biochimique

UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-16 Sciences de la vie et de la santé, psychologie
UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-26 Information, communication, journalisme
Code ID:963
Déposé le :29 Juin 2005

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