Effet de l’HI et de l’EI sur l’expression des gènes codant pour les canaux-récepteurs

et pompes calciques des tissus vasculaires

Les résultats de Q-PCR montrent que les gènes Ryr1, Ryr2, Ryr3, Trpv4, Atp2a1, Atp2a2 et Itpr1 codant respectivement pour les protéines RyR1, RyR2, RyR3, TRPV4, SERCA1, SERCA2 et IP3R1 sont bien exprimés dans les 3 tissus vasculaires étudiés : l’aorte thoracique (Fig. 50), l’aorte abdominal (Fig. 51) et les artères mésentériques (Fig. 52). En revanche, le gène Itpr3 codant pour la protéine IP3R3 n’est pas exprimé dans ces tissus (Fig. 50-52).

La méthode de calcul adoptée dans nos résultats (2-ΔCt) nous permet de comparer le niveau d’expression de chaque gène d’intérêt (selon leur taux d’ARNm mesuré) entre les groupes témoins (N) de chacun des tissus étudiés.

Avant l’évaluation de l’effet de chaque facteur HI et/ou EI sur l’expression de ces différents gènes, nous avons voulu savoir si leurs expressions diffèrent en fonction du tissu vasculaire étudié. Pour tester cette hypothèse, nous avons effectué un test ANOVA 2 facteurs sans mesures répétées (gène, tissu) en prenant en considération uniquement les groupes de rats contrôles (N). Les résultats de ce test révèlent que le gène (p < 0,0001) aussi bien que le tissu étudié (p < 0,0001) affectent globalement le taux d’ARNm des gènes étudiés. De plus l’effet de l’un dépend de l’autre : interaction significative : gène x tissu (p < 0,0001). Pour cela nous avons réalisé des tests ANOVA 1 facteur sans mesures répétées (tissu) sur chacun de ces gènes. Ainsi, on trouve que le niveau d’expression relatif des ARNm des 3 isoformes de RyR (Ryr1, Ryr2 et Ryr3) prises ensemble, est trois fois inférieur dans les artères musculaires (mésentériques) (Fig. 52) par rapport aux artères systémiques : l’aorte thoracique (p < 0,0001) (Fig. 50) et l’aorte abdominale (p < 0,0001) (Fig. 51). De même, le taux d’ARNm relatif du Trpv4 est 5 fois plus faible dans les artères mésentériques (Fig. 52) par rapport à l’aorte thoracique (p = 0,0001) (Fig. 50) et l’aorte abdominale (p = 0,0015) (Fig. 51). En revanche, le taux d’ARNm des gènes (Atp2a1 et Atp2a2) prises ensemble du groupe N est 2 fois plus élevé au niveau de l’aorte abdominale (Fig. 51) par rapport à l’aorte thoracique (p = 0,0003) (Fig. 50) et 9 fois plus élevés par rapport aux artères mésentériques (p = 0,0002) (Fig. 52). De même, le taux d’ARNm du gène Itpr1est 2 fois plus élevé chez le groupe N au niveau de l’aorte de l’aorte abdominale (Fig. 51) par rapport à l’aorte

thoracique (p = 0,0005) (Fig. 50) et 9 fois plus élevés par rapport aux artères mésentériques (p = 0,0001) (Fig. 52). Pour

