Structural and functional impairments of albumin in type 2 diabetes – Focus on cardiovascular disease-associated biomarker identification
Étude des modifications structurales et fonctionnelles de l'albumine dans le diabète de type 2 : identification de biomarqueurs de glycoxydation et de facteurs de risque de complications vasculaires
Résumé
Type 2 diabetes is dramatically associated with an enhanced cardiovascular complication risk. The identification of novel biomarkers associated with endothelial dysfunction remains highly warranted to improve diabetes screening and prevention. Oxidative stress and protein modifications are frequently observed in numerous disease states. Albumin, the major circulating protein in blood, can undergo increased glycoxidation in diabetes. Objectives of my thesis were to clarify the impact of glycoxidative modification of albumin on its structure and its functions and to determine whether such impairments may be encountered in albumin purified from diabetics. The occurrence of oxidative modifications was found to be enhanced in in vitro glycoxidized HAS and albumin purified from diabetics, after determination of their free thiol group content, relative electrophoretic migration, carbonyl content, and antioxidant activities. In addition, glycoxidized albumin exhibited impaired pharmaceutic molecule binding capacities. Cells treated with glycoxidized albumin exhibited a proinflammatory state attested by an overgeneration of intracellular reactive oxygen species, enhancements in RAGE expression, and an accumulation of carbonylated proteins.Methods to detect IMA (ischemia modified albumin) were developed and applied to diabetics patients. Relationships have been established between specific pathological parameters (cardiovascular disorders, hyperglycemia…) with an enhanced glycoxidative modification of albumin in diabetics. We thus propose that impaired albumin structure and function in relation in the enhanced oxidant stress observed in diabetics might be involved in the increased mortality risk of these patients.
La mortalité du diabète de type 2 est liée à ses complications cardiovasculaires (CVD). L'identification de nouveaux biomarqueurs associés à la dysfonction endothéliale, permettrait d'en améliorer le dépistage, la prévention. Au cours du diabète de type 2, l'hyperglycémie est associée à un fort stress oxydant. Nous nous sommes proposés ici d'évaluer l'impact de la glycoxydation sur la principale protéine circulante, l'albumine, et d'identifier si les modifications glycoxydatives de l'albumine dans le diabète avait un rôle dans la phyiopathologie des CVD du diabète de type 2. Nous avons pu mettre en évidence des modifications structurales et fonctionnelles importantes de l'albumine au cours du diabète de type 2 avec la formation entre autres de produits avancés de glycation (AGEs). Ces modifications glycoxydatives sont associées à des effets cellulaires pro-oxydant et pro-inflammatoire via une augmentation de l'expression du Récepteur aux AGEs (RAGE). Ces observations suggèrent que les formes glycoxydées d'albumine présentent un rôle central dans les mécanismes menant à la dysfonction endothélilale. Il reste néanmoins à évaluer l'intérêt du dosage des formes modifiées de l'albumine dans le dépistage des CVD au cours d'une étude clinique prospective de grande ampleur. Le développement d'une méthode de dosage rapide et reproductible des fractions d'albumine modifiées, comme celui de l'IMA (albumine modifiée par l'ischémie), en faciliterait la mise en œuvre.
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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