Apeline - Apelin
L'apeline (également connue sous le nom d' APLN ) est un peptide qui, chez l'homme, est codé par le gène APLN . L'apeline est l'un des deux ligands endogènes du récepteur APJ couplé à la protéine G qui est exprimé à la surface de certains types cellulaires. Il est largement exprimé dans divers organes tels que le cœur, les poumons, les reins, le foie, le tissu adipeux , le tractus gastro-intestinal , le cerveau, les glandes surrénales, l' endothélium et le plasma humain .
Découverte
L'apeline est une hormone peptidique identifiée en 1998 par Masahiko Fujino et ses collègues de l' Université Gunma et de la Takeda Pharmaceutical Company . En 2013, une deuxième hormone peptidique nommée Elabela a été trouvée par Bruno Reversade pour agir également comme un ligand endogène de l' APLNR .
Biosynthèse
Le gène de l'apeline code pour une pré-proprotéine de 77 acides aminés, avec un peptide signal dans la région N-terminale . Après translocation dans le réticulum endoplasmique et clivage du peptide signal, la proprotéine de 55 acides aminés peut générer plusieurs fragments actifs : un peptide de 36 acides aminés correspondant à la séquence 42-77 (apeline 36), un peptide de 17 acides aminés correspondant au séquence 61-77 (apeline 17) et un peptide de 13 acides aminés correspondant à la séquence 65-77 (apeline 13). Ce dernier fragment peut également subir une pyroglutamylation au niveau de son résidu glutamine N-terminal. Cependant, la présence et/ou les concentrations de ces peptides dans le plasma humain ont été remises en question. Récemment, 46 peptides d'apeline différents allant de l'apeline 55 (proapeline) à l'apeline 12 ont été identifiés dans le colostrum bovin, y compris les isoformes tronquées C-ter.
Fonctions physiologiques
Les sites d'expression des récepteurs sont liés aux différentes fonctions jouées par l'apeline dans l'organisme.
Vasculaire
L'expression vasculaire du récepteur participe au contrôle de la pression artérielle et son activation favorise la formation de nouveaux vaisseaux sanguins ( angiogenèse ). L' effet hypotenseur de l'apeline résulte de l'activation de récepteurs exprimés à la surface des cellules endothéliales . Cette activation induit la libération de NO, un puissant vasodilatateur, qui induit la relaxation des cellules musculaires lisses de la paroi artérielle. Des études réalisées sur des souris knock-out pour le gène du récepteur apéline ont suggéré l'existence d'un équilibre entre la signalisation de l' angiotensine II , qui augmente la tension artérielle et la signalisation de l'apeline, qui abaisse la tension artérielle. L' activité angiogénique est la conséquence de l'action de l'apeline sur la prolifération et la migration des cellules endothéliales. L'apeline s'active à l'intérieur des cascades de transduction cellulaire (ERK, Akt et phosphorylation de la p70S6kinase), qui conduisent à la prolifération des cellules endothéliales et à la formation de nouveaux vaisseaux sanguins. Le knock-out du gène de l'apeline est associé à un retard dans le développement du système vasculaire rétinien.
Cardiaque
Le récepteur de l'apeline est exprimé tôt au cours du développement embryonnaire du cœur, où il régule la migration des progéniteurs cellulaires destinés à se différencier en cardiomyocytes , les cellules contractiles du cœur. Son expression est également détectée dans les cardiomyocytes de l'adulte où l'apeline se comporte comme l'un des plus puissants stimulateurs de la contractilité cardiaque. Les souris knock-out apélines âgées développent une altération progressive de la contractilité cardiaque. L'apeline agit comme un médiateur du contrôle cardiovasculaire, notamment de la pression artérielle et du débit sanguin. C'est l'un des stimulateurs les plus puissants de la contractilité cardiaque jamais identifiés, et joue un rôle dans le remodelage du tissu cardiaque. Les taux d'apeline sont augmentés dans les ventricules gauches des patients atteints d'insuffisance cardiaque chronique et également chez les patients atteints d' une maladie hépatique chronique .
Exercer
Il a été démontré que la concentration plasmatique d'apeline augmente pendant l'exercice. Paradoxalement, l'apéline exogène chez des volontaires sains a réduit le pic de VO2 lors d'un test d'endurance.
Cerveau
Le récepteur de l'apeline est également exprimé dans les neurones des zones cérébrales impliquées dans la régulation de la consommation d'eau et de nourriture. L' injection d' apéline augmente la consommation d' eau et l' apéline diminue la sécrétion hypothalamique de l' hormone antidiurétique vasopressine . Cet effet diurétique de l'apeline associé à son effet hypotenseur participe à la régulation homéostatique des fluides corporels. L'apeline est également détectée dans les zones cérébrales qui contrôlent l'appétit, mais ses effets sur la prise alimentaire sont très contradictoires.
