Dissertations / Theses on the topic 'Muscle lisse'

L’asthme est un désordre respiratoire obstructif qui affecte plus de 330 millions de personnes à travers le monde. Les symptômes de cette pathologie comprennent de l’essoufflement, de l’oppression thoracique, de la sibilance et de la toux, et surviennent suivant l’inhalation de facteurs déclencheurs (virus, allergène, pollution…). La pathologie de l’asthme est caractérisée par une inflammation chronique et variable au sein du système respiratoire, un remodelage des voies aériennes ainsi qu’une hyperréactivité bronchique. L’équipe de recherche du Dr Ynuk Bossé travaille sur la physiologie du muscle lisse des voies aériennes, et plus spécifiquement sur l’augmentation des capacités contractiles du muscle lisse en réponse à un tonus (i.e. contraction soutenue). Ce phénomène nommé le gain de force du muscle lisse a été observé avant mon arrivée dans ce laboratoire sur des trachées de moutons et de souris montées en bain d’organe, ainsi qu’in vivo chez la souris. Des travaux antérieurs ont démontré que la présence d’un tonus augmentait la réactivité bronchique de souris en réponse à l’inhalation d’une forte dose de métacholine. Le but de cette thèse était d’explorer dans une dynamique translationnelle, les rouages moléculaires de ce phénomène et d’en définir les impacts sur la fonction respiratoire in vivo. Dans une première étude réalisée au début de mon doctorat, nous avons étudié les conséquences du tonus sur la réactivité bronchique in vivo chez l’humain. Nous avons ainsi observé que l’augmentation du tonus, provoquée par l’inhalation répétée de faibles doses de métacholine durant une période de 30 minutes, augmentait la réactivité bronchique en réponse à l’inhalation d’une forte dose de métacholine. De plus, nous avons également observé grâce à l’utilisation de la technique des oscillations forcées que cette augmentation de la réactivité bronchique était liée à une augmentation de la résistance des voies périphériques. Nous avons donc confirmé dans cette étude que la présence d’un tonus augmente la réactivité bronchique chez de jeunes humains en santé. Dans une seconde étude, conduite tout au long de mon doctorat, nous avons étudié les mécanismes moléculaires responsables du gain de force du muscle lisse en réponse à un tonus. Nous avons ainsi observé que ce phénomène n’était pas lié à une potentialisation de la phosphorylation de la chaîne légère de myosine, mais plutôt provoqué par une augmentation de la filamentogénèse d’actine. Nous avons également déterminé que cette augmentation de la filamentogénèse d’actine était en partie provoquée par une inhibition de la dépolymérisation des filaments d’actine suite à l’inhibition de la protéine cofiline. Nous avons donc démontré que le tonus augmente la filamentogénèse d’actine au sein des cellules musculaires lisses, ce qui pourrait contribuer à une augmentation des capacités contractiles. Finalement, dans une troisième étude entreprise durant la dernière partie de mon doctorat, nous tentons de comprendre les liens entre le phénomène du gain de force du muscle lisse et l’inflammation présente dans l’asthme. Il semblerait que la présence d’une inflammation provoquée par de la poudre d’acariens chez la souris augmente la réactivité bronchique, mais empêche le développement du gain de force du muscle lisse. En revanche, les résultats obtenus sont encore préliminaires. Il est actuellement impossible de tirer des conclusions fermes. Ainsi, nous nous interrogeons toujours à l’égard du rôle de l’inflammation sur le gain de force du muscle lisse des voies aériennes. Dans sa globalité, cette thèse démontre que le gain de force du muscle lisse des voies aériennes est provoqué par un remodelage du cytosquelette d’actine, et que ce phénomène augmente la réactivité bronchique in vivo chez l’humain. De plus, cette thèse ouvre des voies de recherche afin de déterminer si ce phénomène pourrait être impliqué dans l’hyperréactivité bronchique dans l’asthme.
