j. duranteau hôpital de bicêtre - université paris-sud xi réponse cellulaire à lhypoxie
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J. DuranteauHôpital de Bicêtre - Université Paris-Sud XI
Réponse cellulaire à l’hypoxie
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Espèces radicalaires de l’oxygèneEspèces radicalaires de l’oxygène
Dysfonction d’organeDysfonction d’organe
Dysfonction endothélialeDysfonction endothéliale
Réponse cellulaire à l’ hypoxieRéponse cellulaire à l’ hypoxie
HypoxieHypoxie
Métabolisme oxydatifMétabolisme oxydatif
MitochondrieMitochondrie
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Duranteau et al. J. Biol. Chem. 273:11619-11624. 1998.
Duranteau et al. J. Biol. Chem. 273:11619-11624. 1998.
HepatocytesHepatocytes
CardiomyocytesCardiomyocytes
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0 60 120 180 240-200
0
200
400
600
800
1000
1200
Hypoxia
Hypoxia
Normoxia 15% 02
Hypoxia 5% 02
Hypoxia 3% 02
Hypoxia 1% 02
DC
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(%
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Duranteau et al. J. Biol. Chem. 273:11619-11624. 1998.
Duranteau et al. J. Biol. Chem. 273:11619-11624. 1998.
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Duranteau et al. J. Biol. Chem. 273:11619-11624. 1998.
Duranteau et al. J. Biol. Chem. 273:11619-11624. 1998.
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Cha”ne respiratoire
ComplexeNADH-
dˇshydrog nase(I)
ComplexeNADH-
dˇshydrog nase(I)
ComplexeSuccino-
dˇshydrog nase(II)
ComplexeSuccino-
dˇshydrog nase(II)
Complexeb-c1(III)
Complexeb-c1(III)
Complexecytochrome-
oxidase(IV)
Complexecytochrome-
oxidase(IV)
NAD
NADH
FAD
FADH2H+
H+
H+
H+
H+
H+
cycle de lÕacide citriquepyruvate
§-oxydationnavette malate-aspartate
cycle de lÕacide citrique§-oxydation
e- UQ
e-
transportdÕlectrons
navetteglycˇ rol-phosphate
UQ
e-
e-
ubiquinone
ATP-synthaseATP-synthase
espace inter-membranaire
matrice
UQ
CytochromeC
e-
O2
H2O
H+
H+
membraneinterne
ATPATP+ PiADP +
Pi
ATP
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Cha”ne respiratoire
ComplexeNADH-
dˇshydrog nase(I)
ComplexeNADH-
dˇshydrog nase(I)
ComplexeSuccino-
dˇshydrog nase(II)
ComplexeSuccino-
dˇshydrog nase(II)
Complexeb-c1(III)
Complexeb-c1(III)
Complexecytochrome-
oxidase(IV)
Complexecytochrome-
oxidase(IV)
NAD
NADH
FAD
FADH2H+
H+
H+
H+
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H+
cycle de lÕacide citriquepyruvate
§-oxydationnavette malate-aspartate
cycle de lÕacide citrique§-oxydation
e- UQ
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transportdÕlectrons
navetteglycˇ rol-phosphate
UQ
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ubiquinone
ATP-synthaseATP-synthase
espace inter-membranaire
matrice
UQ
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O2
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H+
H+
membraneinterne
ATPATP+ PiADP +
Pi
ATP
NADH / FADH2NADH / FADH2
Flux d’électronsFlux d’électrons
ADPADP
adenine nucleotide translocase
adenine nucleotide translocase
Fuite protonsFuite protons
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Cha”ne respiratoire
ComplexeNADH-
dˇshydrog nase(I)
ComplexeNADH-
dˇshydrog nase(I)
ComplexeSuccino-
dˇshydrog nase(II)
ComplexeSuccino-
dˇshydrog nase(II)
Complexeb-c1(III)
Complexeb-c1(III)
Complexecytochrome-
oxidase(IV)
Complexecytochrome-
oxidase(IV)
NAD
NADH
FAD
FADH2H+
H+
H+
H+
H+
H+
cycle de lÕacide citriquepyruvate
§-oxydationnavette malate-aspartate
cycle de lÕacide citrique§-oxydation
e- UQ
e-
transportdÕlectrons
navetteglycˇ rol-phosphate
UQ
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e-
ubiquinone
ATP-synthaseATP-synthase
espace inter-membranaire
matrice
UQ
CytochromeC
e-
O2
H2O
H+
H+
membraneinterne
ATPATP+ PiADP +
Pi
ATP
O2.-
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Guzy RD et al. Cell Metabolism 2005Guzy RD et al. Cell Metabolism 2005
Hep3B Human Hepatoma Cells
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Prolyl hydroxylases
Wheaton W and Chandel NDAm J Physiol Cell Physiol, 2010.
Wheaton W and Chandel NDAm J Physiol Cell Physiol, 2010.
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HIF-1-mediated expression of pyruvate dehydrogenase kinase:A metabolic switch required for cellular adaptation to hypoxia
Pyruvate Deshydrogènase(PDH)
Pyruvate Deshydrogènase kinase 1
Lactate deshydrogènase A
Kim JW et al. Cell metabolism 2006Kim JW et al. Cell metabolism 2006
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Wheaton W and Chandel NDAm J Physiol Cell Physiol, 2010.
Wheaton W and Chandel NDAm J Physiol Cell Physiol, 2010.