Tissu adipeux
L'apeline est exprimée et sécrétée par les adipocytes , et sa production est augmentée lors de la différenciation adipocytaire et est stimulée par l' insuline . La plupart des personnes obèses ont des niveaux élevés d'insuline, ce qui peut donc être la raison pour laquelle les personnes obèses auraient également des niveaux élevés d'apeline.
Digestif
Le récepteur de l'apeline est exprimé dans plusieurs types cellulaires du tractus gastro-intestinal : les cellules de type entérochromaffine de l' estomac ; cellules inconnues du pancréas endocrinien , cellules épithéliales du côlon . Dans l'estomac, l'activation des récepteurs des cellules de type entérochromaffine par l'apeline sécrétée par les cellules pariétales peut inhiber la libération d'histamine par les cellules de type entérochromaffine, ce qui à son tour diminue la sécrétion d'acide par les cellules pariétales. Dans le pancréas, l'apeline inhibe la sécrétion d'insuline induite par le glucose. Cette inhibition révèle l'interdépendance fonctionnelle entre la signalisation apéline et la signalisation insulinique observée au niveau des adipocytes où l'insuline stimule la production d'apéline. Récemment, l'expression du récepteur a également été détectée dans les cellules musculaires squelettiques. Son activation est impliquée dans la captation du glucose et participe au contrôle de la glycémie .
OS
L'expression des récepteurs est également observée à la surface des ostéoblastes, les progéniteurs cellulaires impliqués dans la formation osseuse.
Vieillissement musculaire
L'expression de l'apeline musculaire diminue avec l'âge chez les rongeurs et les humains. En supplémentant des souris âgées avec de l'apeline exogène, Cédric Dray, Philippe Valet et leurs collègues ont démontré que le peptide était capable de favoriser l'hypertrophie musculaire et induisait par conséquent un gain de force. Cette étude a également démontré que l'apéline cible les cellules musculaires au cours du vieillissement par des voies différentes et complémentaires : elle agit sur le métabolisme musculaire en activant une biogenèse des mitochondries dépendantes de l'AMPK, elle favorise l'autophagie et diminue l'inflammation chez les souris âgées. Par ailleurs, le récepteur de l'apeline est également présent sur les cellules souches musculaires et favorise la prolifération et la différenciation in vitro et in vivo de ces cellules en cellules musculaires matures participant à la régénération musculaire. Enfin, l'apeline musculaire pourrait être utilisée comme biomarqueur de la réussite de l'exercice physique chez les personnes âgées puisque sa production est corrélée au bénéfice d'un exercice physique chronique chez les personnes âgées.
Les références
Lectures complémentaires
- Lee DK, George SR, O'Dowd BF (2006). « Démêler les rôles du système apélin : applications thérapeutiques prospectives dans l'insuffisance cardiaque et l'obésité ». Tendances Pharmacol. Sci . 27 (4) : 190-4. doi : 10.1016/j.tips.2006.02.006 . PMID 16530855 .
- Lee DK, Saldivia VR, Nguyen T, Cheng R, George SR, O'Dowd BF (2005). "La modification du résidu terminal de l'apeline-13 antagonise son action hypotensive" . Endocrinologie . 146 (1) : 231–6. doi : 10.1210/fr.2004-0359 . PMID 15486224 .
- Lee DK, Lança AJ, Cheng R, Nguyen T, Ji XD, Gobeil F, Chemtob S, George SR, O'Dowd BF (2004). « Localisation nucléaire indépendante de l'agoniste des récepteurs Apelin, angiotensine AT1 et bradykinine B2 » . J. Biol. Chem . 279 (9) : 7901-8. doi : 10.1074/jbc.M306377200 . PMID 14645236 .
- O'Dowd BF, Heiber M, Chan A, Heng HH, Tsui LC, Kennedy JL, Shi X, Petronis A, George SR, Nguyen T (1993). « Un gène humain qui montre l'identité avec le gène codant pour le récepteur de l'angiotensine est situé sur le chromosome 11 ». Gène . 136 (1–2) : 355–60. doi : 10.1016/0378-1119(93)90495-O . PMID 8294032 .
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Liens externes
- Apelin+protein,+human à la National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH) des États-Unis
- "Apeline" . Base de données IUPHAR des récepteurs et canaux ioniques . Union internationale de pharmacologie fondamentale et clinique.
- Emplacement du génome humain APLN et page de détails du gène APLN dans le navigateur de génome de l' UCSC .