Effets cardiovasculaires des auto-anticorps anti-récepteurs béta1 et béta3-adrénergiques chez le rat Lewis

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Annales de Cardiologie et d’Angéiologie xxx (2014) xxx–xxx

Article original

Effets cardiovasculaires des auto-anticorps anti-récepteurs béta1 etbéta3-adrénergiques chez le rat Lewis

Cardiovascular effects of beta1 and beta3-adrenergic receptor autoantibodies in Lewis rat

E. Montaudon ∗, M.A. Abdelkrim , J.-C. Desfontis , M.Y. MallemUNAM université, Oniris, « UPSP 5304 de physiopathologie animale et pharmacologie fonctionnelle », Atlanpole La Chantrerie, BP 40706, 44307 Nantes, France

Recu le 7 avril 2014 ; accepté le 8 avril 2014

ésumé

But de l’étude. – Analyser les modifications de la réactivité vasculaire en réponse à des protocoles d’immunisation par des antigènes correspondants la seconde boucle extracellulaire des récepteurs adrénergiques (RA) –�3 ou –�1 et 3.

Méthodes. – Des rats Lewis ont été immunisés pendant 3 mois avec un peptide correspondant à la seconde boucle extracellulaire des RA–�3 ou�1 et 3. Les anticorps anti-RA–� (AC–RA–�) produits ont été titrés par Elisa et purifiés en utilisant le kit « Proteus Protein G ». Leur fonctionnalité

ensuite été testée dans des cardiomyocytes ventriculaires isolés chez le lapin. Des anneaux d’aorte et d’artère mésentérique isolés ont été montésans des cuves à organes isolés et précontractés à la phényléphrine. Puis, des courbes de relaxation ont été réalisées.

Résultats. – Le SR58611A (agoniste des RA–�3) (10 nM) et les AC–RA–�3 purifiés (25 �g/mL) induisent une diminution du pourcentage deaccourcissement cellulaire (respectivement −39,6 ± 4,4 % [n = 11] et −18,5 ± 3,9 % [n = 10]) des cardiomyocytes isolés. Cette diminution estnhibée lorsque les cardiomyocytes sont préincubés avec le L–748337 (1 �M), un antagoniste sélectif des RA–�3 (p < 0,05). Dans l’aorte et lesrtères mésentériques, contrairement à ce qui a été observé chez les rats immunisés contre les RA–�1, les relaxations induites par l’acétylcholinet le SR58611A ne sont pas modifiées chez ceux immunisés contre les RA–�3 et –�1 et 3.

Conclusion. – Ces résultats montrent pour la première fois que les AC–RA–�3 exercent un effet agoniste �3– adrénergique. Ils n’auraient pas’action pathogène vasculaire mais compenseraient la dysfonction endothéliale provoquée par les AC–RA–�1.

2014 Publié par Elsevier Masson SAS.

ots clés : Auto-anticorps ; Récepteur adrénergique � ; Réactivité vasculaire ; Endothélium ; Rat

bstract

Purpose. – To analyze vascular reactivity changes in response to immunization protocols with antigens corresponding to the second extracellularoop of –�3 and –�1 and 3 adrenergic receptors (AR).

Methods. – Lewis rats were immunized for 3 months with peptidic sequences corresponding to the second extracellular loop of �3–AR or1 and 3–AR. Specific �3–AR antibodies were characterized by Elisa and purified using “Proteus Protein G” kit. Their functionality were tested

n rabbit isolated ventricular cardiomyocytes. Aortic and mesenteric artery rings isolated from control or immunized rats were mounted in organaths and precontracted with phenylephrine. Then, relaxant curves were established.

Results. – SR58611A (10 nM), a preferential �3–AR agonist and purified �3–AR antibodies (25 �g/mL) induced a decrease of cell shortening−39.56 ± 4.4% [n = 11] and −18.45 ± 3.9% [n = 10] respectively) in isolated cardiomyocytes. This decrease was significantly inhibited when theardiomyocytes were pre-incubated with the L–748337 (1 �M), a selective �3–AR antagonist (P < 0.05). In contrast with what was observed in

holine and SR58611A in both aorta and mesenteric arteries were unaltered
ats immunized against the � –AR, vasorelaxations induced by acetylc
Pour citer cet article : Montaudon E, et al. Effets cardiovasculaires des auto-anticorps anti-récepteurs béta1 et béta3-adrénergiques chez le ratLewis. Ann Cardiol Angeiol (Paris) (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.ancard.2014.04.011

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n rats immunized against the �3–AR and �1 and 3–AR.