L’asthme est un désordre respiratoire obstructif qui affecte plus de 330 millions de personnes à travers le monde. Les symptômes de cette pathologie comprennent de l’essoufflement, de l’oppression thoracique, de la sibilance et de la toux, et surviennent suivant l’inhalation de facteurs déclencheurs (virus, allergène, pollution…). La pathologie de l’asthme est caractérisée par une inflammation chronique et variable au sein du système respiratoire, un remodelage des voies aériennes ainsi qu’une hyperréactivité bronchique. L’équipe de recherche du Dr Ynuk Bossé travaille sur la physiologie du muscle lisse des voies aériennes, et plus spécifiquement sur l’augmentation des capacités contractiles du muscle lisse en réponse à un tonus (i.e. contraction soutenue). Ce phénomène nommé le gain de force du muscle lisse a été observé avant mon arrivée dans ce laboratoire sur des trachées de moutons et de souris montées en bain d’organe, ainsi qu’in vivo chez la souris. Des travaux antérieurs ont démontré que la présence d’un tonus augmentait la réactivité bronchique de souris en réponse à l’inhalation d’une forte dose de métacholine. Le but de cette thèse était d’explorer dans une dynamique translationnelle, les rouages moléculaires de ce phénomène et d’en définir les impacts sur la fonction respiratoire in vivo. Dans une première étude réalisée au début de mon doctorat, nous avons étudié les conséquences du tonus sur la réactivité bronchique in vivo chez l’humain. Nous avons ainsi observé que l’augmentation du tonus, provoquée par l’inhalation répétée de faibles doses de métacholine durant une période de 30 minutes, augmentait la réactivité bronchique en réponse à l’inhalation d’une forte dose de métacholine. De plus, nous avons également observé grâce à l’utilisation de la technique des oscillations forcées que cette augmentation de la réactivité bronchique était liée à une augmentation de la résistance des voies périphériques. Nous avons donc confirmé dans cette étude que la présence d’un tonus augmente la réactivité bronchique chez de jeunes humains en santé. Dans une seconde étude, conduite tout au long de mon doctorat, nous avons étudié les mécanismes moléculaires responsables du gain de force du muscle lisse en réponse à un tonus. Nous avons ainsi observé que ce phénomène n’était pas lié à une potentialisation de la phosphorylation de la chaîne légère de myosine, mais plutôt provoqué par une augmentation de la filamentogénèse d’actine. Nous avons également déterminé que cette augmentation de la filamentogénèse d’actine était en partie provoquée par une inhibition de la dépolymérisation des filaments d’actine suite à l’inhibition de la protéine cofiline. Nous avons donc démontré que le tonus augmente la filamentogénèse d’actine au sein des cellules musculaires lisses, ce qui pourrait contribuer à une augmentation des capacités contractiles. Finalement, dans une troisième étude entreprise durant la dernière partie de mon doctorat, nous tentons de comprendre les liens entre le phénomène du gain de force du muscle lisse et l’inflammation présente dans l’asthme. Il semblerait que la présence d’une inflammation provoquée par de la poudre d’acariens chez la souris augmente la réactivité bronchique, mais empêche le développement du gain de force du muscle lisse. En revanche, les résultats obtenus sont encore préliminaires. Il est actuellement impossible de tirer des conclusions fermes. Ainsi, nous nous interrogeons toujours à l’égard du rôle de l’inflammation sur le gain de force du muscle lisse des voies aériennes. Dans sa globalité, cette thèse démontre que le gain de force du muscle lisse des voies aériennes est provoqué par un remodelage du cytosquelette d’actine, et que ce phénomène augmente la réactivité bronchique in vivo chez l’humain. De plus, cette thèse ouvre des voies de recherche afin de déterminer si ce phénomène pourrait être impliqué dans l’hyperréactivité bronchique dans l’asthme.
