Dissertations / Theses on the topic 'Hypertension artérielle – Pathogenèse – Modèles animaux'

L’hypertension artérielle secondaire à la progression de l’insuffisance rénale chronique (IRC) est généralement associée à une dysfonction de l’endothélium vasculaire, caractérisée par une production exagérée de vasoconstricteurs tels l’endothéline-1 (ET-1) et l’angiotensine II (Ang II) et une réduction de la relâche de vasodilatateurs dont le monoxyde d’azote (NO). Cette dysfonction endothéliale peut entraîner la surproduction du transforming growth factor-Beta 1 (TGF-β1), une cytokine aux propriétés pro-fibrosantes et hypertrophiques. Nos travaux ont pour but d’élucider les interactions entre les facteurs dérivés de l’endothélium en IRC. Dans un premier temps, nous avons étudié l’implication de l’ET-1 chez le rat urémique avec masse rénale réduite, en utilisant un antagoniste des récepteurs ETA de l’ET-1, l’ABT-627. Une semaine après l’induction de l’insuffisance rénale par néphrectomie subtotale 5/6, des rats urémiques recevant l’ABT-627 sont comparés avec un groupe de rats urémiques ne recevant aucun traitement et des témoins, sur une période de 6 semaines. À la fin de l’étude, la pression artérielle systolique des animaux urémiques est augmentée comparativement à celle des animaux témoins. Les animaux urémiques présentent une augmentation de la créatinine sérique, de la protéinurie, de l’excrétion urinaire d’ET-1 et du TGF-β1 ainsi que de l’expression de l’ARNm du TGF-β1 dans le cortex rénal. De plus, ils montrent une augmentation de l’expression d’ET-1 et du TGF-β1 dans l’endothélium vasculaire de l’aorte thoracique. Par ailleurs, l’expression de l’ARNm du récepteur ETB de l’endothéline est réduite dans le cortex rénal des animaux urémiques. Les dommages histologiques rénaux comprennent de la glomérulosclérose, de la nécrose tubulaire et de la fibrose interstitielle associée à une production accrue d’alpha-actine de muscle lisse (α-SMA). Le traitement des animaux urémiques avec l’ABT-627 atténue l’élévation de la pression artérielle et les dommages histologiques rénaux, sans toutefois prévenir la détérioration progressive de la fonction rénale. Par ailleurs, l’ABT-627 ne contre pas la surproduction vasculaire et rénale d’ET-1 et du TGF-β1 ainsi que la réduction de l’expression rénale du récepteur ETB chez l’animal urémique. Ces résultats montrent que l’ET-1 est impliquée, du moins en partie, dans la pathogenèse de l’hypertension et des dommages rénaux chez le rat urémique. Cependant, le blocage des récepteurs ETA ne confère pas la protection cardiovasculaire et rénale escomptée, suggérant l’implication d’autres facteurs tels le TGF-β1 et l’Ang II dans ce modèle animal d’insuffisance rénale. Dans une seconde étude, nous avons évalué l’implication du TGF-β1 dans la pathogenèse de l’hypertension artérielle associée à l’insuffisance rénale, en utilisant le même modèle animal que précédemment. Pour ce faire, nous avons comparé les effets de la neutralisation du TGF-β1 avec l’anticorps 1D11 avec un antagoniste des récepteurs AT1 de l’Ang II chez l’animal urémique. Après 6 semaines de traitement, la pression artérielle systolique des animaux urémiques est augmentée comparativement à celle des animaux témoins. Les animaux urémiques présentent une augmentation significative de la créatinine sérique, de la protéinurie, de l’expression endothéliale d’ET-1 dans l’aorte thoracique et du TGF-β1 dans le cortex rénal, ainsi qu’une diminution de la créatinine urinaire et de la clairance de la créatinine. Ils montrent aussi des signes évidents d’hypertrophie cardiaque. Le traitement des animaux urémiques avec l’anticorps 1D11 diminue de façon significative la pression artérielle systolique, sans toutefois prévenir la détérioration de la fonction rénale et l’hypertrophie cardiaque, ni contrer la surexpression vasculaire d’ET-1 et rénale du TGF-β1. Par contre, le traitement des animaux urémiques avec le losartan normalise la pression artérielle systolique et la protéinurie, prévient l’hypertrophie cardiaque et limite la surexpression vasculaire et rénale d’ET-1 et du TGF-β1. Ainsi, la neutralisation du TGF-β1 atténue l’élévation de la pression artérielle systolique chez l’animal urémique, sans toutefois prévenir la détérioration de la fonction rénale ni la surexpression vasculaire et rénale d’ET-1 et du TGF-β1. À la lumière des résultats obtenus, il semble que le développement de l’hypertension artérielle associée à l’insuffisance rénale dans notre modèle expérimental soit attribuable plus particulièrement à l’action de l’Ang II. Les effets de l’Ang II seraient médiés en partie par l’ET-1 et le TGF-β1, qui agissent possiblement de façon indépendante.<br>Hypertension in chronic renal failure (CRF) is associated with endothelial dysfunction, which is characterized by exaggerated production of vasoconstrictors such as endothelin-1 (ET-1) and angiotensin II (Ang II) and a reduction in vasodilators such as nitric oxide (NO). Endothelial dysfunction could lead to TGF-β1 overproduction, a cytokine with pro-fibrotic and hypertrophic properties. Our studies aimed at elucidating the interactions between the endothelium-derived factors in CRF. In a first study, we investigated the role of ET-1 in the rat remnant kidney model of CRF, using the ETA receptor antagonist ABT-627. One week after renal mass reduction, uremic rats receiving ABT-627 were compared with untreated uremic rats and sham-operated rats, during 6 weeks. At the end of the study, systolic blood pressure was elevated in uremic rats as compared to sham-operated animals. Uremic animals showed increased serum creatinine, proteinuria, ET-1 and TGF-β1 urinary excretion and renal TGF-β1 mRNA expression. In addition, ET-1 and TGF-β1 expression was increased in the vascular endothelium of thoracic aorta of uremic animals. However, ETB mRNA expression was reduced in the renal cortex of uremic animals. The renal histological damages were comprised of glomerulosclerosis, tubular necrosis and interstitial fibrosis, which was associated with increased alpha-smooth muscle actin (α-SMA) expression. Treatment with ABT-627 attenuated the rise in systolic blood pressure and the renal damages, but did not prevent the progressive decline in renal function, the ET-1 and TGF-β1 overproduction nor the reduction in ETB receptor expression. Our results show that ET-1 is involved, at least in part, in the pathogenesis of hypertension and the renal injuries in uremic rats. However, ETA receptor blockade does not confer the anticipated cardiovascular and renal protection, suggesting the implication of other factors such as TGF-β1 and Ang II in this animal model of CRF. In a second study, we evaluated the involvement of TGF-β1 in the pathogenesis of hypertension associated with renal insufficiency, in the same animal model. We compared the effects of the TGF-β1 neutralizing antibody 1D11 and the Ang II AT1 receptor antagonist losartan. At the end of the study, systolic blood pressure was increased in uremic animals as compared to the controls. Uremic animals presented a significant increase in serum creatinin, proteinuria, expression of ET-1 in the vascular endothelium of thoracic aorta and renal cortex production of TGF-β1, as well as a reduction in creatinine clearance. They also showed obvious signs of cardiac hypertrophy. Treatment with the 1D11 antibody reduced the rise in systolic blood pressure without preventing the decline in renal function and cardiac hypertrophy nor the vascular ET-1 and renal TGF-β1 overexpression. In contrast, treatment with losartan normalized systolic blood pressure and proteinuria, prevented the cardiac hypertrophy and attenuated the vascular and renal ET-1 and TGF-β1 overexpression. Therefore, neutralization of TGF-β1 attenuates the rise in systolic blood pressure in uremic animal, without preventing the deterioration of renal function or the vascular and renal overexpression of ET-1 and TGF-β1. Based on these studies, the development of hypertension associated with the renal insufficiency in this experimental model is likely attributed to Ang II. The effects of Ang II may be mediated by ET-1 and TGF-β1, which appears to act in an independent manner.