∗ Auteur correspondant.Adresses e-mail : [email protected] (E. Montaudon), [email protected] (M.Y. Mallem).

http://dx.doi.org/10.1016/j.ancard.2014.04.011003-3928/© 2014 Publié par Elsevier Masson SAS.

dx.doi.org/10.1016/j.ancard.2014.04.011

http://www.sciencedirect.com/science/journal/00033928


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Conclusion. – These results show, for the first time, that �3–AR antibodies induced a �3–AR agonist-like activity. They would not have a vascularathogenic action but would offset the endothelial dysfunction caused by �1–AR antibodies.

2014 Published by Elsevier Masson SAS.

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eywords: Autoantibodies; � adrenoceptor; Vascular reactivity; Endothelium;

. Introduction

Des auto-anticorps anti-récepteurs adrénergiques (RA) –�1AC–RA–�1) et –�3 (AC–RA–�3) ont été détectés par Elisaenzyme-linked immunosorbent) chez respectivement plus de0 % [1,2] et 27 % [3,4] des patients atteints de cardiomyopa-hie dilatée (CMD). De nombreuses études cliniques [5–8] etxpérimentales [9–11] ont révélé que les AC–RA–�1 jouaientn rôle majeur dans la pathogénie de cette affection. Ces auto-nticorps reconnaissent spécifiquement les épitopes localisés sura première et la deuxième boucle extracellulaire de ce récep-eur adrénergique et induisent au niveau cardiaque des effetshronotrope et inotrope positifs [12–14]. Au niveau vasculaire,ne étude menée récemment [15] a montré que l’immunisatione rats pendant trois mois par la deuxième boucle extracel-ulaire des RA–�1 induit une dysfonction endothéliale dans’aorte thoracique et dans les artères mésentériques. Ces résultatsaissent supposer que les AC–RA–�1, qui sont également retrou-és dans des modèles animaux d’hypertension artérielle [16],ourraient avoir une action pathogène vasculaire qui pourraitouer un rôle dans la progression de la maladie. Contrairementux AC–RA–�1, le rôle pathogène au niveau cardiovasculairees AC–RA–�3 présents dans le sérum des patients malades’a jamais été étudié jusqu’à présent. Les RA–�1 et –�3 sontetrouvés dans le cœur et les vaisseaux. Au niveau cardiaque,’activation des RA–�3 induit, à l’inverse des RA–�1, un effetnotrope négatif. Au contraire, dans les vaisseaux, les RA–�1 etes RA–�3 ont un effet similaire et leur activation conduit àne vasodilatation [17]. Ces deux récepteurs partagent des épi-opes communs localisés sur leur seconde boucle extracellulaire18] ce qui laisse suggérer que les AC–RA–�3 pourraient égale-ent exercer des effets sur les RA–�1. La stimulation chronique

t simultanée des deux RA pourrait avoir des répercussionsajeures au niveau cardiovasculaire. À l’heure actuelle, aucune

tude n’a exploré l’effet des AC–RA–�3 seuls ou associés auxC–RA–�1 sur la fonction vasculaire.

L’objectif de cette étude a donc été d’analyser les modifi-ations de la réactivité vasculaire en réponse à des protocoles’immunisation par des antigènes correspondants à la secondeoucle extracellulaire des RA–�3 ou –�1 et 3.

. Méthodes

.1. Animaux

Pour citer cet article : Montaudon E, et al. Effets cardiovasculaires des auLewis. Ann Cardiol Angeiol (Paris) (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.an

Les protocoles expérimentaux ont été validés par le comitéthique en expérimentation animale des Pays de la LoireNo CEEA.2012.76) et réalisés en accord avec « The guide for

ddmd

he care and use of laboratory animals » publié par le Nationalnstitute of Health (dernière version en 2010). Des rats LewisÉlevage Janvier Labs, Laval, France) âgés de neuf semaines etes lapins Néozélandais de 2 kg (Hypharm, Roussay, France)ont utilisés dans cette étude. Dès leur réception, les animauxnt été placés dans l’animalerie du laboratoire pour une période’acclimatation d’une semaine. Ils ont été maintenus à tempé-ature constante (22 ± 2 ◦C) et ont été soumis à un cycle deumière/obscurité de 12 h/12 h, avec une alimentation standardt de l’eau fournie ad libitum.