Asthma is an obstructive respiratory disorder affecting more than 330 million people worldwide. The symptoms include breathlessness, chest oppression, wheezing and cough. The symptoms are variable in nature and severity and generally coincide with the inhalation of environmental factors (viruses, allergens, pollution…). The pathology of asthma is characterized by several typical features, such as airway inflammation, airway remodeling and airway hyperresponsiveness. The research team of Dr Ynuk Bossé is specialized in the study of lung physiology and airway smooth muscle mechanics. Of particular interest is a phenomenon called ‘force adaptation’. Force adaptation is a time-dependent gain in the contractile capacity of airway smooth muscle in response to tone (i.e., a sustained contraction). This phenomenon was observed in vitro in isolated ovine and murine tissues, as well as in vivo in mice. Previous work has demonstrated that the presence of tone, provoked by repeated exposures to low doses of methacholine during 20 min, increases airway responsiveness to the inhalation of a high dose of methacholine. The aim of this thesis was to decipher the molecular mechanisms of force adaptation in vitro and to explore the impact of this phenomenon on respiratory function in vivo. In a first study, which was conducted at the beginning of my PhD, we assessed the effect of tone on airway responsiveness in young healthy adults. We demonstrated that tone, which was generated by repeated inhalations of low doses of methacholine during 30 min, enhances airway responsiveness to a high dose of methacholine. Moreover, with the use of the force oscillation technique, we demonstrated that this effect was predominant in the peripheral airways. Therefore, this study confirmed that airway smooth muscle tone increases airway responsiveness in young healthy adults. In a second study, conducted over the entire course of my PhD, we investigated the molecular mechanisms responsible for the gain in contractile capacity induced by tone. We observed that force adaptation does not rely on molecular mechanisms enhancing the phosphorylation of the myosin light chain but rather occurs in conjunction with an increase in actin filamentogenesis. We further demonstrated that this increase in actin filamentogenesis may stem not only from actin polymerization but also from the inhibition of actin filament depolymerization via the inhibition of the protein cofilin. Therefore, the results of this study suggested that tone increase the contractile capacity of airway smooth muscle by fostering actin filamentogenesis. Finally, in a third study started at the end of my PhD, we are trying to understand the links between the gain in contractile capacity induced by tone and airway inflammation in asthma. We are using a mouse model of allergic airway inflammation induced by repeated exposures to house dust mite. While allergic inflammation increases airway responsiveness, it seems to diminish the phenomenon of force adaptation. However, the results obtained so far will require further investigations. It is currently impossible to reach authoritative conclusions. We are still left wondering whether airway inflammation alters the gain in contractile capacity induced by tone. Overall, this thesis is demonstrated that force adaptation increases airway responsiveness in vivo in human and, at the molecular level, the phenomenon seems to rely on an active remodeling of the actin cytoskeleton. Moreover, this thesis opens new research areas, which will need to be further explored in order to determine whether the gain in contractile capacity induced by tone is implicated in airway hyperresponsiveness in asthma
Asthma is an obstructive respiratory disorder affecting more than 330 million people worldwide. The symptoms include breathlessness, chest oppression, wheezing and cough. The symptoms are variable in nature and severity and generally coincide with the inhalation of environmental factors (viruses, allergens, pollution…). The pathology of asthma is characterized by several typical features, such as airway inflammation, airway remodeling and airway hyperresponsiveness. The research team of Dr Ynuk Bossé is specialized in the study of lung physiology and airway smooth muscle mechanics. Of particular interest is a phenomenon called ‘force adaptation’. Force adaptation is a time-dependent gain in the contractile capacity of airway smooth muscle in response to tone (i.e., a sustained contraction). This phenomenon was observed in vitro in isolated ovine and murine tissues, as well as in vivo in mice. Previous work has demonstrated that the presence of tone, provoked by repeated exposures to low doses of methacholine during 20 min, increases airway responsiveness to the inhalation of a high dose of methacholine. The aim of this