Vitamine K2/oméga 3 contre les méfaits du tabac?

[Nutrimuscle-Conseils]

Nicotine promotes vascular calcification via intracellular Ca2+-mediated, Nox5-induced oxidative stress and extracellular vesicle release in vascular smooth muscle cells
Ploingarm Petsophonsakul Cardiovasc Res . 2021 Jul 17

Aims: Smokers are at increased risk of cardiovascular events. However, the exact mechanisms through which smoking influences cardiovascular disease resulting in accelerated atherosclerosis and vascular calcification are unknown. The aim of this study was to investigate effects of nicotine on initiation of vascular smooth muscle cell (VSMC) calcification and to elucidate underlying mechanisms.

Methods and results: We assessed vascular calcification of 62 carotid lesions of both smoking and non-smoking patients using ex vivo micro-computed-tomography (µCT)-scanning. Calcification was present more often in carotid plaques of smokers (n = 22 of 30, 73.3%) compared to non-smokers (n = 11 of 32, 34.3%; p < 0.001), confirming higher atherosclerotic burden. The difference was particularly profound for microcalcifications, which was 17-fold higher in smokers compared to non-smokers. In vitro, nicotine induced human primary VSMC calcification, increased osteogenic gene expression (Runx2, Osx, BSP and OPN), and extracellular vesicle (EV) secretion. The pro-calcifying effects of nicotine were mediated by Ca2+-dependent Nox5. SiRNA knock-down of Nox5 inhibited nicotine-induced EV release and calcification. Moreover, pre-treatment of hVSMCs with vitamin K2 ameliorated nicotine-induced intracellular oxidative stress, EV secretion, and calcification. Using nicotinic acetylcholine receptor (nAChR) blockers α-bungarotoxin and hexamethonium bromide we found that the effects of nicotine on intracellular Ca2+ and oxidative stress were mediated by α7 and α3 nAChR. Finally, we showed that Nox5 expression was higher in carotid arteries of smokers and correlated with calcification levels in these vessels.

Conclusion: In this study we provide evidence that nicotine induces Nox5-mediated pro-calcific processes as novel mechanism of increased atherosclerotic calcification. We identified that activation of α7 and α3 nAChR by nicotine increases intracellular Ca2+ and initiates calcification of hVSMCs through increased Nox5 activity, leading to oxidative stress-mediated EV release. Identifying the role of Nox5-induced oxidative stress opens novel avenues for diagnosis and treatment of smoking-induced cardiovascular disease.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

La nicotine favorise la calcification vasculaire via le stress oxydatif intracellulaire induit par le Ca2+, le Nox5 et la libération de vésicules extracellulaires dans les cellules musculaires lisses vasculaires
Ploingarm Petsophonsakul Cardiovasc Res . 17 juil. 2021

Objectifs : Les fumeurs sont exposés à un risque accru d'événements cardiovasculaires. Cependant, les mécanismes exacts par lesquels le tabagisme influence les maladies cardiovasculaires entraînant une athérosclérose accélérée et une calcification vasculaire sont inconnus. Le but de cette étude était d'étudier les effets de la nicotine sur l'initiation de la calcification des cellules musculaires lisses vasculaires (VSMC) et d'élucider les mécanismes sous-jacents.

Méthodes et résultats : Nous avons évalué la calcification vasculaire de 62 lésions carotidiennes de patients fumeurs et non-fumeurs à l'aide d'une micro-tomodensitométrie (µCT) ex vivo. La calcification était plus souvent présente dans les plaques carotides des fumeurs (n = 22 sur 30, 73,3%) par rapport aux non-fumeurs (n = 11 sur 32, 34,3% ; p < 0,001), confirmant une charge athéroscléreuse plus élevée. La différence était particulièrement profonde pour les microcalcifications, qui étaient 17 fois plus élevées chez les fumeurs que chez les non-fumeurs. In vitro, la nicotine a induit une calcification primaire humaine des CMLV, une augmentation de l'expression des gènes ostéogéniques (Runx2, Osx, BSP et OPN) et de la sécrétion de vésicules extracellulaires (EV). Les effets pro-calcifiants de la nicotine ont été médiés par le Nox5 dépendant du Ca2+. Le knock-down du SiRNA de Nox5 a inhibé la libération et la calcification d'EV induites par la nicotine. De plus, le prétraitement des hVSMC avec de la vitamine K2 a amélioré le stress oxydatif intracellulaire induit par la nicotine, la sécrétion d'EV et la calcification. En utilisant les bloqueurs des récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine (nAChR) -bungarotoxine et le bromure d'hexaméthonium, nous avons constaté que les effets de la nicotine sur le Ca2+ intracellulaire et le stress oxydatif étaient médiés par α7 et α3 nAChR. Enfin, nous avons montré que l'expression de Nox5 était plus élevée dans les artères carotides des fumeurs et corrélée avec les niveaux de calcification dans ces vaisseaux.