Les leucotriènes sont les métabolites de l'acide arachidonique formés via la voie de la 5-lipoxygénase. De par leurs propriétés pro-inflammatoires, vasoconstrictrices, chimiotactiques et prolifératives, ils sont impliqués en physiopathologie cardiovasculaire. Nous avons, dans cette thèse, mis en évidence la contribution des cystéinyl leucotriènes aux effets vasoconstricteurs de l'angiotensine II et de la noradrénaline sur l'aorte de plusieurs modèles de diabète et d'hypertension artérielle essentielle chez le rat. De plus, la 5-lipoxygenase a été localisée au niveau vasculaire. Enfin, nous avons constaté une activation de la voie de synthèse des leucotriènes dans ces conditions pathologiques, qui a été confirmée chez des patients diabétiques de type 1. L'ensemble de ces données suggère l'interêt potentiel de l'inhibition de la voie de la 5-lipoxygénase dans la prise en charge des pathologies cardiovasculaires.

Ce travail, mene sur les responses vasculaires dans l'aorte et les petites arteres mesenteriques (sma) de rat hypertendu de lyon (lh), et de leur controle normortendu (ln), montre une heterogeneite fonctionnelle d'une artere a l'autre, et d'une souche a l'autre, liee a une modulation de la fonction endotheliale et des mecanismes de signalisation conduisant a la contraction des cellules musculaires lisses. Dans l'aorte de lh, la modulation endotheliale de la reponse vasculaire implique une diminution de la contribution relative du no et la participation d'un facteur relaxant derive de la cox-1. Dans les sma des deux souches, l'intervention simultanee du no et de l'edhf est necessaire pour l'obtention d'un relachement a l'acetylcholine. Dans les cellules musculaires lisses des deux arteres des deux souches, la phenylephrine (pe) augmente la teneur en cpi-17, une proteine inhibitrice de la phosphatase de la chaine legere de la myosine. Chez les lh, l'expression de cette proteine est augmentee dans les deux arteres. La contraction suscitee par le ca2+ dans les vaisseaux exposes a la pe est augmentee dans les sma mais pas dans l'aorte de lh. Dans les sma de lh, l'expression de rho-kinase est augmentee et la sensibilisation au ca2+ induite par l'agoniste est accrue. Dans l'aorte, la rho-kinase, la pkc et la map kinase semblent etre impliquees dans la contraction. Ces modifications observees dans une artere de resistance, directement impliquee dans le controle de la pression arterielle, et dans l'aorte, une artere de conductance jouant un role important sur le travail cardiaque, peuvent donc intervenir dans la physiopathologie de l'hypertension chez le lh<br>This study, the vascular response on the aorta and small mesenteric arteries (sma) of hypertensive rat from lyon (lh), and their normortensive control (ln), demonstrate a functional heterogeneity between both arteries, and between both strains, relates to the modulating function of the endothelium and on the mechanisms of the transduction of signal leading to contraction of the smooth muscle cells. In lh aorta, endotheliale modulation of the vascular responses implies a reduction of no contribution and a participation of a relaxing factor derived of cox-1. In the sma, from two strains, simultaneous intervention of no and edhf is necessary to acetylcholine-relaxation. In the smooth muscles cells of two arteries from two strains, phenylephrine (pe) increases the cpi-17 levels (an inhibitor protein of the myosin phosphatase. In lh, expression of this protein is enhanced in two arteries. The contractile responses induced by ca2+ in the vessels expose to pe are enhanced in sma but not in the aorta from lh. In the sma from lh, the expression of rho-kinase and sensitisation to ca2+ induced by agonist are increased. In the aorta from lh, rho-kinase, pkc and map kinase seem to be implie in the contraction. These modifications observed in an artery of resistance, directly implicated in the control of arterial pressure, and in aorta, a conductance artery, important on cardiac work can intervene in the physiopathology of hypertension in the lh

La correction de l'anémie par l'érythropoïétine recombinante humaine (rhEPO) en insuffisance rénale chronique (IRC) s'accompagne d'une élévation de la pression artérielle. Les mécanismes presseurs de l'rhEPO en IRC sont encore mal définis. Des études récentes indiquent que le traitement à l'rhEPO accentue la dysfonction endothéliale déjà présente en urémie. On note une élévation de la production endothéliale d'endothéline-1 (ET-1) et une diminution de la relâche de monoxyde d'azote (NO). Ces changements pourraient aussi être associés à une augmentation de la formation d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) qui peut accentuer ces changements. Notre étude a pour objectif d'évaluer l'effet d'un antioxydant, le tempol (un mimétique de la superoxide dismutase (SOD)), sur la pression artérielle et la progression de l'insuffisance rénale chez le rat urémique traité à l'rhEPO. Pour ce faire, des rats Wistar rendus urémiques par néphrectomie subtotale 5/6 sont divisés en quatre goupes : urémique (Nx) + véhicule; Nx + rhEPO; Nx + tempol (lmmol/1/jour dans l'eau à boire); et Nx + rhEPO + tempol, pendant quatre semaines. Les rats développent de l'urémie, de l'anémie et de l'hypertension artérielle. Ces derniers effets sont associés à une élévation des concentrations d'ET-1 et de la production de fanion superoxyde. Le traitement à l'rhEPO chez les rats urémiques corrige l'anémie, mais aggrave l'hypertension artérielle et l'insuffisance rénale de même que l'augmentation d'ET-1 et de fanion superoxyde. Le traitement au tempol, chez les deux groupes urémiques, atténue le développement de l'hypertension et la progression des dommages histologiques rénaux qui sont d'ailleurs associés à une réduction des concentrations ET-1 plasmatique, urinaire et rénale ainsi qu'une diminution de la production de fanion superoxyde. En conclusion, le développement de l'hypertension et la progression de l'insuffisance rénale chez le rat urémique sont causés, en partie, par la présence d'un stress oxydatif. Le traitement à l'rhEPO accentue d'avantage le stress oxydatif, et ce dernier serait impliqué dans l'aggravation de l'hypertension et de la progression de l'insuffisance rénale.

"Nous montrons que la surcharge chronique en magnésium freine le développement de l'hypertension minéralocorticoi͏̈de et réduit de manière importante le taux de la mortalité des rats hypertendus DOCA (désoxycorticostérone) + NaCl. (. . . ) Dans la dernière partie de notre étude, nous avons constaté in vitro et ex vivo que l'effet vasorelaxant du magnésium sur la contractilité à la noradrénaline d'aortes isolées de rats hypertendus DOCA + NaCl nécessite l'intégrité de l'endothélium vasculaire et est accompagné d'une augmentation de la production endothéliale de prostacycline. " (extr. Résumé)

Plusieurs études cliniques effectuées chez l’homme ont démontré une association entre l’hypertension, la résistance à l’insuline et la dysfonction endothéliale. Cette même association a aussi été démontrée dans plusieurs modèles animaux, dont le rat spontanément hypertendu (SHR), et le rat nourri avec un régime sucrosé. Par conséquent, nous avons voulu caractériser chez le SHR les effets de l’hypertension combinés à ceux d’une alimentation sucrosée, sur la sensibilité à l’insuline, les actions hémodynamiques et métaboliques de l’insuline, la fonction endothéliale et la réactivité vasculaire in vivo et in vitro comparativement à son contrôle normotendu, le rat Wistar-Kyoto (WKY). Nous avons observé dans les deux groupes SHR (ie avec régime standard et régime sucrosé), une altération de la réactivité vasculaire, ainsi qu’une variation de la réponse hémodynamique à l’insuline lors d’un clamp euglycémique/hyperinsulinémique. Nous avons aussi noté une réduction du transport du glucose et de l’expression de l’enzyme eNOS dans le muscle squelettique des groupes SHR.<br>Several clinical studies carried out in humans have demonstrated an association between hypertension, insulin resistance and endothelial dysfunction. The same association has also been shown in several animal models, including the spontaneously hypertensive rat (SHR), and the high sucrose-fed rat. Consequently, we undertook a series of experiments to characterize the effects of hypertension combined with those of a high sucrose diet on insulin sensitivity, insulin’s haemodynamic and metabolic actions, endothelial function and in vivo and in vitro vascular reactivity. Our results clearly indicate significant alterations in aortic vascular reactivity, as well as in insulin haemodynamic responses measured during a euglycemic/hyperinsulinemic clamp in the SHR rat. These effects were independent of diet. We also noted a decrease in skeletal muscle glucose transport activity and in eNOS protein expression.