thesis was to decipher the molecular mechanisms of force adaptation in vitro and to explore the impact of this phenomenon on respiratory function in vivo. In a first study, which was conducted at the beginning of my PhD, we assessed the effect of tone on airway responsiveness in young healthy adults. We demonstrated that tone, which was generated by repeated inhalations of low doses of methacholine during 30 min, enhances airway responsiveness to a high dose of methacholine. Moreover, with the use of the force oscillation technique, we demonstrated that this effect was predominant in the peripheral airways. Therefore, this study confirmed that airway smooth muscle tone increases airway responsiveness in young healthy adults. In a second study, conducted over the entire course of my PhD, we investigated the molecular mechanisms responsible for the gain in contractile capacity induced by tone. We observed that force adaptation does not rely on molecular mechanisms enhancing the phosphorylation of the myosin light chain but rather occurs in conjunction with an increase in actin filamentogenesis. We further demonstrated that this increase in actin filamentogenesis may stem not only from actin polymerization but also from the inhibition of actin filament depolymerization via the inhibition of the protein cofilin. Therefore, the results of this study suggested that tone increase the contractile capacity of airway smooth muscle by fostering actin filamentogenesis. Finally, in a third study started at the end of my PhD, we are trying to understand the links between the gain in contractile capacity induced by tone and airway inflammation in asthma. We are using a mouse model of allergic airway inflammation induced by repeated exposures to house dust mite. While allergic inflammation increases airway responsiveness, it seems to diminish the phenomenon of force adaptation. However, the results obtained so far will require further investigations. It is currently impossible to reach authoritative conclusions. We are still left wondering whether airway inflammation alters the gain in contractile capacity induced by tone. Overall, this thesis is demonstrated that force adaptation increases airway responsiveness in vivo in human and, at the molecular level, the phenomenon seems to rely on an active remodeling of the actin cytoskeleton. Moreover, this thesis opens new research areas, which will need to be further explored in order to determine whether the gain in contractile capacity induced by tone is implicated in airway hyperresponsiveness in asthma

Une culture de cellules musculaires lisses vasculaires a ete obtenue a partir de cortex renal de lapin. Ces cellules ont ete caracterisees en culture secondaire par une etude ultrastructurale, par leurs activites enzymatiques creatine phosphokinase et renine, et par leur presence d'un antigene specifique du muscle lisse vasculaire. Ces cellules synthetisent des derives de l'acide arachidonique, majoritairement de la prostaglandine e#2, et possedent un cotransporteur na#+/k#+/2 cl#-. Des recepteurs b#2 de la bradykinine ont ete mis en evidence sur ces cellules, leur stimulation induisant une augmentation de la concentration cytosolique de calcium par activation de canaux calciques et probablement par une activation simultanee de la phospholipase c, ainsi qu'une augmentation de la synthese de pge#2 par une stimulation de la phospholipase a#2. Ces cellules possedent des recepteurs b et c du facteur atrial natriuretique ayant une constante de dissociation k#d de 78 pm et un nombre total de sites de liaison de 30000 sites/cellule. L'anf induit une augmentation de la production de gmp cyclique pour des concentrations de 10 pm a 0,1 m. A 37c, les recepteurs c representent apparemment 90% des sites de liaison et a 4c cette proportion est de 35%. En presence d'un inhibiteur de l'internalisation a 37c cette proportion de recepteurs c diminue a 45%. La degradation de l'anf iode est due principalement a l'action d'une carboxypeptidase dont les produits de degradation majeurs sont la tyrosine et le tripeptide c terminal. L'occupation des recepteurs c ne modifie pas la reponse en gmp cyclique a l'anf. Ainsi, dans notre modele cellulaire, les recepteurs c ne jouent pas de role tampon et ne semblent pas impliques dans la degradation de cette hormone