Les rats sont immunisés par injection sous-cutanée d’unntigène associé à l’adjuvant de Freund une fois par mois pen-ant 3 mois. Pour cela, trois groupes de rats sont formés. Leremier groupe recoit l’antigène contenant une séquence pepti-ique (176–200) synthétique correspondant à la seconde bouclextracellulaire des RA–�3 humains (2 mg/mL) (GeneCust,udelange, Luxembourg). Le second groupe est immunisé avec

’antigène contenant la même séquence peptidique du RA–�32 mg/mL) associée à la séquence peptidique (197–222) corres-ondant à la seconde boucle extracellulaire des RA–�1 humains1 mg/mL) (GeneCust, Dudelange, Luxembourg). Enfin, le der-ier groupe (témoin) recoit seulement l’adjuvant de Freund600 �L) utilisé pour la préparation des vaccins. Lors d’unetude antérieure, un quatrième groupe de rat avait recu l’antigèneontenant la séquence peptidique (197–222) synthétique corres-ondant à la seconde boucle extracellulaire des RA–�1 humains1 mg/mL) (GeneCust, Dudelange, Luxembourg).

.2. Tests séro-immunologiques

Afin de vérifier l’efficacité du protocole d’immunisationt de suivre l’évolution du titre des AC–RA–�1 etC–RA–�3 produits, un test sérologique par Elisa spécifiquet non spécifique est réalisé avant chaque nouvelle injection.

la fin des trois mois d’immunisation, les AC–RA–�3 sonturifiés à l’aide du kit « Proteus Protein G » (AbD Serotec,olmar, France) puis quantifiés par la technique de l’acideicinchonique (Uptima, Interchim, Montlucon France).

.3. Étude fonctionnelle sur cardiomyocytes isolés de lapin

La fonctionnalité des AC–RA–�3 purifiés chez les rats25 �g/mL) est testée sur des cardiomyocytes ventriculaires iso-és de lapin. Brièvement, les lapins sont anesthésiés par injection

to-anticorps anti-récepteurs béta1 et béta3-adrénergiques chez le ratcard.2014.04.011

e pentobarbital sodique (50 mg/kg) dans la veine marginalee l’oreille. Les cardiomyocytes sont isolés par digestion enzy-atique du cœur monté en Langendorff. Puis, ils sont déposés

ans des boîtes de pétri prétraitées avec de la poly-L-lysine et

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(At−39,56 ± 4,4 % [n = 11] et −18,45 ± 3,9 % [n = 10]). L’effetinotrope négatif des AC–RA–�3 est significativement inhibélorsque les cardiomyocytes sont préincubés avec le L–748337

Fig. 1. Courbes représentant l’évolution du titre des anticorps anti-récepteursadrénergiques �1 (carrés) et �3 (cercles) déterminés par Elisa, chez les ratstémoins (n = 8) ou activement immunisés (n = 7) avec des peptides synthé-

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erfusés avec une solution de Tyrode oxygénée (en mM, NaCl :18,3 ; KCl : 4,7 ; MgSO4 : 1,2 ; KH2PO4 : 1,2 ; NaHCO3 : 20 ;EPES : 10 ; EDTA ; D-glucose : 11,1 ; CaCl2 : 2 ; pH 7,4) à unébit de 2,5-3 mL/min. Les cellules sont stimulées par un champlectrique (1 Hz) à 9 V puis les AC–RA–�3 sont perfusés pen-ant 10 minutes à une concentration de 25 �g/mL en présence ouon de L–748337 (1 �M), un antagoniste sélectif des RA–�3.e raccourcissement cellulaire est mesuré par un système deétection des mouvements des bords libres des cardiomyocytest traité par le logiciel Matrox Inspector 2.2 (Coyote Bay Ins-ruments, Manchester, États-Unis). Les résultats sont exprimésn pourcentage d’augmentation du raccourcissement cellulaire.

