les urotensines et ladaptation à lenvironnement chez les poissons laboratoire de neurophysiologie,...
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Les urotensines et l’adaptation à l’environnement chez les
poissons
Laboratoire de Neurophysiologie, U650, IFR 148 ScInBioS Brest, France.
Jean-Claude Le Mével
Collège de France - 08/04/10 - Séminaire ‘Sortir de l’eau ou le passage de la vie aquatique à la vie terrestre’
La migration du saumon atlantique
0.1 mOsmkg-11000 mOsmkg-1
~ 300 mOsmkg-1 H2O
• Introduction• Bilan hydro-minéral chez les poissons
euryhalins• Contrôles neuroendocriniens de
l’osmorégulation– Cortisol– Angiotensine II– Urotensine II
• Conclusion
PLAN
EAU
IONS
Excrétion H2O, rétention ions
Na+, Cl-
Na+, Cl-
Na+, Cl-
EAU DOUCE (<0.1 mOsmkg-1)
Plasma : < 300 mOsmkg-1 H2O
branchies
Rein
intestin
EAU
IONS
X 3-10
Mg++
Ca++
SO4--
Na+, Cl-
Na+, Cl-
Na+, Cl-
EAU de MER (1000 mOsmkg-1)
Plasma : 300-400 mOsmkg-1 H2O
Rétention H2O, excrétion ions
ANG II
X 3-10
Transfert ED EM : angiotensine II et dipsie
AP
Barrière hémato-encéphalique
?NTS
CGV
Muscles de l’œsophageSphincter supérieur
Cerveau antérieur Cerveau postérieur ANG II
(c. riche en mitochondries)
(Eckert et al., Physiologie animale, DeBoeck Université)
EAU DOUCE
PROLACTINEcortisol
m. basalem. apicalem. baso-latérale
c. riche en mitochondriesc. pavimenteuse
Sang
H+
ATP
Eau douce
0.25 mM
0.23 mM
130 mM
125 mM
EAU de MER
GHIGF-I CORTISOLANPANG IIUrotensines I, II
m. basalem. apicale m. baso-latérale
Eau de mer Sang
c. riche en mitochondries
510 mM
440 mM 180 mM
200 mM
ED - EM
Osmolalité plasmatique, ACTH et cortisol plasmatiques
activité Na+- K+- ATPasique ED EM
ED - ED
(Craig, P. M. et al., Endocrinology, 2005)
U-I, U-II ?
33%
Le système neurosécréteur caudal et les urotensines
Le système neurosécréteur caudal des poissons téléostéens
Urotensine IUrotensine IICRFAVTAch …….
(Lihrmann et al., Handb. Biol. Active Peptides, Ed. Abba J. Kastin, 2006)
Howard Bern
gobie, Gillichtys mirabilis
UII
Karl Lederis
mulet, Catostomus commersoni
UI
Copyright ©2006 The Endocrine Society
Co-localisation de l’U-I, U-II et du CRF au niveau des cellules de Dahlgren
U-II CRF
U-I
(Lu, W et al., Endocrinology, 2005)
Cellule de Dahlgren
Urophyse
Urotensine II
Urophyse
Moelle épinièreCerveau
Evolution
Cys Phe
Trp
Lys
TyrCys
Glu Thr Pro Asp
ValHOOC-
H2N- CysCys PhePhe
TrpTrp
LysLys
TyrTyrCysCys
GluGlu ThrThr ProPro AspAsp
ValValHOOC-
H2N-Cys Phe
Trp
Lys
TyrCys
Asn Leu Ser Glu
ValHOOC-
Glu
Ala -NH2
CysCys PhePhe
TrpTrp
LysLys
TyrTyrCysCys
AsnAsn LeuLeu SerSer GluGlu
ValValHOOC-
GluGlu
AlaAla -NH2
Cys Phe
Trp
Lys
TyrCys
Gly Asn Ser Glu
ValHOOC-
GlyH2N-
CysCys PhePhe
TrpTrp
LysLys
