Superoxide release by confluent endothelial cells, an electron spin resonance (ESR) study

¹ Laboratoire de Synthèse, Physico-Chimie et Radiobiologie, Université Paul Sabatier, 35 Ch. des Maraîchers, 31062 Toulouse cedex 4, France
² Laboratoire de Communication Cellulaire et d'Endocrinologie Expérimentale, INSERM U397, Institut Louis Bugnard, CHU Rangueil, 31054 Toulouse cedex, France

Abstract

In the present study we used ESR to detect the release of oxygen radicals by endothelial cells stimulated with calcium ionophore A23187. Dimethyl-1-pyrroline-N-oxide (DMPO) was used as a spin trap. Although the observed adduct (DMPO-OH) suggested the presence of the hydroxyl radical, the use of superoxide dismutase and catalase revealed that superoxide anion was released in the medium. Superoxide production was more efficient when the cells were post-confluent for a few days. The release of superoxide was 3-fold greater in growth arrested cells (D6-D9) than in proliferating cells (D0). Although two inhibitors of the mitochondrial respiratory chain carbanyl cyanide m-chlorophenylhydrazone (CCCP), antimycine decreased the ESR signal by 35%, the use of superoxide dismutase (SOD) and tumor necrosis factor (TNF) suggested that the release of O occurred in the cell membrane. The physiological significance of this extracellular superoxide release by post-confluent cells deserves further study.

Résumé

Ce travail présente une étude par RSE de la libération des radicaux oxygénés par les cellules endothéliales bovines (BAEC) sous l'effet de l'ionophore calcique A23187. Le diméthyl-1-pyrroline-N-oxyde (DMPO) est utilisé comme piégeur de spin. Bien que l'adduit formé (DMPO-OH) semble traduire la présence du radical hydroxyle .OH, l'utilisation de superoxyde dismutase et de catalase a révélé que les cellules endothéliales libéraient l'anion superoxyde. La production du radical superoxyde est plus abondante lorsque les cellules sont à confluence depuis plusieurs jours. Lorsque les cellules sont entre J6 et J9, la production de superoxyde est trois fois supérieure à celle observée lorsque les cellules sont en prolifération (J0). Bien que deux inhibiteurs de la chaîne mitochondriale 1-carbonyldinitrile-m-chlorophenylhydrazone (CCCP), antimycineinhibent de 35 % le signal RPE, l'utilisation de superoxyde dismutase (SOD) et du tumor necrosis factor (TNF) suggèrent que la libération de O provient de la membrane cellulaire. La signification physiologique de cette production extracellulaire de l'anion superoxyde par des cellules post-confluentes reste à élucider.