Pour évaluer ensuite l’effet de l’EI et de l’HI sur l’expression des gènes d’intérêt, nous avons réalisé des tests ANOVA 3 facteurs sans mesure répétée (HI, EI, et gène) pour chaque tissu à part. Tout d’abord, au niveau de l’aorte thoracique (Fig. 50), l’analyse ANOVA 3 facteurs sans mesure répétée (HI, EI, gène) montre que l’HI induit une augmentation significative globale (p < 0,0001) des taux relatifs de l'ARNm des différents gènes (effet significatif global du gène : p < 0,0001). Quant à l’EI, lui aussi induit une augmentation globale (p < 0,0001) des taux d’ARNm des gènes étudiés. Il est à noter que l’HI, l’EI et le gène ont des effets croisés : interactions significatives : HI x EI (p < 0,0001), HI x gène (p < 0,0001), EI x gène (p <0,0001) et HI x EI x gène (p < 0,0001). Ce qui nous a permis de réaliser des tests ANOVA 2 facteurs pour chaque 2 facteurs séparément : (EI, HI), (HI, gène), et (EI, gène). Le test ANOVA 2 facteurs sans mesure répétée (EI, HI) réalisé pour chaque gène, révèle que l’HI induit une augmentation significative de l’expression de tous les gènes : Ryr1 (p = 0,0001), Ryr2 (p = 0,0002), Ryr3 (p = 0,00012), Trpv4, Atp2a1, Atp2a2 et Itpr1 (p < 0,0001) chez les rats sédentaires et entrainés. Quant à lui, l’EI encore fait augmenter le taux d’expression relatif des ARNm de tous les gènes : Ryr1, Ryr2, Ryr3 (p < 0,0001), Trpv4 (p = 0,0004), Atp2a1 (p = 0,0002), Atp2a2 (p = 0,0001), Itpr1 (p = 0,0005) chez les rats en normoxie et chez les rats soumis à l’HI. Etant donné l’interaction significative entre l’effet de l’HI et l’EI (p < 0,0001), on remarque que l’élévation du taux des ARNm induit par l’HI est plus importante chez les rats sédentaires par rapport aux rats entrainés (Fig. 50). En outre, le test ANOVA 2 facteurs sans mesure répétée (HI, gène), révèle qu’au niveau de l’aorte thoracique, le gène Ryr3 est le plus sensible à l’effet de l’HI (p = 0,0166) suivi par Atp2a1, Ryr1, Itpr3, Trpv4, Ryr2 et Atp2a2 (Fig. 50). En revanche, le résultat du test ANOVA 2 facteurs (EI, gène), montre que le gène Atp2a2 est celui qui répond le plus à l’EI en terme d’expression d’ARNm (p = 0.0172) suivi par Itpr1, Ryr1, Trpv4, Ryr2, Ryr3 et Atp2a1 (Fig. 50).

Ensuite, au niveau de l’aorte abdominale (Fig. 51), l’analyse ANOVA 3 facteurs sans mesure répétée (HI, EI, gène) révèle que l’HI induit une augmentation significative globale (p < 0,0001) des taux relatifs de l'ARNm des différents gènes (effet significatif global du gène : p < 0,0001). De même, l’EI induit une augmentation globale (p < 0,0001) des taux d’ARNm des gènes étudiés. Il est à noter que l’HI, l’EI et le gène ont des effets croisés : interactions significatives :

HI x EI (p = 0,0001), HI x gène (p = 0,0001), EI x gène (p <0,0001) et HI x EI x gène (p < 0,0001). Nous avons donc réalisé des tests ANOVA 2 facteurs sans mesure répétée pour chaque 2 facteurs séparément : (EI, HI), (HI, gène), et (EI, gène). Le test ANOVA 2 facteurs sans mesure répétée (EI, HI) réalisé pour chaque gène, révèle que l’HI provoque une élévation significative des taux d’ARNm de tous les gènes étudiés : Ryr1, Ryr2, Ryr3 (p < 0,0001), Trpv4 (p = 0,0002), Atp2a1 (p = 0,0004), Atp2a2 (p =0,0003) et Itpr1 (p = 0,00016) chez les rats sédentaires et entrainés. De même, l’EI induit une augmentation du taux d’expression relatif des ARNm de tous les gènes : Ryr1, Ryr2 (p = 0,0001), Ryr3, Trpv4 (p < 0,0001), Atp2a1 (p = 0,0003), Atp2a2 (p = 0,0002), Itpr1 (p = 0,0002) chez les rats normoxiques et les rats soumis à l’HI. Il est à noter que l’effet de l’HI sur l’augmentation du taux de l’ARNm des gènes étudiés est plus remarquable chez les rats sédentaires que chez les rats entraînés (Fig. 51). De plus, le test ANOVA 2 facteurs (HI, gène), révèle qu’au niveau de l’aorte abdominale, le Ryr1 est le gène le plus sensible à l’effet de l’HI (p < 0,0001) suivi par Ryr3, Itpr1, Atp2a2, Atp2a1, Trpv4 et Ryr2 (Fig. 51). En revanche, quand on a réalisé le test ANOVA 2 facteurs sans mesure répétée (EI, gène), le gène Ryr2 s’est révélé le plus sensible à l’EI en terme d’expression d’ARNm (p = 0,0003) suivi par Atp2a1, Atp2a2, Itpr3, Trpv4, Ryr1 et Ryr3 (Fig. 51).

