Etude des voies de signalisation impliquées dans la phosphorylation des protéines du myofilament dans l’insuffisance cardiaque

Avec plus de 3,5 millions de nouveaux cas diagnostiques chaque annee, l’insuffisance cardiaque (IC) touche actuellement plus de 15 millions d’europeens et represente ainsi la premiere cause de mortalite cardiovasculaire en Europe. Malgre les avancees de la recherche cardiovasculaire, l’IC reste une maladie grave et de mauvais pronostic. En effet, plus de 50% des patients meurent dans les 5 annees suivant le diagnostic. La comprehension des mecanismes physiopathologiques sous-jacents, encore largement inconnus, permettrait de developper des therapeutiques visant a soigner les causes de l’IC plutot que les consequences et ainsi d’ameliorer la prise en charge des patients. La contribution majeure des modifications post-traductionnelles (MPTs) dans la regulation de l’expression genique, de l’activite enzymatique ainsi que dans la regulation fonctionnelle des proteines font des MPTs les integrateurs de l'adaptation dynamique du phenotype. C’est pourquoi l’equipe a realise des analyses phosphoproteomiques dans un modele experimental d’IC chez le rat a 2 mois post-infarctus du myocarde (IDM). Ces analyses ont permis de mettre en evidence d’une augmentation du niveau de phosphorylation en serine de la Desmine dans les ventricules gauches (VG) de rats IC par rapport aux temoins.Notre etude vise a identifier d’une part les kinases impliquees dans la phosphorylation de la Desmine et d’autre part a determiner l’impact de l’augmentation de la forme phosphorylee de la Desmine sur son devenir dans le modele in vivo.Par analyse bioinformatique, nous avons selectionne les kinases potentiellement impliquees dans la phosphorylation de la Desmine. L’etude de la regulation de ces kinases dans le modele d’IC chez le rat a permis de mettre en evidence la presence d’une plus grande quantite d’unites actives de PKC zeta et de GSK3 beta dans les VG de rats IC a 2 mois post-IDM. In vitro, l’inhibition de PKC zeta entraine a la fois une diminution de l’activite GSK3 beta ainsi qu’une modulation du profil de phosphorylation de la Desmine. L’ensemble de ces donnees suggere l’implication de PKC zeta et de GSK3 beta dans l’augmentation du niveau de phosphorylation de la Desmine dans le modele d’IC chez le rat. Neanmoins, leur action directe sur la Desmine, en cascade ou encore indirecte via d’autres partenaires reste encore a definir.Par immunofluorescence, nous avons mis en evidence la presence d'agregats de Desmine dans les VG de rats IC a 2 mois post-IDM possiblement formes suite a son hyperphosphorylation. Nous avons emis l’hypothese que ces agregats de Desmine, comme toute proteine agregee, seraient toxiques pour le cardiomyocyte et necessiteraient l'intervention des systemes proteolytiques pour etre elimines afin d'assurer la survie cellulaire. L’etude du systeme ubiquitine proteasome, de la macroautophagie et de l’autophagie mediee par le chaperonnes (CMA) dans le modele d’IC chez le rat a 7 jours, 1 et 2 mois post-IDM suggere que l’inefficacite de la macroautophagie a 7 jours post-IDM et la diminution de son activite au cours du temps entrainerait une accumulation cytosolique de Desmine phosphorylee mais egalement l’induction de la CMA afin d’assurer la clairance de cette derniere. In vitro, nous avons montre que l’induction pharmacologique de la CMA entraine une diminution du niveau de Desmine ainsi qu’une modulation de son profil de phosphorylation.L’augmentation de phosphorylation en serine de la Desmine dans les VG de rats IC a 2 mois, dependante de la PKC zeta et/ou GSK3 beta, semble entrainer l’accumulation cytosolique de Desmine ainsi que la formation d’agregats dans les VG de rat IC qui pourraient participer a la dysfonction contractile observee au cours de l’IC. En reponse a l'inefficacite de la macroautophagie, la CMA serait activee afin d’assurer l’elimination de la Desmine phosphorylee et ainsi la survie du cardiomyocyte au cours de l’IC.