.4. Étude de réactivité vasculaire

L’aorte thoracique et les artères mésentériques de premièrerdre des trois groupes de rats sont isolées, nettoyées des tissusonjonctifs et graisseux environnants et coupées en anneaux,espectivement de 3 mm et 1,5 mm de longueur. Les anneaux’aorte thoracique sont montés dans des cuves à organes iso-és de 5 mL contenant une solution de Krebs (en mM, NaCl :18,3 ; KCl : 4,7 ; MgSO4 : 1,2 ; KH2PO4 : 1,2 ; NaHCO3 : 20 ;DTA 0,0016 ; D-glucose : 11,1 ; CaCl2 : 2,5 ; pH 7,4) conti-uellement aérée avec un mélange de 95 % d’O2 et 5 % de CO2.es anneaux d’artère mésentérique sont montés dans un myo-raphe (Danish Myo Technology, Aarhus, Danemark) contenantne solution saline physiologique de la composition suivantemM) : NaCl : 130,0 ; KCl : 3,7 ; MgSO4 : 1,2 ; KH2PO4 : 1,2 ;aHCO3 : 15,0 ; HEPES : 5 ; D-glucose : 11,0 ; CaCl2 : 1,6 ; pH,4 ; PO2 : 160 mmHg et PCO2 : 37 mmHg. Après une heure’équilibration, l’intégrité de l’endothélium est évaluée par larésence d’une relaxation d’au moins 60 % en réponse à l’ajout’acétylcholine (1 �M) sur des anneaux précontractés avec dea phényléphrine (0,3 �M), un agoniste sélectif des RA–�1. Desourbes concentration-réponse cumulatives (CCRCs) sont réa-isées à l’acétylcholine (agoniste non sélectif des récepteurs

uscariniques –1 nM à 10 �M) et au SR58611A (agoniste préfé-entiel des RA–�3–10 nM à 100 �M). Les variations de tensionont mesurées à l’aide d’un transducteur isométrique (EMKAechnologies, Paris, France pour l’aorte thoracique et Danishyo Technology, Aarhus, Danemark pour l’artère mésenté-

ique), et enregistrées par un logiciel d’acquisition de donnéesAcqknowledge, BIOPAC system, MP 150, CEROM, Paris). Lesésultats sont exprimés en pourcentage par rapport à la précon-raction à la phényléphrine.

.5. Analyse statistique

Les résultats sont présentés sous forme de moyenne ± SEMù n représente le nombre d’animaux examinés. Pour les résul-ats d’Elisa et les études fonctionnelles sur cardiomyocytes, lesifférences observées entre deux groupes de données sont ana-

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ysées à l’aide du test t de Student non apparié (logiciel Prism.5). Dans les vaisseaux, l’analyse statistique des CCRCs et de

eurs paramètres (effet maximal [Emax] et le logarithme négatife la concentration produisant 50 % d’Emax, [pD2]) est effectuée

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ar un modèle non linéaire à effet mixte (NLME) (logiciel R)19].

. Résultats

.1. Production d’anticorps anti-récepteurs adrénergiquesβ1 et –β3

La Fig. 1 représente l’évolution des concentrations’anticorps spécifiques détectés par Elisa. En trois mois’immunisation, une augmentation importante de la concentra-ion sérique d’AC–RA–�1 et d’AC–RA–�3 est observée chezes rats immunisés. Les titres d’AC–RA–�1 générés ont ten-ance à se stabiliser dès la deuxième immunisation alors queeux des AC–RA–�3 continuent d’augmenter fortement. Chezes rats témoins, aucune production d’anticorps spécifiques n’estétectée ce qui indique l’efficacité du protocole d’immunisationtilisé dans cette étude (DO à 3 mois : pour les AC–RA–�1,,68 ± 0,2 vs 0,05 ± 0,001 ; pour AC–RA–�3, 1,16 ± 0,25 vs,06 ± 0,003 ; p < 0,0001 vs groupe témoin).

.2. Effet inotrope négatif des anticorps anti-récepteursdrénergiques –β3

La perfusion des cardiomyocytes de lapin avec le SR58611A10 nM), un agoniste préférentiel des RA–�3, et avec lesC–RA–�3 (25 �g/mL) induit une diminution du pourcen-

age de raccourcissement cellulaire (Fig. 2) (respectivement


iques correspondants aux secondes boucles extracellulaires des récepteursdrénergiques–�1 et –�3 humains. Les titres d’anticorps sont définis par desaleurs de densité optique. Les valeurs sont représentées en moyenne ± SEM,**p < 0,001 vs groupe témoin déterminé par un test t de Student non apparié.



