The voltage-gated sodium channel Nav1.5 : pulmonary expressions and potential roles in respiratory function in mice

Le canal sodique Nav1.5, codé par le gène Scn5a, est nécessaire au potentiel d’action des cardiomyocytes. Mais son expression a aussi été décrite dans divers contextes et a été associée à de nouvelles fonctions. Une expression a été montrée dans le muscle lisse des voies respiratoires, suggérant une implication de Nav1.5 dans la fonction respiratoire. Ce travail a consisté à décrire les expressions et à montrer les rôles potentiels de Nav1.5 dans la respiration chez la souris. Des analyses histologiques ont confirmé l’expression de Nav1.5 dans le muscle lisse des voies respiratoires in situ, mais un site d’expression majeur a également été montré à la membrane plasmique de « cardiomyocytes » présents dans les veines pulmonaires. Des tests de contractilité des voies respiratoires ont été réalisés sur des souris knock-out Scn5a+/-. Ils ont montré ex vivo par des tests de contractilité de trachées isolées une baisse de la contraction pour les souris femelles Scn5a+/- , et WT pré-incubées à l’ajmaline ou à la kétamine, des inhibiteurs sodiques. Cet effet a été confirmé in vivo par pléthysmographie corporelle totale montrant une hyporéactivité respiratoire chez les souris Scn5a+/- femelles. Aucun remodelage structural ou inflammatoire n’y étant associé, cela suggère un rôle électrique de Nav1.5 dans la respiration. Les souris Scn5a+/- mâles n’ont pas montré de diminution d’expression et de fonction pour Nav1.5, suggérant une possible influence hormonale dans sa régulation. Pour conclure, Nav1.5 contribue à la contractilité des voies respiratoires chez la souris. Il reste à déterminer ses mécanismes d’action et ses éventuelles implications en pathologie, notamment dans l’asthme.Nav1.5 sodium channel, encoded by the Scn5a gene, is necessary for action potential in cardiomyocytes. However, its expression has been described in various contexts and has been associated with new functions. An expression has been recorded in airway smooth muscle, suggesting an involvement of Nav1.5 in respiratory function. The aim of the work has been to describe the expressions and to highlight the potential roles of Nav1.5 in mice breathing. Histological assay has confirmed Nav1.5 expression in airway smooth muscle in situ, but a major expression site has been showed at the plasma membrane of “cardiomyocytes” located in pulmonary veins. Airway contractility assessments were made on knock-out Scn5a+/- mice. Ex vivo isolated trachea contractility test showed a decrease of contraction for Scn5a+/- mice and for WT mice pre-incubated with sodium blockers ajmaline or ketamine.This effect was confirmed by in vivo whole body plethysmography, showing respiratory hyporesponsiveness on female Scn5a+/- mice. No structural of inflammatory remodelings were associated, suggesting an electrical role for Nav1.5 in respiration. Male Scn5a+/- mice do not showed a significant decrease of Nav1.5 expression, suggesting a possible hormonal influence in its regulation. To conclude, Nav1.5 contribute to mice airway contractility. It remains to determine its mechanism of action and its potential involvement in pathological context such as asthma