Enfin, au niveau des artères mésentériques (Fig. 52), le test ANOVA 3 facteurs sans mesure répétée (HI, EI, gène) montre que 21 jours d’exposition à l’HI provoquent une élévation significative globale (p = 0,0001) des taux relatifs de l'ARNm des différents gènes (effet significatif global du gène : p = 0,0001). De la même manière, l’EI induit une augmentation globale (p < 0,0001) de l’expression en ARNm des gènes étudiés. Ce test (ANOVA 3 facteurs sans mesure répétée) révèle aussi que les effets de l’HI, l’EI et du gène sont croisés : interactions significatives : HI x EI (p = 0,0001), HI x gène (p = 0,0001), EI x gène (p = 0,0001) et HI x EI x gène (p = 0,0001). Pour mieux savoir l’effet de chaque facteur sur chaque gène, des tests ANOVA 2 facteurs (pour chaque 2 facteurs séparément) sont ensuite appliqués : (EI, HI), (HI, gène), et (EI, gène). Le test ANOVA 2 facteurs sans mesure répétée (EI, HI) réalisé pour chaque gène, montre que 21 jours d’exposition a l’HI font augmenter significativement l’expression de tous les gènes étudiés : Ryr1 (p < 0,0001), Ryr2, Ryr3 (p = 0,0001), Trpv4 (p = 0,0005), Atp2a1 (p = 0,0002) Atp2a2 (p = 0,0004) et Itpr1 (p = 0,0003) chez les rats sédentaires et soumis à l’EI. Pareillement, l’EI induit une élévation du taux d’expression relatif des ARNm de tous les gènes :

0,0002) chez les rats en normoxie et chez les rats soumis à l’HI. De plus, l’interaction significative entre l’effet de l’HI et l’EI (p < 0,0001), nous laisse constater que l’augmentation du taux relatif des ARNm induit par l’HI est plus remarquable chez les rats sédentaires par rapport aux rats entraînés (Fig. 52). D’autre part, le test ANOVA 2 facteurs sans mesure répétée (HI, gène), révèle que dans ces artères mésentériques, le gène Atp2a2 est le plus sensibles à l’effet de l’HI (p = 0,004) suivi par Itpr1, Ryr3, Ryr1, Atp2a1, Trpv4 et Ryr2 (Fig. 52). En outre, le résultat du test ANOVA 2 facteurs (EI, gène), montre que le gène Trpv4 répond le plus à l’effet

de l’EI (p = 0.0016), suivi par Trpv4, Ryr3, Atp2a2, Ryr2, Atp2a1, Itpr1 et Ryr1 (Fig. 52).