TyrTyrCysCys
GlyGly AsnAsn SerSer GluGlu
ValValHOOC-
GlyGlyH2N-
Truite Grenouille Homme
Récepteur : GPR14
Récepteur UT
Récepteur : GPR14
Récepteur UT
L’urotensine II
(Douglas et Ohlstein, Trends Cardiovasc Med, 2000)
Homologie de séquence du récepteur de l’urotensine II chez les vertébrés
Actions osmorégulatrices de l’urotensine II chez le carrelet
ED EM0
1
2
3
Rel
ativ
e m
RN
A le
vel
of
UT
rec
epto
r in
gill
ED EM0
1
2
3
Rel
ativ
e m
RN
A le
vel
of
UT
rec
epto
r in
kid
ney
8H 24H0
20
40
60
Temps après transfert
Pla
sma
UII
(pg
/ml)
ED - ED
ED - EM
Après acclimatation (2 semaines)
*
*
*
(modifié d’après Lu, W. et al., Endocrinology, 2006)
Transfert ED EM
ED EM0
1
2
Rel
ativ
e U
II m
RN
A le
vel
in C
NS
S
ED EM0
10
20
30
40
UII
pep
tid
e in
uro
ph
ysis
(ng
/100
g b
.w.)
ARNm U-II urophyse
U-II urophyse
Après acclimatation
*
Transfert ED EM
EM ED0
1
2
3
Rel
ativ
e m
RN
A le
vel
of
UT
rec
epto
r in
gill
EM ED0
1
2
3
Rel
ativ
e m
RN
A le
vel
of
UT
rec
epto
r in
kid
ney
8H 24H0
20
40
60
Temps après transfert
Pla
sma
UII
(pg
/ml)
EM - EM
EM - ED
Transfert EM ED
Après acclimatation
*
*
*
• U-II favorise la libération de cortisol indépendamment de l’axe HPI.
• U-II accroît l’absorption intestinale d’eau en EM.• U-II inhibe la libération de prolactine.
Effets osmorégulateurs de l’U-II
Effets cardiovasculaires de l’urotensine II
Injection IA d’U-II 50 pmoles
Pré-injection Post-injection
PD
A(kP
a)E
CG
(µ
v)
PD
A(kP
a)E
CG
(µ
v)
0 6.25 12.5 25 50-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
U-II (pmol)
c
han
ge
in H
R v
ersu
sb
asel
ine
(bp
m)
* ****
**
P < 0.05 vs 0 pmol
***
0 6.25 12.5 25 50
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
c
han
ge
in P
da
vers
us
bas
elin
e (k
Pa)
Injections IA d’U-II
(Le Mével et al., Am. J. Physiol, 1996)
* **
*
*
*
• Effets périphériques vasoconstricteurs
• Modifications de la perfusion des organes osmorégulateurs.
• Altérations du mouvement de l’eau et des ions au niveau des branchies et du rein.
Effets cardiovasculaires et osmorégulateurs de l’U-II
Conclusion
HOMME
rétention Na+
rétention H2O
ANGII
(Aldostérone)U II ??
Eau douce Eau de Mer
rétention Na+
excrétion H2O
excrétion Na+
rétention H2O
POISSONS
(ADH)
AVT
Remerciements
• Professeur Hubert Vaudry, IFRMP23, Université de Rouen.
• Professeur John Michael Conlon, University of Al-Ain, EAU.
• Docteurs Frédéric Lancien et Nagi Mimassi
De l’eau douce à l’eau de mer et l’inverse
Laboratoire de Neurophysiologie, U650, IFR 148 ScInBioS Brest, France.
Jean-Claude Le Mével
Collège de France - 8/04/10 - Séminaire ‘Sortir de l’eau ou le passage de la vie aquatique à la vie terrestre’
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