Effets de l'hypoxanthine–xanthine oxydase sur les réserves de Ca 2+ et la synthèse des protéines dans les cellules endothéliales humaines

Résumé Nous avons étudié les effets des métabolites réactifs de l'O 2 générés par le système hypoxanthine–xanthine oxydase (HX-XO) sur le Ca 2+ intracellulaire et sa relation avec la synthèse des protéines dans les cellules endothéliales de la veine ombilicale humaine (HUVEC). La spectrofluorométrie avec fura 2 a montré que le stress oxydatif induisait une augmentation transitoire rapide du Ca 2+ cytosolique, suivie d'une élévation soutenue au-dessus de la valeur de base. En présence de La 3+, qui bloque l'influx de Ca 2+ du milieu extracellulaire, une augmentation transitoire du Ca 2+ a tout de même été observée, mais l'augmentation soutenue a été supprimée. Les variations de Ca 2+ liées à HX-XO ont été complètement empêchées par un prétraitement avec la thapsigargine, qui appauvrit les réserves intracellulaires de Ca 2+. Ainsi, les effets de HX-XO sur l'homéostasie du Ca 2+ étaient dus à la mobilisation de Ca 2+ à partir des réserves intracellulaires avec un influx subséquent de Ca 2+ extracellulaire. HX-XO a mobilisé plus de Ca 2+ séquestré que ne l’a fait la thrombine, un agoniste de récepteur qui appauvrit seulement une partie des réserves intracellulaires de Ca 2+ (les réserves sensibles aux hormones). Pour déterminer la pertinence de l'appauvrissement des réserves de Ca 2+ liées à HX-XO pour la fonction cellulaire, nous avons étudié le rôle de la mobilisation du Ca 2+ dans la régulation de la synthèse des protéines. La synthèse globale des protéines dans les HUVEC a été nettement réduite par la thapsigargine, qui appauvrit à la fois les réserves sensibles et insensibles aux hormones, mais n'a pas été substantiellement affectée par la thrombine. La manipulation du remplissage des réserves de Ca 2+ via la disponibilité de Ca 2+ extracellulaire a eu une influence significative sur l'inhibition de la synthèse globale des protéines liée à la thapsigargine et à HX-XO. Un effet correspondant du Ca 2+ extracellulaire a été observé dans les profils de répartition des polyribosomes, qui reflétaient une inhibition de l'initiation de la traduction dans les deux traitements. Ainsi, l'appauvrissement des réserves de Ca 2+ semblait être impliqué dans l'inhibition de la synthèse des protéines au niveau de l'initiation par la thapsigargine et HX-XO. Ces résultats indiquent que (1) les changements de Ca 2+ cytosolique induits par HX-XO résultent de la mobilisation de Ca 2+ à partir de réserves intracellulaires et de l'influx subséquent de Ca 2+ extracellulaire, (2) la mobilisation de Ca 2+ séquestré liée à HX-XO inclut des pools insensibles aux hormones, et (3) l'appauvrissement des réserves de Ca 2+ insensibles aux hormones semble être en partie responsable de l'inhibition de la synthèse des protéines par HX-XO.