Apeline

L'apeline est un peptide découvert en 1998 par l'équipe du professeur M. Fujino[1]. Elle active un récepteur couplé aux protéines G[2],[3] constitué de sept domaines transmembranaires et qui est exprimé à la surface de certaines cellules[4].


Sommaire

Biosynthèse de l'Apeline

Le gène de l'apeline code pour une préproprotéine de 77 acides aminés[1], qui contient un peptide signal dans la partie amino-terminale. Après adressage dans le réticulum endoplasmique et clivage de ce peptide signal, la proprotéine de 55 acides aminés peut générer différents fragments actifs : un peptide de 36 acides aminés correspondant à la séquence 42-77 (apeline 36), un peptide de 17 acides aminés correspondant à la séquence 61-77 (apeline 17) et un peptide de 13 acides aminés correspondant à la séquence 65-77 (apeline 13). Ce dernier fragment pourrait en outre subir une pyroglutamylation au niveau de la glutamine amino-terminale. Il est à noter qu'une étude récente remet en cause la présence et/ou la concentration de ces peptides dans le plasma humain.[5] D'autre part, 46 peptides d'apeline différents, allant de l'apeline 55 (proapeline) à l'apeline 12 et incluant des peptides avec des extrémités C-terminales tronquées, ont été identifiés dans le colostrum et le lait bovin.[6]

Rôles physiologiques de l'apeline

La localisation de l'expression de son récepteur est donc associée aux divers effets physiologiques de l'apeline dans l'organisme.

Rôle vasculaire de l'apeline

L'expression vasculaire du récepteur[7],[8] intervient dans la régulation de la pression artérielle[9] et son activation favorise la formation des vaisseaux sanguins (angiogenèse)[8],[10],[11],[12].

L’effet hypotenseur de l’apeline résulte de l’activation du récepteur exprimé à la surface des cellules endothéliales[7],[8]. Cette activation engendre la production de NO[13], un puissant agent vasodilatateur, qui provoque la relaxation des cellules musculaires lisses de la paroi des artères. Des études sur souris invalidées au niveau du gène codant pour le récepteur de l’apeline[14] ont suggéré l’existence d’une balance entre la voie de signalisation de l’angiotensine II qui augmente la pression artérielle et celle de l’apeline qui diminue la pression artérielle.

L’activité angiogénique est la conséquence des effets de l’apeline sur la prolifération et la migration des cellules endothéliales. L’apeline active des cascades de transduction intracellulaires (phosphorylation des ERKs, de Akt et de p70S6kinase)[10],[15] qui conduisent à la prolifération des cellules endothéliales et à la formation de nouveaux vaisseaux sanguins[11]. De manière intéressante, l’invalidation du gène de l’apeline se traduit par un retard dans le développement du réseau vasculaire rétinien[16].

Rôle cardiaque de l'apeline

Le récepteur de l’apeline est déjà exprimé au début de la formation embryonnaire du cœur, au niveau duquel il contrôle la migration des précurseurs cellulaires qui donnent naissance aux cellules contractiles, les cardiomyocytes[17],[18]. Son expression est aussi présente dans les cardiomyocytes du cœur adulte et l’activation du récepteur est à l'origine de l'effet puissant de l'apeline sur la force de contraction du coeur[19],[20],[21]. L’invalidation du gène de l’apeline provoque chez la souris âgée une altération progressive de la contractilité cardiaque[22].

Rôle cérébral de l'apeline

Le récepteur est aussi exprimé dans les neurones de certaines régions du cerveau qui sont impliquées dans la prise d’eau et de nourriture[9],[23],[24]. L’injection d’apeline induit une augmentation de la prise d’eau[9] et d’autre part l'apeline diminue la sécrétion au niveau de l’hypothalamus d'une hormone anti-diurétique, la vasopressine[25]. Cette action diurétique de l’apeline associée à son effet hypotenseur participe de manière globale à la régulation homéostasique des liquides corporels. L’apeline est également détectée dans les régions contrôlant l’appétit, mais les effets de l’apeline sur la prise de nourriture donnent des résultats contradictoires[26],[27],[28].

Rôle digestif de l'apeline

Le récepteur est également exprimé dans divers types cellulaires du système digestif : cellules entéroendocrines de l'estomac [29],[30]; cellules du pancréas endocrine [31], cellules du côlon[32]. Au niveau de l’estomac, l’activation du récepteur exprimé à la surface des cellules entéroendocrines par l’apeline sécrétée par les cellules pariétales inhiberait la libération d’histamine par les cellules entéroendocrines, qui à son tour diminuerait la sécrétion acide des cellules pariétales[30]. Au niveau du pancréas, l’apeline inhibe la sécrétion d’insuline induite par le glucose[31]. Cette inhibition révèle l’interdépendance fonctionnelle entre la signalisation de l’apeline et la signalisation de l’insuline observée au niveau de l’adipocyte, où l’insuline stimule la production d’apeline[33]. Récemment, l'expression du récepteur a été détectée dans les cellules musculaires squelettiques, où l'apeline interviendrait dans la recapture du glucose, participant ainsi à la régulation de la glycémie[34].

Rôle osseux de l'apeline

L'expression du récepteur est aussi présente à la surface des ostéoblastes, cellules qui participent à la formation de l'os[35].

Apeline et pathologies (en cours)

En ce sens, cette protéine pourrait être une alternative contre le diabète, surtout celui de type II, non insulino-dépendant.

Notes et références

  1. a et b Tatemoto et al., 1998
  2. O'Dowd et al. 1993
  3. Devic et al., 1996
  4. Audigier Y (2006). Apelin Receptor. AfCS-Nature Molecule Pages doi:10.1038/mp.a000304.01
  5. Mesmin C, Dubois M, Becher F, Fenaille F, Ezan E, « Liquid chromatography/tandem mass spectrometry assay for the absolute quantification of the expected circulating apelin peptides in human plasma », dans Rapid Commun Mass Spectrom, vol. 24, no 19, 2010, p. 2875–84 [lien PMID, lien DOI] 
  6. Mesmin C, Fenaille F, Becher F, Tabet JC, Ezan E, « Identification and characterization of apelin peptides in bovine colostrum and milk by liquid chromatography-mass spectrometry. », dans J Proteome Res, 2011 [lien PMID, lien DOI] 
  7. a et b Devic et al., 1999
  8. a, b et c Saint-Geniez et al., 2002
  9. a, b et c Lee et al., 2000
  10. a et b Masri et al., 2004
  11. a et b Kasai et al., 2004
  12. Cox et al., 2006
  13. Tatemoto et al., 2001
  14. Ishida et al., 2004
  15. Masri et al., 2002
  16. Kasai et al., 2008
  17. Scott et al., 2007
  18. Zeng et al., 2007
  19. Szokodi et al., 2002
  20. Berry et al., 2004
  21. Ashley et al., 2005
  22. Kuba et al., 2007
  23. O'Carroll et al., 2000
  24. De Mota et al., 2000
  25. De Mota et al., 2004
  26. Taheri et al., 2002
  27. Sunter et al., 2003
  28. 0’Shea et al., 2003
  29. Wang et al., 2003
  30. a et b Lambrecht et al., 2006>
  31. a et b Sorhede Winzell et al., 2005
  32. Wang et al., 2009
  33. Boucher et al., 2005
  34. Dray et al., 2008
  35. Xie et al., 2006

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