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Sodium-glucose cotransporter (SGLT)2 inhibitors have shown remarkable cardiovascular protective effects with reduced risk of cardiovascular mortality and hospitalization for heart failure in T2DM patients with a high cardiovascular risk and that this effect is independent of glucose control. The possibility that SGLT1 and 2 inhibitors protect the cardiovascular system by targeting the pivotal protective endothelial function remains unclear. The first in vitro study indicates that angiotensin II and circulating microparticles from patients with coronary artery disease via the activation of the local angiotensin system are potent inducers of SGLT1 and 2 expression to promote endothelial senescence and dysfunction. The second in vivo study indicates that the selective SGLT2 inhibitor empagliflozin protects the heart and the vascular system, and that the treatment is particularly effective to delay premature vascular senescence known to promote the development of cardiovascular diseases at arterial sites at risk of atherogenesis. Altogether, these studies suggest that inhibition of SGLT2 and/or SGLT1 might be an attractive therapeutic strategy to protect the endothelial function, and the subsequent development of cardiovascular diseases.; Les inhibiteurs du cotransporteur sodium-glucose SGLT2 ont montré des effets protecteurs cardiovasculaires remarquables avec une réduction du risque de mortalité cardiovasculaire et d’hospitalisation pour insuffisance cardiaque chez des patients atteints de DT2 avec un risque cardiovasculaire élevé, un effet indépendant du contrôle de la glycémie. La possibilité que les inhibiteurs de SGLT1 et 2 protègent le système cardiovasculaire en ciblant la fonction endothéliale protectrice reste incertaine. La première étude in vitro indique que l'angiotensine II et les microparticules circulantes provenant de patients atteints de coronaropathie sont de puissants inducteurs de l'expression de SGLT1 et 2 via l'activation du système angiotensine local afin de promouvoir la sénescence et la dysfonction endothéliale. La deuxième étude in vivo indique que l'empagliflozine, un inhibiteur sélectif de SGLT2, protège le cœur et le système vasculaire, et que le traitement est particulièrement efficace pour retarder la sénescence vasculaire prématurée connue pour favoriser le développement de maladies cardiovasculaires au niveau des sites artériels présentant un risque athérogène. Dans l’ensemble, ces études suggèrent que l'inhibition de SGLT2 et/ou de SGLT1 pourrait constituer une stratégie thérapeutique attrayante pour la protection de la fonction endothéliale et le développement ultérieur de maladies cardiovasculaires.

Many studies documented strong relationship between ageing and development of atrial fibrillation (AF). Moreover, it has been found that senescence and senescence-associated- secretory-phenotype play an important role in development of overall atrial inflammation which can ultimately ends up in atrial structural remodeling paving the way to AF perpetuation and maintenance. Moreover, it has been known for decades that AF has been associated with the activation of local and circulating coagulation factors. However, little is known about the impact of coagulation-derived factors, in particular thrombin, on the onset of AF. The aim of the present study was to determine the link between atrial endothelial cells (AECs) senescence and the induction of pro-inflammatory, pro-adhesive, pro-fibrotic and pro-remodelling AECs patterns and also to evaluate the contribution of coagulation derived-factors such as thrombin., De nombreuses études soulignent une relation directe entre la prévalence de la fibrillation auriculaire (FA) et le vieillissement. La senescence cellulaire et le phénotype sécrétoire associé semblent jouer un rôle central dans le développement de l'inflammation auriculaire. Cette inflammation est à l’origine d’un remodelage auriculaire délétère (stress oxydant, fibrose) favorable à la perpétuation et au maintien de la FA. Par ailleurs, il est connu que la FA favorise la coagulation locale et systémique. Cependant, l'impact des facteurs de la coagulation, notamment la thrombine, sur la FA est peu connu. L’objectif de cette étude était de déterminer le lien entre la sénescence des cellules endothéliales atriales et le phénotype pro-inflammatoire et pro-adhésif, la fibrose et le remodelage auriculaire tout en évaluant l’impact de la coagulation, et en particulier le rôle de la thrombine.