Figure 50 : Variations de l'expression de 8 gènes codant pour les récepteurs, canaux et pompes du calcium (Ryr1, Ryr2, Ryr3, Trpv4, Atp2a1, Atp2a2, Itpr1 et Itpr3) dans le tissu vasculaire de l'aorte thoracique extraites des 4 groupes de rats: N : rats sédentaires en normoxie, IH : rats sédentaires soumis à l’hypoxie intermittente, NIT : rats en normoxie soumis à l’entraînement physique intensif, IHIT : rats soumis à l’hypoxie intermittente et à l’entraînement physique intensif. Ces résultats sont présentés comme le niveau relatif d'ARNm des gènes d'intérêt (Ryr1, Ryr2, Ryr3, Trpv4, Atp2a1, Atp2a2, Itpr1 et Itpr3) par rapport à l'expression moyenne de trois gènes de référence: Actb, Tbp et Ppia. Un effet significatif global de l'hypoxie intermittente (rats sédentaires et entraînés ensemble) est représenté sur le graphique par **** pour p ≤ 0,0001. Un effet significatif global de l'entraînement physique intensif (rats hypoxiques et normoxiques ensemble) est représenté par #### pour p ≤ 0,0001.

Figure 51 : Graphique montrant la variation d'expression de 8 gènes codant pour les récepteurs, canaux et pompes de calcium (Ryr1, Ryr2, Ryr3, Trpv4, Atp2a1, Atp2a2 et Itpr1) dans le tissu vasculaire de l'aorte abdominale extraites des quatre groupes de rats, N : rats sédentaires en normoxie, IH : rats sédentaires soumis à l’hypoxie intermittente, NIT : rats en normoxie soumis à l’entraînement physique intensif, IHIT : rats soumis à l’hypoxie intermittente et à l’entraînement physique intensif. Ces résultats sont présentés comme le niveau relatif d'ARNm des gènes d'intérêt (Ryr1, Ryr2, Ryr3, Trpv4, Atp2a1, Atp2a2, Itpr1 et Itpr3) par rapport à l'expression moyenne de trois gènes de référence : Actb, Tbp et Ppia. Un effet significatif global de l'hypoxie intermittente (rats sédentaires et entraînés ensemble) est représenté sur le graphique par **** pour p ≤ 0,0001. Un effet significatif global de l'entraînement physique intensif (rats hypoxiques et normoxiques ensemble) est représenté par #### pour p ≤ 0,0001.

Figure 52 : Graphique montrant la variation d'expression de 8 gènes récepteurs de calcium, canaux et pompes (Ryr1, Ryr2, Ryr3, Trpv4, Atp2a1, Atp2a2, Iptr1 et Itpr3) dans le tissu vasculaire des artères mésentériques extraites des quatre groupes de rats N : rats sédentaires en normoxie, IH : rats sédentaires soumis à l’hypoxie intermittente, NIT : rats en normoxie soumis à l’entraînement physique intensif, IHIT : rats soumis à l’hypoxie intermittente et à l’entraînement physique intensif. Ces résultats sont présentés comme le niveau relatif d'ARNm des gènes d'intérêt (Ryr1, Ryr2, Ryr3, Trpv4, Atp2a1, Atp2a2, Iptr1 et Itpr3) par rapport à l'expression moyenne de trois gènes de référence: Actb, Tbp et Ppia. Un effet significatif global de l'hypoxie intermittente (rats sédentaires et entraînés ensemble) est représenté sur le graphique par **** pour p ≤ 0,0001. Un effet significatif global de l'entraînement physique intensif (rats hypoxiques et normoxiques ensemble) est représenté par #### pour p ≤0,0001.

Interprétation- hypothèse :

Nos résultats de Q-PCR ci-dessus, révèlent que dans trois différents tissus vasculaires (aorte thoracique et abdominale et artères mésentériques), l’HI aussi bien que l’EI induisent une augmentation significative de l’expression en ARNm des gènes codant pour les recépteurs-canaux et pompes calciques reponsables de la gestion calcique dans les cellules vasculaires. Ce qui nous amène à proposer que l’HI et l’EI peuvent potentiellement affecter la contraction

musculaire des vaisseaux sanguins. Pour cela, nous avons ensuite étudié l’effet de ces deux facteurs sur l’expression des protéines effectrice de la contraction musculaire lisse.

V.5.2. Effet de l’HI et de l’EI sur l’expression