Thèse de doctorat en sciences du médicament. La diminution de l'élasticité pariétale aortique représente un facteur de risque indépendant de morbidité et de mortalité cardiovasculaires. Cependant, de part le nombre réduit de modèle physiopathologique animal, il n'existe pas de stratégie thérapeutique autre que celle reposant sur les traitements antihypertenseurs. Nous avons été amené dans cette thèse à discuter (1) des problèmes méthodologiques liés à l'évaluation de la rigidité aortique dans des modèles murins (rats et souris), (2) de modèles physiopathologiques dans lesquels l'augmentation de la rigidité de la paroi aortique s'explique par des changements qualitatifs de la composition pariétale et (3) des implications thérapeutiques d'un traitement pharmacologique de la rigidité de la paroi aortique (et de son sevrage).

Le remodelage cardiaque regroupe les modifications survenant lorsque le cœur est soumis à diverses contraintes. Elles se traduisent notamment au niveau cellulaire par des changements électrophysiologiques. Grâce à la technique du " patch-clamp ", nous les avons étudiées au niveau des cardiomyocytes ventriculaires du rat hypertendu TGR (mREN2)27 et dans un modèle d'obésité, le rat DIOs (Diet Induced Obesity sensitive). Chez le rat TGR de 10 semaines, nos résultats montrent que le facteur surcharge de pression ne peut être seul à l'origine des modifications électrophysiologiques (allongement du potentiel d'action et réduction du courant Ito). De plus, l'étude à 14 mois met en évidence les interactions entre le remodelage lié au vieillissement et celui lié à l'hypertension artérielle. Enfin, chez les rats DIOs nos résultats suggèrent que la résistance à la leptine pourrait conduire l'échangeur Na-Ca à un fonctionnement arythmogène

"Thèse en cotutelle. Université Laval, Québec, Canada et Université Claude Bernard Lyon 1, Villeurbanne, France"<br>L’hypertension artérielle (HTA) est un problème de santé publique majeur, au centre de nombreuses pathologies. En étudiant la prévalence de l’HTA, nous nous sommes intéressés à deux points en particulier que nous abordons dans ce manuscrit de thèse. Le premier est l’existence d’une relation bidirectionnelle entre l’HTA et le syndrome de l’apnée du sommeil (SAS), maladie encore sous-diagnostiquée de nos jours. Le second concerne le fait que les hommes sont plus touchés par ces deux pathologies que les femmes, mais que cette tendance s’inverse au moment de la ménopause, suggérant un rôle protecteur des hormones ovariennes. Les mécanismes sous-jacents de la mise en place de l’HTA sont connus dans différentes maladies associées comme l’athérosclérose, l’obésité, le diabète, mais doivent encore être étudiés dans le SAS chez la femme ménopausée. Le travail de cette thèse vise à comprendre les mécanismes à l’origine de l’HTA chez les femmes ménopausées atteintes du SAS. Pour cela, nous avons utilisé un modèle animal d’hypoxie intermittente (HIC; 21%-10% O2 ; 10cycles/h ; 8h/jour). Ce modèle simule le profil physiopathologique observé chez les patients apnéiques, en particulier avec le développement de l’HTA. La particularité de nos travaux de recherche est l’utilisation de rates ovariectomisées (OVX), permettant ainsi de mimer la ménopause, contrairement à de nombreux modèles d’HIC qui utilisent les rats mâles. Par ailleurs, nous nous sommes aussi intéressés au rôle de l’estradiol (E2) dans le développement de l’HTA et sur les mécanismes sous-jacents induits par l’HIC. Nos principales conclusions sont que l’HIC engendre une élévation de la pression artérielle et de la concentration en endothéline-1 (un vasoconstricteur), mais que ceci est réversible avec le traitement à l'E2. Au niveau de l'aorte, l'OVX engendre une augmentation du stress oxydatif, mais, de nouveau, la supplémentation en E2 renverse cet effet. Les mécanismes de réponse à l'E2 sont différents selon le protocole suivi par l’animal ; après l’HIC, l’E2 réduit l'activité des enzymes pro-oxydantes alors qu’en condition de normoxie (21% O2), l’E2 augmente l'activité des enzymes anti-oxydantes. Au niveau des poumons, l’HIC augmente le stress oxydatif mais l’OVX a un effet chez les animaux en normoxie uniquement. Les effets de l'E2 sur le stress oxydatif sont tissu-dépendants. Le traitement à l'E2 permet de pallier les dysfonctions vasculaires induites par l’HIC et pourrait avoir une pertinence clinique dans le traitement du SAS chez la femme ménopausée.<br>Arterial hypertension is a major public health problem, which is at the heart of many diseases. In studying the prevalence of hypertension, we focused in two specific points that we address in this thesis manuscript. The first one is the existence of bidirectional relationship between hypertension and sleep apnea syndrome (SAS), a disease that is still underdiagnosed today. The second is that men are more affected by these two conditions than women, but this trend reverses at the time of menopause, suggesting a protective role of ovarian hormones. The underlying mechanisms of the establishment of hypertension have been studied in various associated diseases (atherosclerosis, obesity, diabetes), but have yet to be studied in SAS in menopausal women. This work aims to understand the mechanisms underlying high blood pressure in postmenopausal women with SAS. For this, we used an animal model of intermittent hypoxia (IH, 21% -10% O2, 10cycles/h, 8h/day). This model presents the same pathophysiological profile observed in apneic patients, in particular with the development of arterial hypertension. The unusual feature of our study is the use of ovariectomized (OVX) female rats, thus allowing to mimic the menopause, contrary to many models of IH which use the male rats. In addition, we have also investigated the role of estradiol (E2) in the development of hypertension and on the underlying mechanisms induced by IH. Our main conclusions are that although IH causes elevation of blood pressure and endothelin- 1 concentration (a vasoconstrictor), it is reversible with E2 treatment. In aorta, OVX generates an increase of oxidative stress, but, again, the supplementation in E2 reverses this effect. The mechanisms of response to E2 are different according to the protocol followed by the animal; after IH, E2 reduces the activity of pro-oxidant enzymes whereas in normoxia condition (21% O2), E2 increases the activity of antioxidant enzymes. In the lungs, IH increases oxidative stress, but OVX has an effect only in female rats exposed to normoxia. The effects of E2 on oxidative stress are tissue-dependent. E2 treatment prevents IH-induced vascular dysfunction and may be clinically relevant in the treatment of SAS in postmenopausal women.