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Fig. 2. Effet inotrope négatif du SR58611A (10−8 M) et des anticorps anti-récepteurs adrénergiques–�3 (25 �g/mL) en absence ou en présence deLrn

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–748337 (1 �M) dans des cardiomyocytes isolés de lapins. Les valeurs sonteprésentées en moyenne ± SEM, *p < 0,05 déterminé par un test t de Studenton apparié.

1 �M), un antagoniste sélectif des RA–�3 (p < 0,05). Cet effetnotrope négatif n’est pas retrouvé lorsque les cardiomyocytesont perfusés avec la fraction purifiée d’anticorps provenant desats témoins immunisés avec l’adjuvant de Freund seul (résultatson montrés).

.3. Effets relaxants induits par l’acétylcholine dans l’aortet l’artère mésentérique des rats immunisés

L’immunisation des rats pendant trois mois avec la secondeoucle extracellulaire des RA–�1 altère significativement laelaxation maximale induite par l’acétylcholine dans l’aorte tho-acique (Emax = 64,19 ± 2,5 %, n = 13 vs Emax = 89,27 ± 1,8 %,

= 9, p < 0,0001 vs groupe témoin) et l’artère mésentériqueEmax = 92,57 ± 1,6 %, n = 11 vs Emax = 99,98 ± 0,8 %, n = 5,

< 0,001 vs groupe témoin) [14] (Fig. 3a, 4a). Dans l’artèreésentérique, une différence entre les pD2 est également obser-


ée (pD2 = 7,58 ± 0,1 %, n = 11 vs pD2 = 7,93 ± 0,08 %, n = 5, < 0,05 vs groupe témoin). En revanche, l’immunisation desats pendant trois mois avec la seconde boucle extracel-ulaire des RA–�3 et –�1 et 3 ne modifie pas la relaxation

aids

ig. 3. Courbes concentration-relaxation cumulatives à l’acétylcholine obtenues dans mois avec un peptide synthétique correspondant à la seconde boucle extracellulaire = 7), (c) –�1 et 3 (triangle noir, n = 6). Les valeurs sont représentées en moyenne ± Sinéaire à effet mixte (NLME).

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nduite par l’acétylcholine dans les deux territoires vasculairesFig. 3b, c, 4b, c).

.4. Effets relaxants induits par le SR58611A dans l’aortet l’artère mésentérique des rats immunisés

Dans l’aorte thoracique des rats immunisés avec laeconde boucle extracellulaire des RA–�1, la relaxationaximale au SR58611A est significativement diminuée

Emax = 64,82 ± 2,1 %, n = 19 vs Emax = 86,74 ± 1,9 %, n = 9, < 0,0001 vs groupe témoin) alors que le pD2 n’est pas modi-é (pD2 = 4,85 ± 0,06 %, n = 9 vs pD2 = 4,96 ± 0,04 %, n = 9)Fig. 5a). Dans l’artère mésentérique, le SR58611A induitne relaxation maximale similaire entre le groupe de ratsmmunisés contre les RA–�1 et le groupe de rats témoins cepen-ant le pD2 est significativement modifié (pD2 = 5,64 ± 0,13 %,

= 8 vs pD2 = 6,00 ± 0,06 %, n = 6) (Fig. 6a).Au contraire, la réponse induite par le SR58611A dans

es aortes thoraciques et les artères mésentériques de ratsmmunisés avec la deuxième boucle extracellulaire desA–�3 et –�1 et 3 n’est pas altérée (Fig. 5b, c, 6b, c).

. Discussion

Cette étude montre pour la première fois que lesC–RA–�3 exercent un effet inotrope négatif sur les cardio-yocytes de lapin. De plus, contrairement à ce qui a été décrit

hez les rats immunisés avec la seconde boucle extracellulairees RA–�1 [14], les relaxations induites par l’acétylcholine et leR58611A dans les deux territoires vasculaires sont conservéeshez les rats immunisés avec la deuxième boucle extracellulairees RA–�3 et –�1 et 3.