Deux systemes de regulation de la reponse physiologique du muscle lisse pulmonaire humain sont etudies: un systeme humoral (les prostanoides) et un systeme neuronal (le systeme cholinergique). La reponse physiologique de ces preparations est mesuree grace a un systeme de bain a organe isole et des mesures biochimiques sont faites pour confirmer les resultats obtenus. L'inhibition de la synthese des prostanoides ne modifie pas les contractions ige-dependantes des bronches humaines (bh). Neanmoins, la stimulation ige-dependantes des arteres pulmonaires humaines (aph) induit une relaxation endothelium-dependante via la liberation de prostacycline (pgi2) et de monoxyde d'azote (no) par l'endothelium. L'etude pharmacologique des recepteurs aux prostanoides dans ces preparations montre que seul le recepteur tp est responsable des contractions induites par les prostanoides. Les prostanoides relachent les aph en stimulant des recepteurs ip et les bh en stimulant des recepteurs ep#2 et ip. Pour le systeme cholinergique, les recepteurs muscariniques impliques dans le controle du tonus des aph et des bh sont etudies. La stimulation par l'acetylcholine (ach) des recepteurs m1 et m3 sur l'endothelium induit une vasorelaxation par l'intermediaire de pgi2 et de no. L'ach provoque une vasoconstriction en activant des recepteurs m3 sur le muscle lisse. Sur les bh, aucune regulation de la contraction, associee a des recepteurs muscariniques epitheliaux, n'a ete observee. Dans ces preparations, l'etude des cholinesterases montre la presence de la butyrylcholinesterase (bche) et sa capacite a degrader l'ach. La bche a un role d'appoint a cote de l'acetycholinesterase dans le controle des contractions induites par l'ach dans les bh. La contraction des bh induite par la neostigmine ou par une stimulation electrique de champ est mediee par l'ach endogene, elle n'est pas modifiee par les prostanoides. Ces resultats peuvent eliminer toutes regulations du tonus des bh par une action pre- ou post-synaptique des prostanoides

Le but de ce travail est de presenter une methode fiable et reproductible de determination des proprietes passives de l'intestin sans utilisation d'agents pharmacologiques ou physiques et de proposer une modelisation de ces proprietes utilisables en clinique humaine. La methodologie developpee est basee sur la definition de l'etat passif du muscle par l'enveloppe inferieure des courbes experimentales. L'interpretation de ces courbes se faisant a l'aide de la theorie de la viscoelasticite quasi lineaire. L'etude des differents modeles utilises dans la litterature nous a conduit a utiliser un modele dit a relaxation anti-parabolique. La fonction de reponse elastique est non lineaire de type puissance. Les resultats obtenus ont ete discutes d'apres les donnees de la litterature

Les malformations obstructives congénitales de l’uretère sont parmi les défauts les plus fréquents à la naissance chez l’Homme mais leur étiologie reste peu comprise au niveau moléculaire.L’uretère assure la fonction essentielle d’acheminer l’urine du rein à la vessie. Mon projet porte sur l’analyse d’un modèle murin d’obstruction fonctionnelle de l’uretère pour lequel le gène Teashirt 3(Tshz3) a été inactivé. J’ai montré que le phénotype d’hydro uretère (dilatation de l’uretère) de ce mutant résulte d’un défaut de différenciation des progéniteurs des cellules musculaires lisses pendant le développement et par voie de conséquence de l’absence de muscle lisse (ML). Chez le mutantTshz3, les cellules mésenchymateuses de l’uretère n’expriment pas le gène myocardin (Myocd) ni ses gènes cibles codant pour les protéines marqueurs du ML. Le facteur de transcription TSHZ3 est donc nécessaire à l’expression de Myocd et à la mise en place du ML. Afin de comprendre le contrôle moléculaire de la différenciation du ML, un crible double hybride a permis d’identifier parmi les partenaires de TSHZ3, la protéine à domaine HMG : SOX9. Au cours du développement de l’uretère,SOX9 s’exprime de manière similaire à TSHZ3 dans le mésenchyme jusqu’à l’apparition des marqueurs du ML, étape qui voit la perte d’expression de Sox9. Pendant l’étape précoce d’initiation dela différenciation TSHZ3, SOX9 et MYOCD sont co-exprimés. Un modèle cellulaire a permis de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu pendant cette étape. Dans ce modèle, TSHZ3 et SOX9répriment l’activité promyogénique de MYOCD en l’empêchant de former un complexe activateur avec SRF. Dans l’uretère, la présence de TSHZ3 et SOX9 simultanément avec MYOCD suggère que ces facteurs participent au contrôle temporel de l’initiation du programme myogénique à un moment précis du développement de l’uretère. L’ensemble de ces résultats démontre que Tshz3 remplit des fonctions successives au cours du développement de l’uretère