L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est une maladie rare résultant de l’obstruction progressive des petites artères pulmonaires, via un remodelage de la paroi vasculaire, associée à une vasoconstriction entrainant une hypertrophie puis une défaillance cardiaque droite qui aboutit au décès du patient. Depuis 2013, 10 mutations, dans le gène KCNK3 (codant pour un canal potassique), ont été identifiées chez des patients atteints d’HTAP. Toutes les mutations identifiées entrainent une perte de fonction du canal. De plus, notre équipe a pu démontrer que la perte de KCNK3 est commune à toutes les formes d’HTAP : idiopathique et héritable ainsi qu’expérimentale. Durant ma thèse, mon projet principal a donc été d’étudier l’implication de la dysfonction de KCNK3 dans le développement de l’HTAP. Tout d’abord, nous avons pu démontrer que la perte d’expression/fonction de KCNK3 est également une caractéristique de l’hypertrophie / la dysfonction ventriculaire droite. Par la suite, en caractérisant un modèle unique de rats mutés pour le gène Kcnk3, nous avons pu démontrer que l'inactivation génétique de Kcnk3 chez le rat conduit à une altération vasculaire pulmonaire facilitant ainsi le développement d’une hypertension pulmonaire (HTP). Faisant de ce modèle un nouvel outil permettant de comprendre les mécanismes initiateurs de l’HTP et représenterai un outil pertinent pour développer des cibles thérapeutiques. Pour finir, nous avons montré que le développement d’une HTP due à une insuffisance cardiaque gauche (via une ligature du l’aorte) est facilitée chez nos rats mutés pour Kcnk3<br>Pulmonary hypertension (PAH) is a rare disease characterized by a progressive obstruction of small pulmonary arteries, via a remodeling of arteries wall, associated with a vasoconstriction, which induce an hypertrophy of the right ventricle and then a right heart failure. Since 2013, 10 mutations have been identified in KCNK3 (coding for a potassium channel) gene of PAH patients. All mutations induce a loss of function of the channel. In previous work, our team demonstrated a loss of KCNK3 in all PAH forms: idiopathic, heritable and experimental. During my thesis, my project have been to study the involvement of KCNK3 dysfunction in the development of PAH. First, we have demonstrated that loss of KCNK3 function/expression is also a characteristic of right ventricle hypertrophy/dysfunction. Then, in our unique model of Kcnk3-mutated rats, we demonstrated that genetic inactivation of Kcnk3 in rats induce an alteration of lung vasculature facilitating pulmonary hypertension (PH) development. Making this model a new tool to understand mechanisms which induce PH and will eventually allow to develop new therapeutic targets. Finally, the development of a PH, secondary to left heart failure (via aorta stenosis) is facilitated in Kcnk3-mutated rats

AU COURS DE L'HYPERTENSION ARTERIELLE LA PRESENCE D'UNE HYPERTROPHIE CARDIOVASCULAIRE ET D'UNE ALBUMINURIE EST ASSOCIEE A UNE AUGMENTATION DE LA MORBI-MORTALITE CARDIOVASCULAIRE. LE TRAITEMENT ANTIHYPERTENSEUR DOIT DONC, OUTRE BAISSER LES CHIFFRES DE PRESSION ARTERIELLE, PROTEGER LES ORGANES CIBLES. LE BUT DE CE TRAVAIL EST, D'UNE PART, D'EVALUER L'IMPACT DES FACTEURS NON HEMODYNAMIQUES SUR LES ALTERATIONS CARDIOVASCULAIRES ET RENALES ASSOCIEES A L'ELEVATION DE LA PRESSION ARTERIELLE ET, D'AUTRE PART, DE PRECISER LE ROLE DU STRESS OXYDANT DANS LES EFFETS BENEFIQUES DES MANOEUVRES PHARMACOLOGIQUES ET ENVIRONNEMENTALES ETUDIEES. NOUS AVONS MONTRE QUE LA PREVENTION PAR LA RESTRICTION DE L'APPORT SODE OU PAR UN INHIBITEUR DE L'ENZYME DE CONVERSION (IEC), DE L'ATTEINTE DES ORGANES CIBLES INDUITE PAR LA PERFUSION D'ANGIOTENSINE II (AngII) EST INDEPENDANTE DE LA PRESSION ARTERIELLE ET EST POSSIBLEMENT LIEE A LA DIMINUTION DU STRESS OXYDANT. DE PLUS, LA CORRECTION TOTALE OU PARTIELLE DE CES LESIONS PAR UN IEC OU UNE STATINE SE PRODUIT SANS DIMINUTION DE LA PRESSION ARTERIELLE MAIS EST ASSOCIEE A UNE REDUCTION DU STRESS OXYDANT. PAR AILLEURS, UN APPORT SODE EXCESSIF, PRECOCE ET PROLONGE EST ASSOCIE A UNE HYPERTROPHIE CARDIOVASCULAIRE ET A DES ALTERATIONS FONCTIONNELLES RENALES, INDEPENDANTES DE LA PRESSION ARTERIELLE. L'ADMINISTRATION DE SPIRONOLACTONE AMELIORE CES ALTERATIONS, SUGGERANT QUE L'ALDOSTERONE PARTICIPE AU MAINTIEN DES LESIONS OBSERVEES. CET EFFET BENEFIQUE EST OBTENU INDEPENDAMMENT DE LA PRESSION ARTERIELLE ET DE LA GENERATION DES FORMES REACTIVES DE L'OXYGENE. EN CONCLUSION, LE STRESS OXYDANT SEMBLE PARTICIPER AUX EFFETS DELETERES DE L'AngII ET DE LA SURCHARGE SODEE SUR LE SYSTEME CARDIOVASCULAIRE ET RENAL. LES MANOEUVRES PHARMACOLOGIQUES OU DIETETIQUES REDUISANT LE STATUT D'OXYDATION DES CELLULES CONCERNEES DEVRAIENT APPORTER UN BENEFICE DANS LE TRAITEMENT DE L'HYPERTENSION ARTERIELLE ET DE L'ATTEINTE DES ORGANES CIBLES.