Since last few decades, considerable data have been suggested that the protective effect of anthocyanin on cardiovascular system is likely to involve an improvement of endothelial function by increase nitric oxide (NO) formation. However, comprehensive studies on the subsequent mechanisms of protective effect by anthocyanin intracellular transportation in vascular endothelial cell is poorly understood. The aim of this thesis is to evaluate the possibility that SGLT1 and 2, the two major sodium-glucose cotransporters (SGLT), contribute to blackcurrant anthocyanins and its major glucoside- and rutinoside-conjugated anthocyanins uptake into endothelial cells that promoting the subsequent activation of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) pathway using isolated blood vessels and cultured endothelial cells. An anthocyanin rich blackcurrant extract (BCE) induced NO-mediated endothelium dependent relaxation in porcine coronary artery rings and activated Akt-eNOS signaling pathway in cultured endothelial cell. Furthermore, additional experiments suggested that such a protective effect of anthocyanin is based on the type of glucoside in anthocyanin structure and contribution of SGLTs for the intracellular transportation of anthocyanins. An ability of anthocyanin against endothelial dysfunction is highly potentiated in the endothelial cell replicative senescence model by the increase anthocyanin efflux according to the high expression of SGLTs. Altogether, the present findings indicate that blackcurrant anthocyanins are potent activator of the endothelial NO pathway in native and cultured endothelial cells. Among blackcurrant anthocyanins, glucose derivatives such as cyanidin and delphinidin -3-O-glucoside are the most potent anthocyanins for activation of NO pathway. In conclusion, anthocyanin can be more prominent by preferentially targeting an early stage of atherosclerotic site by their increase expression of SGLT1 and 2., Depuis quelques décennies, de nombreuses données suggèrent que l’effet protecteur cardiovasculaire des anthocyanes implique vraisemblablement une amélioration de la fonction endothéliale par une augmentation de la formation de monoxyde d’azote (NO). Cependant, les mécanismes protecteurs du transport intracellulaire des anthocyanes dans la cellule endothéliale demeurent mal compris. L’objectif de cette thèse est d’évaluer la contribution de SGLT1 et SGLT2, les co-transporteurs majeurs du sodium et du glucose, dans l’entrée des anthocyanes issues du cassis et de ses dérivés glucoside et rutinoside dans les cellules endothéliales. Cette entrée promeut l’activation de la voie de la monoxyde d’azote synthase endothéliale (eNOS) qui est ici étudiée par l’utilisation de vaisseaux isolés et de cellules endothéliales en culture. Un extrait de cassis riche en anthocyanes (BCE) induit la relaxation dépendante de l’endothélium par la voie du NO sur des anneaux d’artère coronaire de porc et active la voie de signalisation Akt-eNOS au sein des cellules endothéliales en culture. De plus, des expériences additionnelles suggèrent que l’effet protecteur des anthocyanes dépend à la fois du type de glucoside présent dans la structure des anthocyanes mais aussi de la contribution des transporteurs SGLTs dans l’influx cellulaire des anthocyanes. La capacité des anthocyanes à lutter contre la dysfonction endothéliale est hautement potentialisée dans un modèle cellulaire de sénescence réplicative par l’augmentation de l’influx des anthocyanes due à une forte expression des SGLTs. L’ensemble de ces données indique que les anthocyanes extraits du cassis sont de puissants activateurs de la voie du NO endothélial dans les cellules natives et en culture. Parmi les anthocyanes contenus dans le cassis, les dérivés glycosidiques comme la cyanidine et la delphinidine-3-O-glucoside, sont les anthocyanes les plus puissantes afin d’activer la voie du NO. En conclusion, les anthocyanes peuvent être particulièrement intéressantes afin de cibler précocement les sites à risque d’athérosclérose par leur effet de stimulation de l’expression des transporteurs SGLT1 et 2.

Endothelial senescence is an early step to endothelial dysfunction, known to favor the development of cardiovascular diseases during ageing, or its accelerated form in diabetes. The first in vitro study shows that the activation of the local angiotensin system is favored by the oxidative stress and leads to endothelial senescence and dysfunction. The second study indicates that endothelial senescence and dysfunction in response to high glucose are driven by the redox-sensitive expression of sodium-glucose co-transporters SGLT-2, via the angiotensin system. Moreover, data also indicate that empagliflozin, a SGLT2 selective inhibitor, and anthocyans from black-currant juice can inhibit the glucose-induced endothelial senescence. Therefore, the local angiotensin system and SGLT2 are promising targets to stunt vascular ageing., La sénescence endothéliale est une étape précoce menant à la dysfonction endothéliale, laquelle favorise la pathogénèse de maladies cardiovasculaires lors du vieillissement physiologique et, de manière prématurée, chez le sujet diabétique. La première étude indique que le stress oxydant favorise l’induction du système angiotensine local menant à la sénescence et la dysfonction endothéliale dans les cellules endothéliales en culture. La deuxième étude indique que l’expression redox-sensible des co-transporteurs sodium-glucose 2 (SGLT2) entraîne via le système angiotensine la sénescence et la dysfonction endothéliale en réponse au high glucose. De plus, les observations indiquent que l’Empagliflozine, un inhibiteur sélectif de SGLT2, et les anthocyanes du jus de cassis sont capables d’inhiber l’induction de la sénescence endothéliale au glucose. De ce fait, le système angiotensine local et le SGLT2 sont des cibles intéressantes pour retarder le vieillissement vasculaire.

EPA:DHA 6:1 has been shown to be a superior omega-3 formulation inducing a sustained endothelial NO synthase-derived formation of nitric oxide. This study examined whether chronic intake of EPA:DHA 6:1 prevents hypertension and endothelial dysfunction induced by angiotensin II (Ang II) in rats. Ang II-induced hypertension was associated with endothelial dysfunction characterized by blunted components of relaxation and increased endothelium-dependent contractile responses. Ang II increased the vascular oxidative stress, and the expression of NADPH oxidase subunits, COXs, eNOS, and AT1R whereas SKCa and connexin 37 were down-regulated. Intake of EPA:DHA 6:1 prevented the Ang II-induced hypertension and endothelial dysfunction, and improved expression of target proteins. In conclusion, chronic intake of EPA:DHA 6:1 prevented the Ang II induced hypertension and endothelial dysfunction in rats, most likely by preventing NADPH oxidase and cyclooxygenase-derived oxidative stress., La présente étude évalue la capacité de EPA:DHA 6:1, une formulation d’omega-3 capable d’induire la formation continue de monoxyde d’azote par la NO synthase endothéliale, à prévenir l’hypertension et la dysfonction endothéliale induites par l’angiotensine II (Ang II) chez le rat. L’hypertension induite par l’Ang II est associée à une dysfonction endothéliale caractérisée par une altération des composantes de la relaxation et une augmentation des réponses contractiles dépendantes de l’endothélium. L’Ang II augmente le stress oxydant vasculaire et l’expression de NADPH oxydase, COXs, eNOS, et AT1R, alors que SKCa et connexin 37 sont sous-exprimés. EPA:DHA 6:1 prévient l’hypertension, la dysfonction endothéliale et la surexpression des protéines cibles. En conclusion, la consommation chronique de EPA:DHA 6:1 prévient l’hypertension et la dysfonction endothéliale induites par l’Ang II chez le rat, probablement en prévenant le stress oxydant dû à la NADPH oxydase et aux cyclooxygénases.