Congenital obstructives disorders of the ureter are amongst the most common human birthdefects but the molecular networks underlying these defects remain unknown. Ureter plays a pivotalrole in propelling urine from kidney down to the bladder. My project aims at understanding a mouse model of functional obstructive ureter which possesses a null allele for the gene Teashirt3 (Tshz3). Ishowed that the hydroureter phenotype (dilated ureter) in the mutant embryos results of a failure ofureteric smooth muscle (SM) formation occurring since early embryonic steps of SM differentiation.Indeed, mutant ureteric mesenchymal cells do neither express the myocardin (Myocd) gene nor theMyocd targeted genes, encoding for contractile proteins of the SM. Thus, the transcription factorTSHZ3 is necessary for the expression of Myocd and subsequent SM differentiation. To understandthe molecular networks underlying the differentiation of SM, we performed a yeast two-hybrid screenthat allowed us to identify the HMG domain protein SOX9 as a TSHZ3 partner. During ureter development, SOX9 is expressed in an overlapping expression pattern with TSHZ3 until expression ofSM markers genes, a step whereby Sox9 is downregulated. An early initiation step of SM differentiation corresponds to the simultaneous expression of MYOCD with TSHZ3 and SOX9. A cellular model allowed to mimic this stage. TSHZ3 and SOX9 act as repressing factors of the myogenic activity of MYOCD by disrupting the MYOCD/SRF complex activator. These results suggest that TSHZ3 and SOX9 influence MYOCD activity and participate to the temporal control ofthe on set of ureteric myogenesis in the developing ureter. Together, these results demonstrate thatTSHZ3 fulfills successive functions during ureter development

La prématurité reste la principale cause de mortalité et morbidité néonatales dans les pays industrialisés. Les stratégies de prise en charge médicale restent limitées et relativement inefficaces. Parmi les différentes mesures à mettre en place pour tenter de diminuer le taux de prématurité et les complications aigues ou retardées affectant le nouveau-né prématuré, le développement d'outils pharmacologiques nouveaux visant à traiter les dysfonctionnements de la contractilité utérine est indispensable. Nous nous sommes intéressés au récepteur b3-adrénergique et à ses agonistes connus pour avoir un effet myorelaxant sur le muscle lisse utérin, le myomètre. L'objectif de notre travail a été de poursuivre la caractérisation pharmacologique du récepteur b3-adrénergique dans le myomètre humain, d'une part en étudiant l'influence de la grossesse sur l'expression de ce récepteur et d'autre part en explorant les phénomènes de désensibilisation pouvant l'affecter. L'ensemble de nos résultats permet ainsi d'envisager le développement clinique d'agonistes sélectifs du récepteur b3-adrénergique dans la prise en charge pharmacologique de la menace d'accouchement prématuré
The preterm birth represents the leading cause of neonatal mortality and morbidity in developed countries. The strategies for medical management remain restricted and relatively inefficient. Amongst different actions undertaken to reduce preterm birth and health problems of preterm neonates, the development of new pharmacological tools to treat uterine contractility dysfunction is essential. We were interested in the b3-adrenoceptor and its agonists known to have myorelaxant properties on the uterus smooth muscle, the myometrium. The aim of our work consisted in the pharmacological characterisation of the b3-adrenoceptor in the human myometrium, on the one hand in studying the influence of pregnancy on the expression of this receptor and on the other hand, by exploring the desensitisation phenomenon which can affect it. Our results give arguments in favour of clinical development of selective b3- adrenoceptor agonists in the pharmacological treatment of preterm labour

Dans le poumon, neuromediateurs (acetylcholine, noradrenaline, tachykinines. . . ) et mediateurs de l'inflammation (histamine, leukotriene, lipoxynes. . ) peuvent a la fois inhiber l'adenylate cyclase et stimuler les phospholipases conduisant a l'accumulation d'inositol trisphosphate, le messager qui peut mobiliser le stocks de ca#+#+ intra-cellulaire, cependant, le couplage entre l'activation des recepteurs, la formation des messagers et les effects biologiques dependent de l'agoniste. L'activation de 20-30% des recepteurs muscariniques ou a la substance p seulement (contre > 90% des recepteurs a l'histamine, a la leukotriene d#4 et a la neurokinine a) produit une contraction maximale du muscle lisse. Dans les voies aeriennes pathologiques d'humains hyper-reactifs et de cochons d'inde pre-traites avec du paf, la capacite des recepteurs a l'histamine et a l'acetylcholine a entrainer l'accumulation de messagers intra-cellulaires n'est pas modifiee. L'activation de la phospholipase c conduit aussi a l'accumulation de 1,2 sn-diacylglycerol, l'activateur naturel de la proteine kinase c, qui pourrait etre impliquee dans la contraction et la phosphorylation des recepteurs -ad-renergiques du muscle lisse et l'antagonisme a la leukotrieme b#4 dans les poly-nucleaires. Les voies d'activation e/ou d'inhibition de l'adenylate cyclase, des phospholipases et de la proteine kinase c, offrent de multiples cibles pour le developpement de medicaments anit-asthmatiques.