L’hypertension artérielle est une maladie induite par de multiples facteurs génétiques et environnementaux. De nombreuses pathologies y sont associées. A travers ce travail, j’ai abordé trois aspects de la régulation de la pression artérielle in vivo et in vitro. Dans une première partie, j’ai étudié le rôle de l’activation du récepteur AT1 de l’angiotensine II dans le développement de la fibrose, indépendamment de l’hypertension artérielle. Un modèle animal exprimant un récepteur constitutivement actif et des modèles cellulaires (MEF, HEK293, H295) exprimant le récepteur constitutivement actif de façon inductible ont été utilisés. Contrairement aux souris sur fond mixte, les souris mutées sur fond pur C57Bl6 ne développent pas de fibrose cardiaque et rénale et ont une hypertension modérée, qui est difficile à réduire par les anti-hypertenseurs. De plus, les cellules fibroblastiques MEF ne sont pas un bon modèle pour étudier la fibrose induite par l’angiotensine II. Seule l’ostéopontine est un marqueur induit par l’expression du récepteur AT1 contitutivement actif. Ces différents modèles, étudiés extensivement, ne sont donc pas adaptés pour répondre aux questions posées. Dans la seconde partie de ma thèse, un travail collaboratif a permis de mettre en évidence le rôle majeur de Wnk1 au cours de l’hypertension et du remodelage cardiovasculaire induits par une infusion chronique d’angiotensine II. En effet, les souris Wnk1+/- (haplo-insuffisantes pour le gène Wnk1) présentent une résistance transitoire à l’hypertension induite par l’angiotensine II, particulièrement au cours de la première semaine d’infusion. Cette résistance est associée à une altération du remodelage hypertrophique cardiovasculaire mais la fonction rénale et la sécrétion d’aldostérone sont préservées. Au niveau mécanistique, nos résultats ont identifié Wnk1 comme un activateur important de la phosphorylation de Mypt1, un marqueur connu de l’activité de la voie Rho-kinase. Les aortes de souris Wnk1+/- présentent une diminution transitoire de la phosphorylation de Mypt1 après une semaine d’infusion d’angiotensine II. De façon importante, nous montrons aussi que l’infusion chronique d’angiotensine II induit une activation de l’expression du gène Wnk1 au niveau aortique, et la surexpression de Wnk1 in vitro active de façon importante et reproductible la phosphorylation de Mypt1, indépendamment de l’activation de Spak (substrat bien caractérisé de Wnk1). En conclusion, ce travail a permis d’identifier Wnk1 comme un nouveau gène cible de l’angiotensine II au niveau vasculaire et a révélé un nouveau mécanisme mis en jeu au cours de l’hypertension et du remodelage cardiovasculaire qui lui est associé. Cette étude fait l’objet d’un article que je signe en premier auteur et qui est actuellement soumis pour publication. Dans une dernière partie, j’ai étudié le rôle de la culline3 dans la régulationde la voie RhoKinase. Les mutations du gène Cul3 ont très récemment été identifiées comme responsables du syndrome de Gordon. Ce gène code une protéine d’échafaudage d’un complexe d’ubiquitination important et ubiquitaire (CRL3) conduisant à la dégradation protéique. La voie des Rho-kinases joue un rôle majeur dans le tonus vasculaire et sa régulation par les agents relaxants ou constricteurs. Des travauxrécents suggèrent que la dégradation de RhoA implique le complexe culline3-ring-ligase (CRL3). Nous avons voulu établir les liens structuraux et fonctionnels entre ce complexe d’ubiquitination et la voie Rho-kinase dans des modèles cellulaires, pour ainsi expliquer tout ou partie du mécanisme moléculaire conduisant des mutations constitutionnelles du gène Cul3 à produire une hypertension artérielle. Les interactions protéiques entre deux adaptateurs différents et la culline3 nous ont permis de montrer que la culline3 mutée entraine une modification d’affinité spécifique selon ses partenaires. Les interactions entre RhoA et le CRL3 n’ont pas pu être démontré. (...)<br>Hypertension is a disease due to multiple genetic and environmental factors. Many cardiovascular diseases are associated. During my PhD thesis, I addressed three aspects of the regulation of blood pressure in vivo and in vitro. In the first part, I studied the role of angiotensin II AT1 receptor activation in the development of fibrosis, independently of hypertension. I used animal and cellular models (MEF, HEK293, H295) expressing a constitutively active receptor. The results show that the mutant mice did not develop cardiac or renal fibrosis in a pure C57Bl6 strain. Furthermore, their moderate hypertension has not been normalized with two antihypertensives. The pure C57BL6 genetic background seems to be the cause of this moderate phenotype. Furthermore, MEF cells are not a good model to study fibrosis induced by angiotensin II. Only osteopontin is a marker induced by expression of the mutant receptor. As the mouse models and despite of their originality, these cellular models appear to be inappropriate to study AngII-dependent fibrosis. These limitations together with the weakness of the AT1 mutant phenotype lead to us to stop this project. In the second part of my thesis, a collaborative study allows us to show that Wnk1-haploinsufficiency in mice is responsible for a strong and transitory resistance to angiotensin II (AngII)-induced hypertension associated with a significant reduction of cardiovascular remodeling and a preservation of renal function and aldosterone release. Mechanistically, we unravel a critical role for Wnk1 in the activation of the phosphorylation of Mypt1, a known marker of the Rho-kinase pathway activity. Wnk1-haploinsufficient mice display a significant and transitory decrease of AngII-induced phospho- Mypt1 in the aorta, concomitant to the hypertension-resistance. Importantly, we further evidence that, in the vasculature, AngII chronic infusion induces a significant upregulation in Wnk1 gene expression which causes in vitro a significant increase in Mypt1 phosphorylation independently of spak activation. Our results provide new insight into the downstream vascular signaling pathway of AngII and unravel a previously unsuspected mechanism linking Wnk1 to hypertension and vascular remodeling. In the last part, I studied the role of vascular Cullin3 (Cul3) in the development of hypertension. Mutations in this gene have been recently identified as responsible for a familial hypertension with hyperkalaemia, FHHt. The Cul3 gene encodes an important and ubiquitous ubiquitin scaffold protein participating to a protein degradation complex (CRL3). The Rho-kinase pathway plays a major role in vascular tone and its regulation by relaxing or vasoconstricting agents. Recent studies suggest that the degradation of RhoA involves the CRL3 complex. I started to analyze the structural and functional links between this ubiquitination complex and the Rho kinase pathway in cellular models to explain all or part of the molecular mechanisms leading constitutional mutations of Cul3 gene to produce hypertension. I have shown that the Cul3Δ9 mutant presents an increased neddylation compared to the wild form and mofications of its affinity for some adaptors. However, in this preliminary work, its interactions with and its role in the degradation of RhoA have not been demonstrated yet. This PhD thesis has helped to address several aspects of the pathophysiology of the vessels and the role of angiotensin II in these regulations using modern tools, original mouse and cell line models. This has particularly highlighted a new target of angiotensin II and a new WNK1 vascular role

De très nombreux travaux ont mesuré l'impact que peut avoir le magnésium sur la fonction cardiovasculaire. Alors que la déficience magnésique est considérée comme un facteur de risque des maladies cardiovasculaires, la supplémentation alimentaire en Mg semble exercer un effet protecteur et prévenir le développement des maladies hypertensives. Cependant, les mécanisme d'actions ne sont pas encore clairement définis. L'endothéline-l est un peptide qui semble jouer un rôle déterminant dans la physiopathologie des hypertensions artérielles sévères, notamment dans l'hypertension expérimentale secondaire à un traitement minéralocorticoïde (DOCA) sel. Cette étude propose de vérifier l'hypothèse que le Mg prévient l'hypertension DOCA-sel du rat par une action sur l'endothéline-l. Ce travail montre que la supplémentation en Mg s'oppose à la mise en place des hypertrophies rénales, cardiaques et vasculaires, améliore les propriétés mécaniques et contractiles des artères de conductance et de résistance, et atténue le développement de l'hypertension artérielle DOCA-sel. Dans la deuxième partie de notre étude, nous avons cherché à démontrer que les effets bénéfiques de la supplémentation en Mg peuvent passer par une action sur I'ET-I. Ainsi, nous avons montré que la supplémentation alimentaire en Mg modifie les propriétés vasoconstrictrices de I'ET-I , s'oppose à l'élévation de l'expression de son ARNm et de la production du peptide qui est généralement observée avec l'hypertension DOCA-sel chez le rat. Enfin, l'utilisation de l'antagoniste de l'ETA, l'ABT-627, a permis de vérifier que l'effet bénéfique de la supplémentation en Mg, lors de l'hypertension artérielle DOCA-sel, est associé à une interaction avec I'ET-I. En conclusion, les bienfaits de la supplémentation en Mg sur la pression artérielle des rats DOCA-sel impliquent donc une action du Mg sur la production et/ou l'action cellulaire de I'ET-I<br>The relationship between Mg and arterial hypertension is well established. While Mg deficiency is considered as a risk factor for cardiovascular diseases, oral Mg supplementation seems to prevent the development of hypertensive diseases. However, preventive values of Mg in the management of arterial hypertension is unclear. The peptide endothelin-l plays an important role in the pathophysiology of arterial hypertension, particularly in experimental DOCA-salt hypertension. One of the purposes of this work is to study the effect of dietary Mg supplementation on endothelin-l in DOCA-salt hypertensive rats, in order to explain the preventing effect of Mg on DOCA-salt hypertension. The findings show that Mg supplementation, reduces renal, cardiac and vascular hypertrophies, improves mechanical and contractile properties of conductance and resistance arteries, and attenuates development of DOCA-salt arterial hypertension. Ln the second part of this study, it is demonstrated that beneficial effects of Mg supplementation require an action on ET-1. Dietary Mg supplementation normalizes ET-I vasoconstrictor properties, and prevents elevation of ET-I mRNA and ET-I peptide levels observed in DOCA-salt hypertensive rats. Finally, treatment With a receptor ETA antagonist, ABT-627, shows that the beneficial effect of Mg supplementation on DOCA-salt hypertension is mediated via an interaction With ET1. Ln conclusion, the Iowering effect of Mg supplementation on blood pressure requires an action of Mg on ET-I production and/or ET-I activity in DOCA-salt hypertensive rats