![Page 13: J. Duranteau Hôpital de Bicêtre - Université Paris-Sud XI Réponse cellulaire à lhypoxie](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062318/551d9db5497959293b8da776/html5/thumbnails/13.jpg)
Chen Z et al. Oncogene (2010) 29, 4362–4368Chen Z et al. Oncogene (2010) 29, 4362–4368
![Page 14: J. Duranteau Hôpital de Bicêtre - Université Paris-Sud XI Réponse cellulaire à lhypoxie](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062318/551d9db5497959293b8da776/html5/thumbnails/14.jpg)
Comellas AP et al. Circ Res. 2006;98:1314-1322.Comellas AP et al. Circ Res. 2006;98:1314-1322.
![Page 15: J. Duranteau Hôpital de Bicêtre - Université Paris-Sud XI Réponse cellulaire à lhypoxie](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062318/551d9db5497959293b8da776/html5/thumbnails/15.jpg)
Gusarova AP et al. Molecular and Cellular Biology. 2009.Gusarova AP et al. Molecular and Cellular Biology. 2009.
ATP demand
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Réponse cellulaire à l’ hypoxieRéponse cellulaire à l’ hypoxie
HypoxieHypoxie
Diminution du métabolisme oxydatifDiminution du métabolisme oxydatif
Retarde la dysoxie cellulaireRetarde la dysoxie cellulaire
Diminue la production d’ERODiminue la production d’ERO
Dysfonction d’organeDysfonction d’organe
![Page 17: J. Duranteau Hôpital de Bicêtre - Université Paris-Sud XI Réponse cellulaire à lhypoxie](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062318/551d9db5497959293b8da776/html5/thumbnails/17.jpg)
Aragones A et al. Nature Genetics 40, 170 - 180 (2008) Aragones A et al. Nature Genetics 40, 170 - 180 (2008)
HIF prolyl hydroxylase 1-deficient (Egln2-/-) mice
![Page 18: J. Duranteau Hôpital de Bicêtre - Université Paris-Sud XI Réponse cellulaire à lhypoxie](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062318/551d9db5497959293b8da776/html5/thumbnails/18.jpg)
Simerabet M et al.Brain research 2008 Simerabet M et al.Brain research 2008
![Page 19: J. Duranteau Hôpital de Bicêtre - Université Paris-Sud XI Réponse cellulaire à lhypoxie](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062318/551d9db5497959293b8da776/html5/thumbnails/19.jpg)
Piot C et al. NEJM 359;5 2008Piot C et al. NEJM 359;5 2008
Effect of Cyclosporine on Reperfusion Injuryin Acute Myocardial Infarction
58 patients with acute ST-elevation myocardial infarction intravenous bolus of 2.5 mg/kg of cyclosporine
![Page 20: J. Duranteau Hôpital de Bicêtre - Université Paris-Sud XI Réponse cellulaire à lhypoxie](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062318/551d9db5497959293b8da776/html5/thumbnails/20.jpg)
Piot C et al. NEJM 359;5 2008Piot C et al. NEJM 359;5 2008
Effect of Cyclosporine on Reperfusion Injuryin Acute Myocardial Infarction
58 patients with acute ST-elevation myocardial infarction intravenous bolus of 2.5 mg/kg of cyclosporine
![Page 21: J. Duranteau Hôpital de Bicêtre - Université Paris-Sud XI Réponse cellulaire à lhypoxie](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062318/551d9db5497959293b8da776/html5/thumbnails/21.jpg)
Espèces radicalaires de l’oxygèneEspèces radicalaires de l’oxygène
Dysfonction d’organeDysfonction d’organe
Dysfonction endothélialeDysfonction endothéliale
Réponse cellulaire à l’ hypoxieRéponse cellulaire à l’ hypoxie
HypoxieHypoxie
Métabolisme oxydatifMétabolisme oxydatif
MitochondrieMitochondrie
Inflammation infection
Inflammation infection
![Page 22: J. Duranteau Hôpital de Bicêtre - Université Paris-Sud XI Réponse cellulaire à lhypoxie](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062318/551d9db5497959293b8da776/html5/thumbnails/22.jpg)
Tumor Necrosis Factor Inhibits Oxidative Phosphorylation through Tyrosine Phosphorylation at Subunit I of Cytochrome c OxidaseBovine and murine hepatocyte homogenates
CcO activity
Cytochrome C (μM)Cytochrome C (μM)
60% reduction in CcO activity
60% reduction in CcO activity
Samavati L. et al. J. Biol. Chem.283, pp. 21134–21144, 2008
Samavati L. et al. J. Biol. Chem.283, pp. 21134–21144, 2008
![Page 23: J. Duranteau Hôpital de Bicêtre - Université Paris-Sud XI Réponse cellulaire à lhypoxie](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062318/551d9db5497959293b8da776/html5/thumbnails/23.jpg)
Tumor Necrosis Factor Inhibits Oxidative Phosphorylation through Tyrosine Phosphorylation at Subunit I of Cytochrome c Oxidase
ATP (%)100
80
60
40
20
0
TNFαLiver tissue H2.35 cells- + - +
T
T
T
T
Samavati L. et al. J. Biol. Chem.283, pp. 21134–21144, 2008
Samavati L. et al. J. Biol. Chem.283, pp. 21134–21144, 2008
![Page 24: J. Duranteau Hôpital de Bicêtre - Université Paris-Sud XI Réponse cellulaire à lhypoxie](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062318/551d9db5497959293b8da776/html5/thumbnails/24.jpg)
Espèces radicalaires de l’oxygèneEspèces radicalaires de l’oxygène
Dysfonction d’organeDysfonction d’organe
Dysfonction endothélialeDysfonction endothéliale
Réponse cellulaire à l’ hypoxieRéponse cellulaire à l’ hypoxie
HypoxieHypoxie
Métabolisme oxydatifMétabolisme oxydatif
MitochondrieMitochondrie