Le protocole d’immunisation utilisé dans ce travail pour pro-uire des anticorps spécifiques est une méthode qui a déjà étémployée pour l’étude des effets cardiostimulants des auto-


nticorps anti-RA–�1 chez le rat et le lapin [20,21]. La méthodemmuno-enzymatique Elisa a permis de tester la spécificitées anticorps produits. Elle montre que tous les rats immuni-és produisent des concentrations d’anticorps élevées de type

des anneaux d’aorte isolée de rats témoins (cercle blanc) ou immunisés pendant des récepteurs adrénergiques (a) –�1 (cercle noir, n = 13), (b) –�3 (carré noir,EM, ***p < 0,0001 pour Emax vs groupe témoin déterminé par un modèle non

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Fig. 4. Courbes concentration-relaxation cumulatives à l’acétylcholine obtenues dans des anneaux d’artère mésentérique de rats témoins (cercle blanc) ou immuniséspendant 3 mois avec un peptide synthétique correspondant à la seconde boucle extracellulaire des récepteurs adrénergiques (a) –�1 (cercle noir, n = 11), (b) –�3

(carré noir, n = 16). Les valeurs sont représentées en moyenne ± SEM, **p < 0,001 pour Emax, $ p < 0,05 pour pD2 vs groupe témoin déterminés par un modèle nonlinéaire à effet mixte (NLME).

Fig. 5. Courbes concentration-relaxation cumulatives au SR58611A obtenues dans des anneaux d’aorte isolée de rats témoins (cercle blanc) ou immunisés pendant3 mois avec un peptide synthétique correspondant à la seconde boucle extracellulaire des récepteurs adrénergiques (a) –�1 (cercle noir, n = 9), (b) –�3 (carré noir,n = 6), (c) –�1 et 3 (triangle noir, n = 7). Les valeurs sont représentées en moyenne ± SEM, ***p < 0,0001 pour Emax vs groupe témoin déterminé par un modèle nonlinéaire à effet mixte (NLME).

Fig. 6. Courbes concentration-relaxation cumulatives au SR58611A obtenues dans des anneaux d’artère mésentérique de rats témoins (cercle blanc) ou immuniséspendant 3 mois avec un peptide synthétique correspondant à la seconde boucle extracellulaire des récepteurs adrénergiques (a) –�1 (cercle noir, n = 8), (b) –�3

(carré noir, n = 16). Les valeurs sont représentées en moyenne ± SEM, $$$ p < 0,0001 pour pD2 vs groupe témoin déterminé par un modèle non linéaire à effet mixte(NLME).



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mmunoglobuline réagissant positivement avec leur antigènedeuxième boucle extracellulaire des RA–�1 ou –�3). De nom-reuses études menées sur les AC–RA–�1 ont déjà montré quees anticorps se comportent comme des auto-anticorps –�1 etont capables de reconnaître et d’interagir avec la secondeoucle extracellulaire des RA–�1 et d’induire un effet inotropeositif sur des cardiomyocytes de rat adulte. Nous montronsans ce travail que les AC–RA–�3 dirigés contre la secondeoucle extracellulaire des RA–�3 ont également un effet ago-iste sur leur récepteur cardiaque et induisent, à l’inversees AC–RA–�1, un effet inotrope négatif sur les cardiomyo-ytes de lapin adulte. D’après Miao et al. (en 2013) [4], desuto-anticorps anti-RA–�3 sont retrouvés chez des patients etes rats insuffisants cardiaques. Les auteurs ont montré que’augmentation de l’expression des RA–�3 dans le cœur desatients est corrélée avec une augmentation du titre d’auto-nticorps anti-RA–�3, leurs suggérant un rôle de biomarqueure l’insuffisance cardiaque. Birenbaum et al. (en 2008) [22]nt révélé que l’augmentation de l’expression des RA–�3 dans’insuffisance cardiaque joue un rôle important dans l’altératione la réponse contractile �–adrénergique via l’induction de’oxyde nitrique synthase NOS1 chez le rat. Nos résultats sug-èrent que les AC–RA–�3, en ayant un effet agoniste sur lesA–�3, pourraient au même titre que les AC–RA–�1 jouer un

ôle pathogène au niveau cardiaque dans la mise en place et leéveloppement de l’insuffisance cardiaque.

