Effets de l’hyperglycémie aigue sur la réactivité vasculaire

POPULATIONS

Protocole Clinique de l’ETUDE 1

Tous les participants ont signé un consentement écrit avant d’être inclus dans l’étude. Le protocole a été approuvé par le comité d’éthique de la recherche humaine de l’Université Catholique d’Australie de Melbourne. Cette étude est enregistrée dans les archives cliniques d’Australie et de Nouvelle-Zélande : #ACTRN1β614000614695. Protocoles Expérimentaux des ETUDES 1, 2 et 3 : Tous les protocoles expérimentaux sont conformes au Directives Parlementaires Européennes β010/6γ/EU (N°CEEA-00γββ.0γ), et ont été approuvées par le comité d’éthique local (n° APAFIS#γ487-β01601081γ44γ457). Tous les animaux utilisés lors de ce travail ont été élevés dans des conditions constantes de température (β1°C±1) et d’humidité (60%±10) avec des cycles de 1β heures de jour et 1β heures de nuit.

ETUDE N°1

Dans cette étude, nous nous sommes intéressés aux effets de l’hyperglycémie aigue sur la réactivité vasculaire. Nous avons pour cela réalisé une étude translationnelle avec une première étude clinique conduite en collaboration avec l’Université Catholique d’Australie à Melbourne, qui nous a permis d’évaluer les effets de la consommation de boissons sucrées sur la fonction vasculaire des lits macro- et microcirculatoire, chez des jeunes hommes en bonne santé. Par la suite, nous avons conduit au sein de l’université d’Avignon, une étude qui nous a permis d’explorer les mécanismes sous-jacents explicatifs de nos résultats cliniques, par l’utilisation de modèles expérimentaux animaux in vivo et ex vivo.  Protocole clinique : Ce protocole a été mené par Jordan Loader (Doctorant) et Guillaume Walther à l’Université Catholique Australienne (ACU) de Melbourne. Douze hommes, âgés entre 18 et 55 ans, ne pratiquant pas plus de βh/semaine d’activité physique et non-fumeurs, ont été recrutés au sein de l’université ACU. Le risque de ϴϬ maladies cardiovasculaires, la prise ou la perte de poids de plus de 5% dans les 6 mois précédents, ainsi que l’utilisation de médicaments vasoactifs, était des critères d’exclusion de l’étude. Les participants à jeun (depuis β0h la veille) se sont présentés au laboratoire d’exploration fonctionnelle cardiovasculaire à deux reprises à 8h, afin de réaliser deux tests randomisés (Visite A et B) en simple-aveugle, grâce à l’utilisation d’un générateur de séquence en ligne. Afin de standardiser les conditions d’expérimentations, chaque participant devait maintenir son niveau d’activité physique au cours de la période d’inclusion dans le protocole mais s’abstenir de réaliser un effort intense 48h avant les tests. Les volontaires ne devaient pas consommer d’alcool ou de caféine 1β heures avant chaque expérimentation.

Lors du premier jour de test, les données anthropométriques et hémodynamiques ont été mesurées. Une des deux boissons tests de 600mL (volume standard en Australie) était administrée aux participants, dans un contenant opaque afin d’éviter l’identification de la boisson. Lors de la visite A, les participants consommaient 600mL d’eau, et lors de la visite B, ils consommaient une boisson sucrée commerciale (cf. ETUDE 1). Les participants avaient cinq minutes pour consommer chaque boisson. Des mesures de glycémie ont été prises à différents temps au cours du protocole (Figure 22), afin de s’assurer que les mesures vasculaires étaient bien réalisées en condition d’hyperglycémie. La pression artérielle et la fréquence cardiaque ont également été mesurées durant chaque visite (Figure 22). 

Protocole expérimental

Pour cette étude, des rats Wistar mâles adultes âgés de 1β semaines (γ00±50g) (Laboratoire Janvier, France) ont été répartis aléatoirement en deux groupes pour l’évaluation in vivo de la fonction microvasculaire cutanée : un groupe de rats sédentaires (SED) et un groupe de rats entraînés (EX). Toutes ces manipulations ont été réalisées sur des animaux ϴϭ anesthésiés (Pentobarbital sodique, 60mg.kg-1), à jeun depuis la veille et placés dans une couveuse afin de maintenir leur température corporelle pendant les mesures. Les animaux du groupe SED (N=βγ) ont été testés suivant quatre conditions différentes (Figure 23) : – NG : rats testés en condition normoglycémique Dans ce groupe, les animaux étaient traités avec une solution de NaCl à 0.9% (solvant de toutes les solutions utilisées au cours de ce protocole) par injection intra-péritonéale juste avant l’anesthésie, afin de standardiser le stress des animaux avant les expérimentations in vivo. – HG : rats testés en condition d’hyperglycémie aigue. Afin d’induire une hyperglycémie aigue, les rats HG ont reçu une injection intra-péritonéale de 40% de glucose (βg/kg de rat) juste avant l’anesthésie – HG- BH4 : rats traités avec le co-facteur essentiel de la eNOS, la tétrahydrobioptérine (BH4), et testés en condition d’hyperglycémie aigue. Ce groupe a été conduit afin de mettre en évidence la responsabilité potentielle du découplage de la eNOS dans la dysfonction endothéliale causée par une hyperglycémie aigue. Pour cela les animaux ont été traités avec une solution de BH4 (γ.6mg.kg-1, bolus de 1.5ml, i.p.), une heure avant l’hyperglycémie provoquée. – HG-NAC : rats supplémentés en N-Acétylcystéine (NAC), un antioxydant non spécifique, et testés en condition d’hyperglycémie aigue. Ce groupe nous a permis d’identifier le rôle du stress oxydant dans les dysfonctions endothéliales induites par une hyperglycémie aigue. Les animaux de ce groupe étaient donc traités avec une solution de NAC (50mg/kg, bolus de 1.5ml, i.p.), 48 heures et 1 heure avant l’induction d’hyperglycémie aigue.

Ce traitement à préalablement était décrit au sein du laboratoire comme permettant de diminuer le stress oxydant en modulant notamment le niveau total de Glutathion. Et dans le but d’évaluer les effets bénéfiques de l’exercice physique sur la fonction vasculaire en condition d’hyperglycémie aigue, nous avons conduit un groupe de rat entraîné (N=17), que nous avons testés en condition NG (EX-NG) et HG (EX-HG) uniquement (Figure 23 conditions NG et HG). L’entraînement des rats a été réalisé sur un tapis roulant motorisé, 5 jours par semaine, pendant 5 semaines, à raison de 45 minutes par jour, à une ϴϮ intensité de 70% de la vitesse maximale aérobie (β5m.mn-1). Les premiers tests in vivo étaient réalisés durant la quatrième et la dernière semaine d’entraînement.