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Interactions mitochondrie/réticulum
sarcoplasmique dans la toxicité
musculaire des statines
Sirvent P1,2,3,, Fabre O1, Raynaud E1,2,3, Hillaire-BuysD3,Lacampagne A4, Mercier J1,2,3
1, Service de Physiologie Clinique – CHRU MONTPELLIER2, EA 4202 – ERI 25 « Muscle et Pathologies » Université Montpellier1 et INSERM3, Service de Pharmacologie Médicale et Toxicologie – CHRU MONTPELLIER4, U637 « Physiopathologie cardiovasculaire » INSERM
• Statines :-inhibiteur Hydroxy-3-Méthyl Glutaryl Coenzyme A(HMG-CoA) réductase-classe médicamenteuses la plus prescritepour le traitement des hypercholestérolémies
• Toxicité musculaire:-2001 : retrait de la cérivastatine (Hodel 2002)-Rhabdomyolyse 0,1% -Myalgies, crampes, fatigabilité ou intolérance à l’effort 2 à 7% (Evans et Rees 2002)
-Elévation variable des CK - Myopathie chronique à bas bruit (Grundy 2002)
Mécanismes physiopathologiques de la
myotoxicité des statine
� Effets délétères sur la mitochondrie- � synthèse ubiquinone (Schalke et coll 1992)
- Apoptose (Mutoh et coll 1999)
- Anomalies histoenzymologiques (Gambelli et coll 2004)
� Perturbation de l’homéostasie calcique- Altération du couplage excitation-contraction
(Baker et Tarnoplosky 2001)
Effet d’une application aiguë de statine sur
une fibre humaine chargée en fluo-3
Sirvent et coll 2005
Perméabilisation Indicateur
Confocal
Biopsie musculaire
Microscopeconfocal
Effet d’une application aiguë de statine sur
une fibre humaine chargée en fluo-3
Sirvent et coll 2005
4 min
Simvastatin Acid form (200 µM)
∆∆ ∆∆F/F
= 0
.4
Phénotype musculaire?
1 ∆∆ ∆∆F
/F0.
2 ∆∆ ∆∆F
/F
10 min
10 min
Simvastatin (200 µM)
Simvastatin (200 µM)
Rat EDL
Rat Soleus
A
B
Sirvent et coll 2005
Effet dépendant du réticulum?
Ca2+R.S.Ca2+Ca2+ Ca2+
Ca2+
RyR
Ca2+
SERCA
Ca2+Ryanodine 100 µM
CPA 20 µM
CPA: acide cyclopiazonique
Sirvent et coll 2005
Effets d’une application aiguë de statine sur
une fibre musculaire chargée en Rhod-2 et
Fluo-3
F/F
0=
0.3
300 s
Simvastatin (200 µM)
Sirvent et coll 2005
Rhod-2Ca2+ mito
Fluo-3Ca2+ RS
Fonction mitochondriale?
012345678
0 500 1000 1500 2000ADP, µM
Co
nso
mm
atio
n d
'oxy
gèn
eµ
mo
l/min
/g
Vmax
Glutamate/malate (+)Pyruvate/malate (+)Palmitate (+)
Succinate (+)Rotenone (-)
Antimycine (-)
TMPD/ascorbate (+)
Oxygraphie mitochondriale
Octanoate (+)
Sirvent et coll 2005
Fonction mitochondriale?Pyruvate Palmitate
Sirvent et coll 2005
Fonction mitochondriale?
Sirvent et coll 2005
Synthèse
Crampes, MyalgiesAlteration de la fonction mitochondrialeApoptose
T-T
ubul
eSarcolemme
PTPNCE
SR
Ca2+
RyR1
SERCA
Mitochondrie
Ca2+
Ca2+
STATINES ����
∆Ψ∆Ψ∆Ψ∆Ψ
Sirvent et coll 2008
Altérations de la fonction mitochondriale
et perturbations de l’homéostasie calcique
dans le muscle de patients traités au long
cours par statine?
Méthode30 sujets – sexe masculin – 40 à 60 ans
activité physique < 2h/S
10 sujets contrôlesAucun traitement
10 patients traités/statineSymptomatiques
Clinique (Myalgie, crampes…)Biologique (CK > 200 UI/L ou LDH > 450 UI/L)
10 patients traités/statineAsymptomatiques
Méthode
Epreuve d’effort maximale
VO2maxPotentiel redox cytoplasmique Lactate/PyruvatePotentiel redox mitochondrial βOH/AACPK et LDHMyoglobinémie
Biopsie musculaire
Oxygraphie mitochondriale
Microscopie confocale
Méthode
012345678
0 500 1000 1500 2000ADP, µM
Co
nso
mm
atio
n d
'oxy
gèn
eµ
mo
l/min
/g
Vmax
Glutamate/malate (+)Pyruvate/malate (+)
Succinate (+)Rotenone (-)
Antimycine (-)
TMPD/ascorbate (+)
Oxygraphie mitochondriale
Octanoate (+)
Méthode
Microscopie confocale
Informations surle relargage de[Ca2+] du RS
Fréquence
Amplitude
Temps de montée
Étalement dans l ’espaceDécours
RésultatsContrôles
(n=9)Asymptomatiques
(n=10)Symptomatiques
(n=9)
Voorips
VO2maxml/kg/mn
VO2max% théorique
Myoglobinémieµg/l
6,7 ± 1,4
42,9 ± 1,6
123 ± 5,8
29 ± 2,9
9,5 ± 1,6
31,9 ± 1,1**
113 ± 2,8
47,1 ± 4,7*
5,8 ± 1,0
31,7 ± 2,2**
107 ± 5,1
34,7 ± 3,2
Lactate/Pyruvate et βOH/AA : NSCPK et LDH: NS
*P<0,05**P<0,01
Résultats
��
�
�
�
�
�
Glutamate Octanoate Pyruvate Succinate TMPD-Ascorbate
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
Vm
ax(µ
mol
/min
/g)
Contrôles
Statines - Asymptomatiques
Statines - Symptomatiques
*P<0,05
Oxygraphie mitochondriale
Résultats
Fréquence des sparks Ca 2+
0
0,0005
0,001
0,0015
0,002
0,0025
0,003
Evè
nem
ents
/µ
m/s
Contrôles
Statines - Asymptomatiques
Statines - Symptomatiques
�
*P<0,05
Résultats
Amplitude des sparks Ca 2+
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
∆F
/F Contrôles
Statines - Asymptomatiques
Statines - Symptomatiques
Conclusion
� Confirmation chez des patients traités par statine des effets observés in vitro.
� La simvastatine altère la fonction mitochondriale et l’homéostasie calcique dans le muscle.
� Ces altérations sont probablement à l’origine des myalgies, des crampes et de l’intolérance à l’effort.
� Une intolérance musculaire aux statines doit être analysée en fonction du rapport bénéfice cardiovasculaire / risque musculaire.
Remerciements
Promotion de l’étude
Université Montpellier I
Financement
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