mécanismes moléculaires de l'hypertrophie ventriculaire gauche

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228 G. CHOUKROUN ET COLL.GPCRCa ++RTKRasRac, Cdc42HsSte20sGCKs, PacksPacksMAP3Ksc-Raf-1PD 98059MEKK-1, 3, MLKsOthers MAP3KsMEKsMAPKsMEK-1, MEK-2 SEK-1, M K K-7SEK-1 (K R)ERK -1, ERK -2 SAPKs/JNKsMKK-3, MKK-6SB 203580p38 α /p38 βMAPKAP-KsMnK-1, 2Facteurs detranscriptionEl k -1, TCFs, c-M ycc-Jun, ATF-2El k -1ATF-2, CHOPEl k -1, M EF2cCREBeI FA EGènes cibles Gènes cibles Gènes ciblesFIG. 3. — Activation des MAP kinases par une cascade de phosphorylation. Les MAP kinasessont activées par une cascade de protéines kinases dans laquelle une MAP kinasekinase kinase (MAPK-K-K) active une MEK (MAPK/ERK Kinase), la protéine kinaseen aval. Après activation, MEK active la MAP kinase par phosphorylation de résidusthréonines et tyrosines sur la région VIII du domaine catalytique. Trois MAP kinasessont actuellement caractérisées, ERKs (extracellular-signal regulated kinases), SAPKs(stress activated protein kinases) et p38 kinases. Après phosphorylation, la MAP kinaseest transloquée dans le noyau où elle active différents substrats : les facteurs de transcription,TCFs, c-Myc, Elk-1 pour ERKs, c-Jun et ATF-2 pour SAPKs, et ATF-2, CHOP,CREB et MEF2c pour p38. Des inhibiteurs pharmacologiques de l’activation de ERKs,et de p38 kinases ont été développés, respectivement PD 98059 et SB 203580, etSB 202190. Il n’existe pas à l’heure actuelle d’inhibiteur spécifique de SAPKs, ce quirend nécessaire l’utilisation de mutant dominant négatif de SEK-1.GPCR : récepteurs couplés aux protéines G ; RTK : récepteurs couplés aux tyrosines kinases.agonistes α-adrénergiques [56, 57]. Les deux autres MAP kinases sont des protéineskinases activées par le stress cellulaire, certaines cytokines inflammatoires(TNF-α et IL-1), la reperfusion après ischémie, l’étirement cellulaire et par les peptidesvaso-actifs [55, 56, 58]. Il s’agit de SAPKs (stress activated protein kinases)ou JNK (c-Jun N-terminal activated kinase) et de p38 kinases. Elles participent aucontrôle de la croissance cellulaire en régulant l’apoptose. Elles jouent égalementun rôle dans la régulation de l’expression de certaines intégrines par les cytokinesinflammatoires [55, 58]. Trois différents gènes codent pour SAPKs, qui, après splicingdifférentiel des ARNm produisent 12 différentes isoformes. SAPKα et SAPKβsont activées par deux différentes MEKs : SEK-1 (SAPK/ERK kinase-1) et MKK-7(MAPK/ERK kinase-7). Les MAP kinases de la famille de p38 sont de caractérisationplus récente. Il en existe 4 isoformes (p38α, p38β, p38γ, p38δ) ayant entre 40et 60 p. 100 d’homologie dans leur séquence en acides aminés avec SAPKs [59].

MÉCANISMES MOLÉCULAIRES DE L’HYPERTROPHIE VENTRICULAIRE GAUCHE 229Après phosphorylation, la MAP kinase est transloquée dans le noyau où elleagit en activant différents substrats, en particulier des facteurs de transcription, quivont réguler l’induction de gènes, déterminant la réponse biologique finale de lacellule [59]. Ces gènes, dont l’expression est induite au cours de l’hypertrophiecardiaque, et qui la caractérise, ne sont pas bien connus. Après avoir phosphoryléleurs substrats, les MAP kinases sont rapidement inactivées par des sérines/thréoninesou des tyrosines phosphatases [56].Les travaux concernant l’implication des MAP kinases dans le développementde l’hypertrophie des cardiocytes en culture ont produit des résultats contradictoires(revue dans [60]). ERK est activé par l’étirement cellulaire et les peptidesvaso-actifs dans les myocytes néonataux en culture ou dans un modèle de cœurisolé perfusé [61, 62]. L’expression, après transfection, de mutants constitutivementactifs de MEK-1, la protéine kinase immédiatement en amont de ERKs, augmentel’activité du promoteur de l’ANF dans les cardiocytes en culture, alors quela transfection d’un mutant dominant négatif de MEK-1 inhibe cette activité [63].Cependant, l’inhibition pharmacologique de MEK-1, à l’aide du PD98059, ou demutants inactifs de Raf-1, ne permet pas d’inhiber l’hypertrophie des myocytes enréponse à la noradrénaline [64, 65]. En accord avec ces études, nous avons montréque si ERK était fortement activée par l’ET-1 et l’AII dans les cardiocytes néonataux[66], l’inhibition de cette activation n’a aucun effet sur l’induction de lasynthèse protéique et sur l’organisation de l’appareil sarcomérique induites parl’ET-1, confirmant que ERK n’est pas nécessaire à l’expression de ces deuxcomposantes de la réponse hypertrophique in vitro. De plus, nous avons trouvéque ERKs n’étaient pas activées in vivo par l’augmentation de la post-charge à 1,3 et 7 jours après constriction aortique [67].Plusieurs études récentes démontrent l’implication des protéines kinases activéespar le stress dans le développement de la réponse hypertrophique. L’activationconstitutive de p38 par l’expression de mutants de MKK-6 ou de MKK-3, les protéineskinases situées en amont de p38 dans la cascade d’activation, entraîne uneaugmentation de la taille des cellules, la réexpression du gène de l’ANF par lesmyocytes ventriculaires et l’augmentation de l’organisation du sarcomère [68, 69].Cependant, la surexpression de ces deux protéines kinases, MKK-3 et MKK-6entraîne une augmentation de l’activité de p38 de 3 à 12 fois le niveau de base, cequi contraste très nettement avec le profil d’activation, le plus souvent transitoire,de ces MAP kinases en réponse à des stimuli physiologiques. Nous avons montréque p38 n’était pas activée par l’ET-1 in vitro dans les myocytes néonataux [66],et ne l’était que modestement in vivo dans un modèle d’augmentation de la postchargepar constriction aortique [67]. Dans ce même travail, nous avons démontréque l’inhibition pharmacologique de p38 par le SB203580 n’a aucun effet surl’augmentation de synthèse protéique et l’induction de l’organisation du sarcomèreinduite par l’ET-1 in vitro. Ces résultats contrastent avec ceux de Nemoto et al.qui montrent que l’ET-1 augmente l’activité du promoteur de l’ANF, en utilisantun plasmide reporteur transfecté, via l’activation de p38. Dans ce travail, lesauteurs ont inhibé p38 en utilisant un dérivé du SB203580, le SB202190, à laconcentration de 10 à 20 µM [70]. Or, à cette concentration, il a été rapporté queces inhibiteurs pouvaient également bloquer l’activation de certaines isoformes deSAPK [71].Il n’existe pas à l’heure actuelle d’inhibiteur spécifique de SAPKs. Dans le butd’étudier le rôle jouer par cette MAP kinase dans le développement de l’HVG,

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kinases

protein

kinase

cardiaque

cardiac

myocytes

hypertrophy

gauche

ventriculaire

biol

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