LCA: toxicité de l oxygène

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1 B. Maitre LCA: toxicité de l oxygène Services de Pneumologie, hôpitaux intercommunal et H. Mondor, Créteil, Université Paris EST CRETEIL, PRES EST

2 Lésions induites par l oxygène Toxicité pulmonaire chez le sujet volontaire Symptômes Toux, douleur thoracique, nausée Diminution de la capacité vitale Diminution de la compliance Diminution tardive de la DLCO Diminution de la vélocité du mucus Modification de la fonction macrophagique (libération accrue de facteurs chimiotactiques)

3 Effets toxiques chez l animal Mortalité Dépendante de l espèce Rat, souris, cobaye: 2-5 jours Singe: 7-10 jours Dépendante de l âge Résistance avant 40 jours Tolérance > 3 jours 85 % O2 Hypoxie Infection virale/endotoxine

4 Hyperoxie chez le rat Atteinte aspécifique: «diffuse alveolar damage» Atteinte prédominante des cellules épithéliales de type 1 et des cellules endothéliales Crapo et al., ARRD 1990

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8 ADN et MDO Apoptose retrouvée in vivo (fragmentation, TUNEL) non retrouvée in vitro (Ces épithéliales pulmonaires) Kazzaz et al J Biol Chem 1999 Arrêt de prolifération par Blocage du cycle cellulaire (phase G1/S) Clement et al J Clin Inv 1992 Oxydation de l ADN Auten et al AJRCCM 2002

9 Hyperoxie et arrêt de prolifération Cycline B / A + CDC2 Cycline A + CDK2 G2 M S Rb Dephosphorylation G1 Cycline D's + CDK2 CDK4 CDK5 Cycline E + CDK2 Rb Phosphorylation Diminution de l activité cycline E/cdk2 dans les Ces épithéliales soumises à l hyperoxie Corroyer et al J Biol Chem 1996

10 Droge, W. Physiol. Rev. 82:

11 Défenses antioxydantes Enzymatiques SOD CuZn et Mn Catalase Glutathion péroxydase Non enzymatiques Vitamines A, E et C Sélénium

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13 Profil d expression génique et hyperoxie Souris C57Bl/6 H8, H24, H48 Puces 8854 gènes Résultats Expression de 8031 gènes détectables 4 groupes: Augmentation précoce temporaire Augmentation soutenue Augmentation tardive Diminution Petrowski AJRCCM 2004: 28

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18 Rôle des cytokines inflammatoires/facteurs de croissance dans l agression hyperoxique

19 Panos et al 1995 JCI 96

20 Analyse histologique (ME) poumons de souris exposés à 90 H d oxygène avec ou sans pré traitement par KGF Barrazone et al 1999 Am J Pathol 154

21 Incorporation BrdU Barrazone et al 1999 Am J Pathol 154

22 Approche plus physiologique de la surexpression Modèles murins avec expression inductible Marquage TUNEL souris exposées à 90 H d oxygène avec ou sans sur expression de KGF Ray et al 2003 PNAS 100

23 Analyse histologique (ME) poumons de souris exposés à 90 H d oxygène avec ou sans sur expression de KGF Ray et al 2003 PNAS 100

24 Questions Quelles sont les hypothèses (le rationnel) de l étude? Phénomènes de nécrose/apoptose importantes dans les lésions induites par l oxygène A1 une des protéines antiapoptotiques de la famille bcl2 But: étudier le rôle d A1 dans le modèle d agression hyperoxique chez la souris Hypothèse secondaire: relation entre A1 et effet d IL11 dans ce modèle

25 Questions Que pensez vous du plan des résultats? Mélange compliqué entre effet propre de A1 et effet de la surexpression d IL11 Relation entre VEGF et le reste des résultats

26 Questions Que proposeriez vous comme autre plan? A1 et hyperoxie A1 et IL11 Résultat 1 expression d AI au cours de l hyperoxie Figure 1 B Résultat 2 effet de l invalidation d A1 dans le modèle figure 2 B Résultat expression d A1 dans les cellules en hyperoxie et apoptose Survie souris IL11 A1 Effets in vitro A1 et VEGF

27 Questions Pensez vous qu Il-11 a des effets indépendants de A1, justifiez Courbe de survie meilleure chez les souris IL11 +/A1- que chez les souris WT

28 Courbe de survie souris sous oxygène sur exprimant ou non IL11 Waxman, A. B. et al. J. Clin. Invest. 1998;101: Copyriht 1998 American Society for Clinical Investigation

29 Courbe de survie souris sous oxygène sur exprimant ou non IL11 Waxman, A. B. et al. J. Clin. Invest. 1998;101:

30 Regulation of A1 by IL-11 and 100% O2 He, C. H. et al. J. Clin. Invest. 2005;115:

31 Role of A1 in hyperoxia He, C. H. et al. J. Clin. Invest. 2005;115:

32 Role of A1 in hyperoxia-induced TUNEL+ cell death and DNA injury He, C. H. et al. J. Clin. Invest. 2005;115:

33 Effects of hyperoxia and ril-11 on epithelial cell A1 in vitro He, C. H. et al. J. Clin. Invest. 2005;115:

34 He, C. H. et al. J. Clin. Invest. 2005;115: Effects of A1 on cell death regulators

35 He, C. H. et al. J. Clin. Invest. 2005;115: Effects of A1 on pulmonary caspases

36 A1 regulation of hyperoxia-induced apoptosis and necrosis in vitro He, C. H. et al. J. Clin. Invest. 2005;115:

37 Kazzaz et al J Biol Chem 1996 : 271

38 Induction of A1 and its role in VEGF cytoprotection He, C. H. et al. J. Clin. Invest. 2005;115:

39 Courbe de survie souris sous oxygène sur exprimant ou non IL13 Corne, J. et al. J. Clin. Invest. 2000;106:

40 Dosage devegf dans le LBA de souris sur exprimant ou non IL13 Corne, J. et al. J. Clin. Invest. 2000;106:

41 Courbe de survie souris sous oxygène sur exprimant IL13 traité ou non avec un anticorps anti VEGF Corne, J. et al. J. Clin. Invest. 2000;106:

42 Induction of A1 and its role in VEGF cytoprotection He, C. H. et al. J. Clin. Invest. 2005;115:

43 Schematic representation of the cell-death pathways activated by exposure to hyperoxia Budinger, G.R. S. et al. J. Clin. Invest. 2005;115:

44 Rôle protecteur de l autophagie Autophagic proteins New facets of the oxygen paradox Yang Jin,1 Akihiko Tanaka,2 Augustine M.K. Choi1 and Stefan W. Ryter1