Les nombreux avantages du poisson zèbre ont été utilisés pour modéliser deux maladies héréditaires: la desminopathie et la maladie veino-occlusive pulmonaire (MVOP). La desminopathie est une myopathie myofibrillaire caractérisée par la présence d’agrégats. Deux modèles, de perte et de gain de fonction ont permis de montrer l’importance à la fois de la perte de desmine fonctionnelle et de la présence d’agrégats. Les phénotypes observés incluent en particulier des défauts biomécaniques de la contraction cardiaque et de la propagation calcique myocardique. Des approches thérapeutiques, réduisant la taille des agrégats, sont proposées. Après avoir validé l’utilisation du poisson-zèbre comme modèle d’étude de l’hypertension artérielle, en vérifiant l’implication de l’élasticité de la paroi artérielle dans la régulation du flux sanguin, des modèles de MVOP, une forme rare et sévère d’hypertension pulmonaire, ont été générés et étudiés. Ils confirment la spécificité veineuse de la MVOP<br>The numerous advantages of zebrafish were used to study two hereditary diseases: desminopathy and pulmonary veno-occlusive disease (PVOD). Desminopathy is a myofibrillar myopathy characterized by the presence of granulofilamentous aggregates. Two models of loss and gain of function of desmin showed the implication of both loss of functional desmin and presence of desmin aggregates in desminopathy clinical manifestations. Phenotypes observed in these models include in particular a perturbation of the heart contraction biomechanics and of calcium propagation throughout the myocardium. Potential drugs, lowering the aggregate content, were proposed. After validating the use of zebrafish as a model of arterial hypertension, by verifying the implication of the elasticity of the aorta in blood flow regulation, we generated and characterized PVOD models. PVOD is a rare and severe form of pulmonary hypertension. The venous-specificity of the phenotypes observed in this pathology was confirmed

L'objectif de ce travail est d'étudier la réponse angiogénique, en particulier au niveau des coronaires, face à une augmentation de la masse cardiaque. L'angiogenèse est étudiée soit par la détermination de la densité capillaire cardiaque (marquage à la β-actine et comptage manuel), soit par l'évaluation des capacités angiogéniques d'explants vasculaires mis en culture dans un gel de collagène. D'une part, l'hypertrophie cardiaque a été obtenue en déclenchant une hypertension artérielle par perfusion chronique d'angiotensine II (200 ng. Kg-1 pendant 14 jours), modèle largement décrit par notre équipe tant sur les plans morphologique, fonctionnel que métabolique (équilibre hydro-sodé et implication du stress oxydatif). Une hypertrophie physiologique a été également provoquée en soumettant les rats à un entraînement intensif. Un groupe de rats a été entraîné, puis l'hypertension artérielle a été initiée. D'autre part, l'impact du sodium sur le comportement vasculaire a été étudié en soumettant des rats à un régime enrichi en sodium (régime hypersodé, HS contenant 8% de NaCl, du sevrage à 5 mois d'âge). Dans ce modèle, la masse cardiaque est significativement augmentée sans que la pression artérielle s'élève dans la même proportion. Enfin, les capacités angiogéniques d'anneaux d'aorte et d'artère coronaire ont été déterminées en présence d'un excès de NaCl dans le milieu de culture et l'implication des canaux sodiques a été approchée par leur blocage ou inhibition pharmacologique (vératridine, amiloride). Nous avons montré que dans l'hypertension à l'angiotensine II, l'hypertrophie cardiaque est associée à une baisse de la densité vasculaire cardiaque. Ce résultat concorde avec l'approche in vitro qui montre une réduction des capacités angiogéniques des explants issus de l'artère coronaire de ces rats hypertendus. Une évolution différente, voire poopsée, est observée dans l'hypertrophie cardiaque induite par l'exercice. En effet, la densité vasculaire du myocarde est augmentée comme le sont les capacités angiogéniques des coronaires in vitro. Quant à l'hypertrophie cardiaque de la surcharge sodée, elle est associée à une baisse des capacités angiogéniques in vitro comme pour le modèle d'hypertension artérielle, mais la densité vasculaire in situ n'a pas été réalisée. L'influence d'une élévation de la concentration en sodium dans le millieu de culture sur le développement vasculaire en aigu, s'accompagne d'une réduction majeure des capacités angiogéniques d'explants provenant de l'aorte ou de coronaire. Cet effet inhibiteur est inhérent à l'ion sodium et non au chlore et semble intéresser les échanges transmembranaires par l'activation des canaux sodiques voltage-dépendants.

La fibre élastique est un des composants majeurs de la paroi artérielle. Elle est impliquée dans la flexibilité et la distensibilité de l'artère. La polymérisation de l'élastine et les interactions des microfibrilles et de l'élastine sont des étapes clés de l'organisation de la fibre élastique. De nombreux travaux ont mis en évidence le rôle des amineoxydases, parmi lesquelles la lysyl oxydase dans la formation des cross-links entre les composants de la fibre élastique. L'objectif de ce travail fut de comparer, au travers de différents modèles pathologiques chez l'homme et chez l'animal, l'influence d'un autre membre de la famille des amines oxydases, la semicarbazide sensitive amine oxydase (SSAO) dans l'organisation de la fibre élastique. Nous avons mis en évidence une étroite corrélation entre la diminution de la quantité de SSAO et l'amincissement de la fibre élastique dans la survenue des anévrysmes thoraciques humains et dans un modèle animal d'anévrysme intracérébral. Les anomalies observées étaient proches de celles que nous avons retrouvées dans un modèle pharmacologique d'inhibition prolongée de la SSAO. La diminution de la quantité de SSAO est associée à une dédifférenciation des CMLv et à une fibrose modérée. Nous avons par ailleurs exploré les modifications de la SSAO au cours de l'HTA réno-vasculaire et d'un modèle d'HTA génétiquement déterminé (SHR). Alors que la SSAO semble contribuer à la dégradation de la fibre élastique sous l'influence de l'HTA dans le premier modèle elle semble être directement impliquée dans la survenue de l'HTA dans le second. La SSAO semble donc jouer un rôle déterminant dans le maintien de l'intégrité de la fibre élastique de la paroi artérielle. Cette fonction relève probablement de sa capacité à induire des cross-links de la fibre élastique. A l'inverse la LO est présente en faible quantité et non détectée en association avec la lame élastique<br>Elastic fibre is one of the major component of the arterial wall. It is involved in the arteries flexibility and distensibility. Elastin polymerisation and the microfibrills / elastin interactions have a key role in the elastic fibre organization. Several works have implicated the lysyl oxidase involvement in the cross-linking of elastic fibre components. The aim of this thesis was to investigate, through differrent human and rats pathological models, the distribution of the semicarbazide sensitive amine oxidase (SSAO) in the elastic fibre organisation compared to LO. We found a close correlation between SSAO amount decrease and the elastic fibre thinning in human thoracic aortic aneurysms and in a rat cerebral aneurysm model. These abnormalities were similar to those observed after pharmacological inhibition of SSAO. SSAO amount decrease was also associated to a smooth muscle cell dedifferentiation and a mild fibrosis. We also investigated SSAO changes during reno-vascular and genetically determined hypertension. Whereas SSAO contribute to the elastic fibre disorganisation in the first model, its appear to be the cause of hypertension in the second. SSAO seems to play a key role in the elastic fibre organisation of the arterial wall. This function is probably related to its ability to induce elastic fibre cross-links. In opposite to the Lo content was detected at a very low level and never associated with elastic lamellae

