Etude des glycosphingolipides des cellules microvasculaires rétiniennes : effet d'un environnement diabétique
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
In order to better understand the physiopathological mechanisms of diabetic retinopathy, the aim of this study was to determine whether glycosphingolipid metabolism could be altered by a diabetic environment in retinal microvascular cells. First, the glycosphingolipid profile of bovine retinal pericytes (BRP) and endothelial cells (BREC) has been determined. Both cellular types especially contain monohexoside ceramide, globotriaosylceramide and globoside for neutral glycosphingolipids. For gangliosides, GM3 and GD3 are the majority species. Cell incubation with a high glucose concentration decreases, at long term, the glycosphingolipid content of retinal microvascular cells. On the contrary, the advanced glycation end products (AGEs) increase, at long term, the content of all glycosphingolipid in both cellular types except the content of GD3 in BRP, which is unexpectedly decreased. In BRP, we have also studied the effect of AGEs on ganglioside biosynthetic enzymes. We have shown that AGEs increase the GM3-synthase activity and decrease the GD3-synthase activity, most likely by decreasing its expression. We have also shown that oxidative stress is not implicated in the effect of AGEs on the glycosphingolipid metabolism in retinal microvascular pericytes. Moreover, it seems that the modifications of glycosphingolipids are associated with a decrease in cell proliferation. These results show for the first time the existence of perturbations in the glycosphingolipid metabolism of retinal microvascular cells by a diabetic environment. These alterations could have some consequences on apoptosis and/or cell proliferation, functions which are altered in diabetic retinopathy.
Abstract FR:
Afin de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques de la rétinopathie diabétique, le but de ce travail a été de déterminer si le métabolisme des glycosphingolipides pouvait être altéré par un environnement diabétique dans les cellules microvasculaires rétiniennes. Dans un premier temps, le profil en glycosphingolipides des pericytes (BRP) et des cellules endothéliales (BREC) des microvaisseaux rétiniens a dû être déterminé. Les deux types cellulaires se révèlent riches en céramide monohexoside, globotriaosylcéramide et globoside pour les glycosphingolipides neutres. En ce qui concerne les gangliosides, le GM3 est l'espèce majoritaire, suivie du GD3. Une forte concentration de glucose, appliquée aux cellules microvasculaires rétiniennes, diminue, à long terme, leur quantité de glycosphingolipides. Au contraire, les produits finaux de glycation avancée (AGEs) augmentent, à long terme, la quantité de tous les glycosphingolipides dans les BREC, et de tous les glycosphingolipides, excepté le GD3, dans les BRP. De manière inattendue, la quantité de GD3 des pericytes est en effet spécifiquement diminué par les AGEs. Dans les BRP, nous avons également étudié l'effet des AGEs sur les enzymes de biosynthèse des gangliosides. Nous avons montré que les AGEs augmentent l'activité de la GM3-synthase et diminuent l'activité de la GD3-synthase, en diminuant vraisemblablement son expression. Dans un deuxième temps, nous avons montré que le stress oxydant n'est pas impliqué dans les effets des AGEs sur le métabolisme des glycosphingolipides dans les pericytes rétiniens. De plus, il semble que les modifications des glycosphingolipides induites par les AGEs soient associées à une baisse de la prolifération cellulaire. Ces résultats montrent pour la première fois l'existence de perturbations du métabolisme des glycosphingolipides microvasculaires rétiniens par un environnement diabétique. Ces altérations pourraient avoir des conséquences sur l'apoptose et/ou la prolifération cellulaire, phénomènes altérés dans la rétinopathie diabétique.