Conclusion : Dans cette étude, nous fournissons des preuves que la nicotine induit des processus pro-calcifiants médiés par Nox5 en tant que nouveau mécanisme d'augmentation de la calcification athéroscléreuse. Nous avons identifié que l'activation de 7 et 3 nAChR par la nicotine augmente le Ca2+ intracellulaire et initie la calcification des hVSMC par une activité accrue de Nox5, conduisant à la libération d'EV induite par le stress oxydatif. Identifier le rôle du stress oxydatif induit par Nox5 ouvre de nouvelles voies pour le diagnostic et le traitement des maladies cardiovasculaires induites par le tabagisme

[Nutrimuscle-Conseils]

Omega-3 fatty acids prevent nicotine withdrawal-induced impairment of learning and memory via affecting oxidative status, inflammatory response, cholinergic activity, BDNF and amyloid-B in rat hippocampal tissues
S. Mohammad Ahmadi-Soleimani Life Sciences Volume 332, 1 November 2023, 122100

In the present study, the main objective was to reveal whether treatment by Omega-3 fatty acids could prevent the adverse effects of adolescent nicotine withdrawal on spatial and avoidance memory in male rats. For this purpose, Morris water maze and passive avoidance tests were performed on male Wistar rats and the hippocampal levels of oxidative stress markers, inflammatory indices, brain-derived neurotrophic factor, nitrite, amyloid-B and acetylcholinesterase (AChE) were measured. Moreover, density of dark neurons were assessed in CA1 and CA3 regions. Results showed that adolescent nicotine exposure followed by a period of drug cessation exacerbates the behavioral indices of learning and memory through affecting a variety of biochemical markers within the hippocampal tissues. These changes lead to elevation of oxidative and inflammatory markers, reduction of neurotrophic capacity and increased AChE activity in hippocampal tissues. In addition, it was observed that co-administration of nicotine with Omega-3 fatty acids significantly prevents nicotine withdrawal-induced adverse effects through restoration of the mentioned biochemical disturbances.

Therefore, we suggest administration of Omega-3 fatty acids as a safe, inexpensive and effective therapeutic strategy for prevention of memory dysfunctions associated with nicotine abstinence during adolescence.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Les acides gras oméga-3 préviennent les troubles de l'apprentissage et de la mémoire induits par le sevrage de la nicotine en affectant l'état oxydatif, la réponse inflammatoire, l'activité cholinergique, le BDNF et l'amyloïde-B dans les tissus hippocampiques du rat.
S. Mohammad Ahmadi-Soleimani Sciences de la vie Volume 332, 1er novembre 2023, 122100

Dans la présente étude, l'objectif principal était de révéler si un traitement par les acides gras oméga-3 pouvait prévenir les effets indésirables du sevrage nicotinique chez les adolescents sur la mémoire spatiale et d'évitement chez les rats mâles. À cette fin, des tests de labyrinthe aquatique Morris et d'évitement passif ont été effectués sur des rats Wistar mâles et les niveaux hippocampiques de marqueurs de stress oxydatif, d'indices inflammatoires, de facteur neurotrophique dérivé du cerveau, de nitrite, d'amyloïde-B et d'acétylcholinestérase (AChE) ont été mesurés. De plus, la densité des neurones sombres a été évaluée dans les régions CA1 et CA3. Les résultats ont montré que l'exposition à la nicotine chez les adolescents suivie d'une période d'arrêt du médicament exacerbe les indices comportementaux d'apprentissage et de mémoire en affectant divers marqueurs biochimiques dans les tissus de l'hippocampe. Ces changements entraînent une élévation des marqueurs oxydatifs et inflammatoires, une réduction de la capacité neurotrophique et une augmentation de l'activité AChE dans les tissus hippocampiques. De plus, il a été observé que la co-administration de nicotine avec des acides gras oméga-3 prévient de manière significative les effets indésirables induits par le sevrage de la nicotine grâce à la restauration des perturbations biochimiques mentionnées.

Par conséquent, nous suggérons l’administration d’acides gras oméga-3 comme stratégie thérapeutique sûre, peu coûteuse et efficace pour la prévention des dysfonctionnements de la mémoire associés à l’abstinence nicotinique pendant l’adolescence.