L'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) correspond à une augmentation des résistances artérielles pulmonaires, avec dans les formes les plus graves, une défaillance cardiaque droite. L'HTAP persistante du nouveau-né (HTAPP) est estimée à 2/100 naissances en France. L'adaptation cardio-respiratoire à la naissance implique le déclenchement simultané de plusieurs phénomènes non complètements compris. Notre travail avait pour but d'approfondir les connaissances sur la régulation pulmonaire périnatale et d'envisager de nouvelles possibilités thérapeutiques. Ainsi, nous avons mis en évidence in vivo une vasoconstriction pulmonaires chez le fœtus lors du tabagisme passif maternel, par blocage de la voie du NO. De même, nous avons pu montrer l'effet vasoconstricteur de l'apeline sur les artères pulmonaires de fœtus de brebis. Cet effet semble dose dépendant, inhibé par l'action des inhibiteurs calciques. Au contraire nous avons mis en évidence un effet vasodilatateur de la Déhydroépiandrostérone (DHEA). Cette action est médiée par la voie du NO. Parallèlement, nous avons montré que les acides gras poly insaturés ω 3 (AGPIω3) entrainaient une vasodilatation pulmonaire, se prolongeant au delà d'une heure après l'arrêt de la perfusion. Cet effet est médié par l'ouverture des canaux potassiques et indépendant de la voie du NO. Parmi les AGPIω3, nous avons établi que l'acide eicosapentaénoïque (EPA) qui induit cette réponse sans effet délétère sur la circulation systémique, ni l'oxygénation tissulaire. Enfin, nous avons établi que l'occlusion trachéale (OT) anténatale, traitement proposé pour certaine hypoplasie pulmonaire malformative, n'altère pas le débit pulmonaire, en favorisant la dilatation pulmonaire. Mais en cas d'OT prolongée, ces effets sont en partie masqués par les effets mécaniques de la pression intraluminale. Ainsi grâce à ces travaux, nous avons avancé dans la compréhension de l'adaptation de la circulation pulmonaire de la vie intra à la vie extra utérine. Ils permettent aussi de proposer de nouvelles thérapeutiques comme la supplémentation en AGPIω 3 des femmes attendant un enfant à risque d'HTAP, et d'envisager de nouvelles voies de recherche thérapeutique comme la voie de l'apeline.

L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est une maladie grave caractérisée par une obstruction progressive des artères pulmonaires de petit calibre, conduisant à une augmentation des résistances vasculaires pulmonaires et, à terme, à une défaillance cardiaque droite et au décès du patient. La vasoconstriction, le remodelage vasculaire et la dysfonction endothéliale pulmonaire sont autant de facteurs qui contribuent au développement et à la progression de la maladie. Plusieurs arguments sont également en faveur d’une hypothèse de désordres immunologiques, voire autoimmuns, dans la physiopathologie de l’HTAP. Malgré ces données, le lien entre endothélium pulmonaire et système immunitaire dans cette maladie restent peu connus. Ce travail de thèse a donc eu pour objectif d’étudier et mieux comprendre la nature et les conséquences d’une communication aberrante entre cellules endothéliales pulmonaires et système immunitaire dans la pathogénèse de l‘HTAP, afin d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Pour cela, nous avons analysé le rôle de la dysfonction endothéliale dans la régulation de deux processus de la dysfonction immunitaire : l’autoimmunité pour la réponse adaptative d’une part, et la sécrétion de cytokines en ce qui concerne la réponse innée d’autre part. A travers ce travail de thèse, nous avons mis en évidence l’existence d’une communication aberrante entre endothélium pulmonaire et système immunitaire dans l’HTAP et montré que l‘endothélium pulmonaire jouait un rôle primordial dans le contrôle des réponses adaptatives, en régulant la fonction des lymphocytes T régulateurs via la leptine, et dans la participation active à la réponse innée, en acquérant un phénotype pro-inflammatoire. Cette meilleure compréhension du rôle de la dysfonction endothéliale dans la dérégulation du système immunitaire présente dans l’HTAP pourrait aider au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques dans cette maladie<br>Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a severe disease characterized by a progressive obstruction of small pulmonary arteries, leading to an increase in pulmonary vascular resistance and ultimately right heart failure and death. Vasoconstriction, vascular remodeling and pulmonary endothelial dysfunction contribute to the disease development and progression. Increasing evidence are also suggesting the importance of immune disorders, such as autoimmunity, in PAH pathophysiology. Despite these data, the link between pulmonary endothelium and immune system is still unclear. The objective of this work was to investigate and elucidate the nature and the consequences of an aberrant communication between pulmonary endothelial cells and immune system in PAH pathogenesis, in order to identify new therapeutical targets. Therefore, we analyzed the role of endothelial dysfunction in the control of two types of altered immune responses: autoimmunity for the adaptive response and cytokine secretion for the innate response. In this work, we highlighted the existence of an aberrant communication between pulmonary endothelium and immune system in PAH and showed that pulmonary endothelium played a key role in the control of adaptive responses, by regulating regulatory T lymphocyte function in a leptin-dependent manner, and by actively participating to the innate responses through a pro-inflammatory phenotype. A better understanding of the role of endothelial dysfunction in PAH immune system dysregulation may help to the development of new therapeutical strategies for this disease

L’AVC ischémique est un problème de santé publique majeur, représentant la première cause d’handicap acquis chez l’adulte ainsi que la deuxième cause de mortalité dans le monde. A ce jour, les seuls traitements disponibles sont la thrombolyse et la thrombectomie, mais appliqués à une minorité de patients. En dépit de nombreuses études réalisées chez l’animal et chez l’Homme, la recherche de nouvelles thérapies neuroprotectrices et neurorégénératrices pour l’AVC accumule les échecs. Pour augmenter les chances de translation, des comités d’experts incitent la recherche préclinique à intégrer des facteurs de risques de l’AVC aux études. Ils encouragent également l’utilisation de primates non-humains afin de valider les résultats obtenus au préalable chez le rongeur avant toute tentative de translation chez l’Homme.Au cours de ces travaux de thèse, nous nous sommes intéressés aux effets thérapeutiques du RGTA (ReGeneraTing Agent) chez divers modèles animaux : le rat normo- et hypertendu, ainsi que chez le marmouset commun.Les résultats obtenus indiquent que le RGTA permet de protéger le tissu cérébral à la suite d’une ischémie chez le rat normotendu. De plus, lorsque ce traitement est combiné à une thérapie cellulaire à base de cellules souches mésenchymateuses, il offre également une neuroprotection et une amélioration de la récupération fonctionnelle chez le rat atteint d’hypertension artérielle. Toutefois, la dose du RGTA testée chez le marmouset ne nous a pas permis de valider son efficacité après ischémie cérébrale chez cette espèce. Des études supplémentaires avec de nouveaux paramètres sont donc nécessaires<br>Cerebral ischemic stroke is a devastating neurovascular disease worldwide. It is the leading cause of adult disability and the second cause of mortality in the world, making this pathology a public health priority. Nowadays, only thrombolysis and thrombectomy therapies are available to reduce ischemic outcome. However, they are applied to a minority of patients. So far, many therapeutic approaches to ameliorate ischemic stroke have been promising in animal studies but failed when transferred to the clinical situation. In order to improve successful translation from bench to bed, comity experts encourage the integration of comorbidity factors, such as arterial hypertension, in preclinical studies, as well as the use of higher order species such as non-human primates.Here, we have evaluated the therapeutic effects of a matrix-based therapy, RGTA (ReGeneraTing Agent) on several animal models: normo- and hypertensive rats, together with common marmoset.The results demonstrate that RGTA protects brain tissue in normotensive rats following ischemic stroke. Moreover, when this treatment is combined with a cellular therapy based on mesenchymal stem cells, it confers a neuroprotection accompanied with a better functional recovery in rats with arterial hypertension. However, the therapeutic potential of RGTA, at the dose tested, was not successfully validated in common marmoset. Thus, further investigations with new parameters are required