Les travaux expérimentaux portant sur les effets desC–RA–� ont principalement été réalisés dans le cœur et

usqu’à présent une seule étude s’est intéressée à l’effet desC–RA–�1 dans les vaisseaux [14]. Cette étude a montré que

’immunisation de rats pendant 3 mois avec la seconde bouclextracellulaire des RA–�1 induit une dysfonction endothélialeans l’aorte thoracique et l’artère mésentérique isolées deat Wistar sans modification de la relaxation �-adrénergique.ette dysfonction se traduit par une diminution de la relaxa-

ion maximale monoxyde d’azote (NO)-dépendante induite par’acétylcholine et le SR58611A dans l’aorte thoracique sug-érant une altération de la voie de signalisation NO/GMPc.ependant, les valeurs de pD2 sont réduites par l’immunisationans l’artère mésentérique laissant supposer que la voie de cou-lage des RA–�3 et des récepteurs muscariniques soit égalementffectée. De plus, les AC–RA–�1 pourraient perturber directe-ent la libération et/ou la synthèse du NO. Au contraire, dans

otre étude, la relaxation des deux territoires vasculaires estonservée chez les rats immunisés avec la deuxième bouclextracellulaire des RA–�3. Ceci pourrait s’expliquer soit parne absence d’effet agoniste vasculaire des AC–RA–�3 soitar l’absence de désensibilisation des RA–�3 suite à une sti-ulation chronique [23]. Les AC–RA–�3 pourraient également

gir directement en augmentant la production de NO. Chezes rats immunisés avec les deux RA, la relaxation NO-épendante est conservée évoquant un rôle compensateur desC–RA–�3 vis-à-vis des effets néfastes des AC–RA–�1 sur les


aisseaux. Le mécanisme précis reste à être élucidé mais lesC–RA–�3 pourraient agir en augmentant la libération de NOu en améliorant la voie de couplage des RA–�3 et des récepteursuscariniques.

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. Conclusion

Notre travail est le premier à explorer l’effet desC–RA–�3 seuls ou associés aux AC–RA–�1 sur la fonctionasculaire. Nos résultats montrent que les AC–RA–�3 exercentn effet agoniste �3– adrénergique au niveau cardiaque avec unenotropie négative mais sans effet sur la réactivité vasculaire. Ils’auraient donc pas d’action pathogène vasculaire mais com-enseraient les dysfonctions endothéliales provoquées par lesC–RA–�1.

éclaration d’intérêts

Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d’intérêts enelation avec cet article.

emerciements

Les auteurs remercient D. Henrion pour nous avoir permis deéaliser les études de réactivité sur l’artère mésentérique dans sonaboratoire et C. Thorin pour l’analyse statistique des résultats.

éférences

[1] Magnusson Y, Marullo S, Hoyer S, Waagstein F, Andersson B, Vahlne A,et al. Mapping of a functional autoimmune epitope on the beta1-adrenergicreceptor in patients with idiopathic dilated cardiomyopathic. J Clin Invest1990;86:1658–63.

[2] Fu ML, Hoebeke J, Matsui S, Matoba M, Magnusson Y, Hedner T, et al.Autoantibodies against cardiac G-protein-coupled receptors define dif-ferent populations with cardiomyopathies but not with hypertension. ClinImmunol Immunopathol 1994;72:15–20.

[3] Li MX, Wang XL, Tang JN, Liu XJ, Tian J, Yan L, et al. Distribution andproperty of anti-beta3-adrenoceptor autoantibody in patients with heartfailure. Zhonghua Xin Xue Guan Bing Za Zhi 2005;33:1114–8.

[4] Miao G, Chen Z, Fang X, Liu M, Hao G, An H, et al. Relationship betweenthe autoantibody and expression of �3-adrenoceptor in lung and heart.PLoS ONE 2013;8(7):e68747.

[5] Deubner N, Berliner D, Schlipp A, Gelbrich G, Caforio AL, Felix SB,et al. Cardiac beta1-adrenoceptor autoantibodies in human heart disease:rationale and design of the etiology, titre-course, and survival (ETiCS)study. Eur J Heart Fail 2010;12:753–62.

[6] Wallukat G, Morwinski R, Magnusson Y, Hoebeke J, Wollenberger A.Autoantibodies against the beta1-adrenergic receptor in myocarditis anddilated cardiomyopathy: localization of the two epitopes. Z Kardiol1992;81:79–83.

[7] Magnusson Y, Wallukat G, Waagstein F, Hjalmarson F, Hoebeke J.Autoimmunity in idiopathic dilated cardiomyopathy. Characterization ofantibodies against the beta1-adrenoceptor with positive chronotropic effect.Circulation 1994;89:2760–7.

[8] Schulze W, Kunze R, Wallukat G. Pathophysiological role of autoantibodiesagainst G-protein-coupled receptors in the cardiovascular system. Exp ClinCardiol 2005;10:170–2.

[9] Jahns R, Boivin V, Hein L, Triebel S, Angermann CE, Ertl G, et al.Direct evidence for a beta1-adrenergic receptor-directed autoimmuneattack as a cause of idiopathic dilated cardiomyopathy. J Clin Invest2004;113:1419–29.

10] Hao X, Li S, Liu H, Wu B. Immunization with beta(1)-adrenoreceptorpeptide induces cardiomyopathy-like changes in rabbit hearts. Chin Med J


2002;115:170–4.11] Matsui S, Fu M, Hayase M, Katsuda S, Yamaguchi N, Teraoka K, et al.

Transfer of rabbit autoimmune cardiomyopathy into severe combinedimmunodeficiency mice. J Cardiovasc Pharmacol 2003;42:S99–103.

369

370

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372



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406

407


12] Mobini R, Fu M, Wallukat G, Magnusson Y, Hjalmarson A, Hoebeke JA.Monoclonal antibody directed against an autoimmune epitope on the humanbeta1-adrenergic receptor recognized in idiopathic dilated cardiomyopathy.Hybridoma 2000;19:35–42.

13] Staudt A, Mobini R, Fu M, Grosse Y, Stangl V, et al. Beta(1)-adrenoceptorantibodies induce positive inotropic response in isolated cardiomyocytes.Eur J Pharmacol 2001;423:115–9.

14] Abdelkrim MA, Mallem MY, Chatagnon G, Gogny M, DesfontisJC, Noireaud J. Autoantibodies against cardiac �(1)-adrenoceptordo not affect the low-affinity state �(1)-adrenoceptor-mediatedinotropy in rat cardiomyocytes. Can J Physiol Pharmacol 2012;90(4):407–14.

15] Abdelkrim MA, Leonetti D, Montaudon E, Chatagnon G, Gogny M, et al.Antibodies against the second extracellular loop of b1-adrenergic receptorinduce endothelial dysfunction in conductance and resistance arteries ofWistar rat. Int Immunopharmacol 2013 [sous presse].


16] Wallukat G, Podlowski S, Nissen E, Morwinski R, Csonka C, Tosaki A,et al. Functional and structural characterization of anti-beta1-adrenoceptorautoantibodies of spontaneously hypertensive rats. Mol Cell Biochem2003;251(1–2):67–75.

[

e et d’Angéiologie xxx (2014) xxx–xxx 7

17] Rozec B, Gauthier C. �3-Adrenoceptors in the cardiovascular system:putative roles in human pathologies. Pharmacol Ther 2006;111:652–73.

18] Skeberdis VA. Structure and function of beta3-adrenergic receptors. Medi-cina 2004;40(5):407–13.

19] Thorin C, Mallem MY, Noireaud J, Gogny M, Desfontis JC. Nonlineareffects models applied to cumulative concentration-response curves. J Phar-macol 2010;62:339–45.

20] Iwata M, Yoshikawa T, Baba A, Anzai T, Nakamura I, Wainai Y, et al.Autoimmunity against the second extracellular loop of �1-adrenergicreceptor induces �-adrenergic receptor desensibilization and myocardialhypertrophy in vivo. Circ Res 2001;88:578–86.

21] Gao Y, Liu HR, Zhao RR, Zhi JM. Autoantibody against cardiac beta1-adrenoceptor induces apoptosis in cultured neonatal rat cardiomyocytes.Acta Biochim Biophys Sin 2006;38:443–9.

22] Birenbaum A, Tesse A, Loyer X, Michelet P, Andriantsitohaina R, HeymesC, et al. Involvement of beta 3-adrenoceptor in altered beta-adrenergic


response in senescent heart: role of nitric oxide synthase 1-derived nitricoxide. Anesthesiology 2008;109:1045–53.

23] Summers RJ, Kompa A, Roberts SJ. Beta-adrenoceptor subtypes and theirdesensitization mechanisms. J Auton Pharmacol 1997;17(6):331–43.

408

409

410

411


Documents

Effets cardiovasculaires des auto-anticorps anti-récepteurs béta1 et béta3-adrénergiques chez le rat Lewis