Le choc septique est une pathologie fréquente associée à un taux de mortalité dépassant les 50%. Il s’agit de la première cause de mortalité en réanimation. Malgré les avancées des connaissances physiopathologiques sur le sepsis, le taux de mortalité reste très élevé. La majorité des recherches pré-cliniques sont réalisées sur des animaux jeunes et sains et sans antécédents cardiovasculaires, alors qu’il est bien établi que l’incidence et le taux de mortalité du sepsis augmente sévèrement avec l’âge. L’objectif de cette étude est la mise au point d’un modèle animal de sepsis ayant plusieurs antécédents cardiovasculaires, et l’évaluation des effets de la combinaison de deux maladies (hypertension et infarctus du myocarde (IDM)) chez des rats septiques sur la fonction cardiovasculaire et sur les voies de signalisation responsables de la réponse inflammatoire et apoptotique. L’étude a été réalisée sur des rats normotendus Wistar-Kyoto (WKY) et des rats Hypertendus Spontaneously Hypertensive (SHR) qui ont subi l’induction d’un IDM par ligature de l’artère coronaire gauche suivie ou non par l’induction d’un sepsis par ligature et perforation du caecum. Nous avons montré que les rats polypathologiques SHR, ayant subi un IDM préalable au choc septique, présentent une diminution drastique des paramètres cardiaques et hémodynamiques par rapport aux rats WKY ayant subi seulement un choc septique. En effet, le débit cardiaque, la pression artérielle moyenne et la fraction d’éjection sont diminuées respectivement de 70 %, 60 % et 67 % chez les rats SHR polypathologiques par rapport aux rats WKY ayant seulement un sepsis. On a observé également une hypo-réactivité vasculaire aux vasopresseurs plus importante chez les rats SHR-IDM-CLP comparée à celle des rats WKY-CLP. L’expression génique des récepteurs adrénergiques alpha-1 est fortement diminuée chez les rats SHR-IDM-CLP par rapport aux rats WKY-CLP. L’étude du taux d’expression des protéines impliquées dans l’apoptose révèle une surexpression des protéines caspase 3, caspase 8 et Pp38 chez les rats SHR polypathologiques des rats SHR-IDM-CLP par rapport aux rats WKY-CLP ayant seulement un sepsis. De plus, on remarque une forte diminution de l’expression des protéines eNOS et Akt chez les rats SHR-IDM-CLP comparés aux rats WKY-CLP. L’hypertension artérielle associée à l’insuffisance cardiaque a conduit à une plus grande sensibilité des rats au sepsis. Les rats SHR polypathologiques ont développé une insuffisance cardiaque aggravée par rapport aux rats WKY ayant seulement un sepsis. Le modèle de rats SHR ayant subi un IDM préalable au sepsis se rapproche d’avantage des situations cliniques observées quotidiennement dans les services de réanimation. Ce modèle pourrait servir de bon candidat pour les études pré-cliniques<br>Septic shock is considered as the most common cause of death among patients admitted in medical intensive care units. Mortality remains very high (50%) despite advances in physiopathological knowledge of this disease. In fact, most experimental studies are often conducted on young and healthy animals, whereas it is well established that the incidence and mortality rates dramatically increase with age. The goal of this study was to evaluate the effect of the combination of two diseases (hypertension and myocardial infarction) in a septic rat model, on cardiovascular function, cell survival and the inflammatory response. Therefore, we used normotensive Wistar-Kyoto rats (WKY) and Spontaneously Hypertensive Rats (SHR) in which myocardial infarction was induced by left coronary descending artery ligation, followed or not by cecal ligation and perforation-induced sepsis. Our results showed that the polypathological SHR rats in which a myocardial infarction and sepsis were induced, exhibited a significant decrease in cardiac and hemodynamic parameters compared to WKY rats that have sepsis (CLP) only. Indeed, cardiac output, mean arterial pressure and ejection fraction were reduced by 70%, 60% and 67% respectively in the polypathological SHR rats versus the WKY rats with sepsis. We observed also that the vascular hyporeactivity in the polypathological SHR rats was higher than for the WKY CLP rats. A mesure of gene expression level of alpha1 adrenergic receptor shows a relatively low expression level in the rats from SHR IDM CLP rats compared to WKY CLP that could explain the observed vasodilation. The protein level of caspase3 and 8, Pp38 and proteins involved in apoptosis, is upregulated in SHR IDM CLP rats compared to WKY CLP rats. However, the polypathological SHR rats show a significant decrease in the expression of eNOS and Akt protein compared to WKY CLP rats. The combination of hypertension with myocardial infarct is associated with higher sensitivity of the rats to sepsis. The polypathological SHR rats developed a severe heart failure compared to WKY rats having sepsis only. Our animal model, the polypathological SHR rats is very close to observed clinical situations in intensive care units. This model could serve as a good candidate for pre-clinical studies

L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est une maladie grave caractérisée par une obstruction progressive des petites artères pulmonaires, conduisant à une augmentation progressive des résistances vasculaires pulmonaires (RVP) et à terme à une défaillance cardiaque droite et au décès du patient. La vasoconstriction, le remodelage vasculaire pulmonaire, la thrombose in situ et la dysfonction endothéliale sont autant de facteurs qui contribuent au développement et à la progression de la maladie. Ces travaux de doctorat ont visé à préciser et mieux comprendre le phénotype anormal de la cellule endothéliale (CE) pulmonaire de patients HTAP afin d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques adéquates pour corriger et restaurer la dysfonction endothéliale associée à l’hypertension pulmonaire. Plusieurs perturbations fonctionnelles liées à des anomalies moléculaires ont pu être identifiées. Les CE HTAPi sont caractérisées par une prolifération, une migration, une survie et une réponse excessive à différents facteurs de croissance : PDGF, EGF, et FGF2. Parmi les anomalies moléculaires à l’origine de ces perturbations fonctionnelles, nous avons retrouvé une production et une libération anormale de FGF2, de MMP2, de MIF, d’IL-6 et de MCP-1, mais aussi une activité constitutive de la MAPK, une surexpression des facteurs anti-apoptotiques BCL2 et BCL-xL, de FGFR2, de p130cas et de CD74. Cette meilleure compréhension de la CE-HTAPi a déjà permis d’identifier plusieurs cibles qui pourraient être évaluées et à aussi permis de soulever un certain nombre de questions qui requiert des études plus poussées<br>Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a severe disease characterized by progressive obstruction of small pulmonary arteries, leading to a progressive increase in pulmonary vascular resistance and to right heart failure and death. Vasoconstriction, pulmonary vascular remodeling, in situ thrombosis and endothelial dysfunction are all factors that contribute to the development and progression of the disease. These work aimed to clarify and better understand the abnormal phenotype of the pulmonary endothelial cell (P-EC) of PAH patients to identify new therapeutic targets to correct and restore the endothelial dysfunction associated with pulmonary hypertension. Several functional disturbances related to molecular abnormalities have been identified. The IPAH-P-EC is characterized by proliferation, migration, survival and an excessive response to various growth factors: PDGF, EGF, and FGF2. Among the molecular abnormalities responsible for these functional disturbances, we found an abnormal production and release of FGF2, MMP2, MIF, IL-6 and MCP-1, but also a constitutive activity of MAPK, overexpression of anti-apoptotic factors BCL2 and BCL-xL, of FGFR2, of p130Cas and CD74. This better understanding of the EC-IPAH has already identified several targets that could be evaluated and also helped raise a number of issues requiring further study