L'ostéopontine (OPN) est une protéine surexprimée au cours des processus de remodelage vasculaire. Dans le cadre de la caractérisation du rôle de l'OPN et des nucléotides extracellulaires dans la migration des cellules musculaires lisses artérielles, mon travail de thèse a été 1) de déterminer les mécanismes impliqués dans la régulation de l'expression de l'OPN par l'UTP et 2) de démontrer le rôle de l'OPN dans l'angiogenèse in vivo. L'étude du promoteur de l'OPN nous a montré que AP-1, USF et NF-Kb sont impliqués dans l'expression de l'OPN induite par l'UTP. AP-1 et USF sont activés via les ERK 1/2 et NF -kB via la PKCdelta. Nous avons aussi comparé la signalisation mise en jeu dans la régulation de l'expression de l'OPN par l'UTP, l'angiotensine II et le PDGF. A l'aide du modèle d'ischémie de la patte chez la souris, nous avons démontré que l'angiogenèse est réduite chez les souris OPN-/- par rapport aux sauvages et que sa cinétique varie avec le sexe
Osteopontin (OPN) is a protein, which has been largely involved in vascular remodeling. We are interested in understanding the mechanisms involved in SMC migration and the role of extracellular nucleotides. In this context, the aims of my PhD. Work was 1) to understand the mechanisms involved in UTP-induced OPN expression in aortic smooth muscle cells and 2) to demonstrate the role of OPN in angiogenesis in vivo. I showed, by using promoter analysis methods, that at least three transcription factors (AP-1, USF, NF-kB) are involved in UTP-induced OPN expression. AP-1 and USF are activated via ERK 1/2 whereas NF-kB is activated via PKCdelta. Moreover this study compares transduction pathways involved in UTP, angiotensin II and PDGF-induced OPN expression. The role of OPN in angiogenesis was demonsttrated using hindlimb ischemia mouse model. I put into evidence that angiogenesis was delayed in OPN-/- mice versus C57BL/6 mice ; moreover I showed that its kinetic is different in male and female

L'endothelium vasculaire produit et libere plusieurs agents vasoactifs, comme le facteur relaxant endothelial (edrf) et le peptide vasocontracturant endotheline-1 (et-1). Le cotransport membranaire na#+-k#+-cl#- semble implique dans le processus de liberation de l'edrf par l'aorte isolee de rat, puisque le diuretique muzolimine, un inhibiteur de ce cotransport, inhibe selectivement les reponses relaxantes dependant de l'integrite de l'endothelium et dues a l'edrf. On considere que l'edrf agit en augmentant le taux tissulaire de gmp cyclique (gmpc). Dans l'aorte de rat, le 8-br gmpc peut produire une inhibition des contractions induites par les agonistes alpha-adrenergiques semblable a celle induite par l'endothelium. L'efficacite d'un agoniste determine l'amplitude de cette inhibition. Il y a une absence de correlation entre les augmentations du taux de gmpc et l'inhibition en resultant. L'et-1 et ses analogues structuraux, la sarafotoxine s6b, l'ala#3,11et-1 et l'ala#1,15et-1, induisent des contractions de l'aorte isolee de rat qui dependent en partie du calcium extracellulaire. Ces peptides ne semblent pourtant pas activer directement les canaux sensibles aux dihydropyridines. La presence de l'endothelium peut modifier seulement les contractions dues a l'et-1. Les differences fonctionnelles entre l'et-1 et ses analogues suggerent l'existence de sites d'action diverses ou de recepteurs differents pour ces peptides dans l'aorte de rat

La cellule musculaire lisse (CML) est le composant clé de la paroi artérielle. La chaîne lourde de myosine (sm-MHC) est une protéine contractile spécifique des CML différenciées. La β-caténine est une protéine cytosolique intervenant dans les interactionscellule-cellule via les cadhérines et dans les interactions cellule-MEC en tant qu'effecteur de la voie de l'Integrin-Linked Kinase. Nous avons analysé le rôle de β-cat et des facteurs LEF-TCF dans la régulation transcriptionnelle du gène humain sm-MHC. La surexpression e β-cat stimule l'activité du promoteur sm-MHC. Parallèlement, les facteurs LEF-TCF inhibent l'expression de la sm-MHC. Enfin, β-cat coopèrerait avec le facteur GATA-6 pour réguler positivement l'activité du promoteur sm-MHC. Le promoteur de la sm-MHC est donc positivement régulé par un mécanisme β-cat-dépendant, LEF/TCF-indépendant et négativement par unmécanisme β-cat-dépendant, LEF/TCF-dépendant. La coopération β-cat/GATA-6 stimule l'effet activateur de β-cat
Differentiated smooth muscle cell (SMC) is a key component of the arterial wall. The smooth muscle myosin heavy chain (sm-MHC) is a contractile protein expressed in differentiated SMC. Beta-catenin is a cytosolic protein involved in cell-cell interactions and in the cell-ECM interactions by participating to the Integrin-Linked Kinase pathway. We studied the role of β-catenin and LEF-TCF factors in the transcriptional regulation of he human sm-MHC expression. Overexpression of β-catenin stimulates the sm-MHC promoter. On the other hand, the LEF-TCF factors inhibit of the sm-MHC activity. Beta-catenin cooperate with the GATA-6 factor to positively regulate the sm-MHC promoter activity. The sm-MHC promoter is regulated by a β-catenin-dependant, LEF/TCF-independant mechanism. On the other hand, a β-catenin-dependent, LEF/TCF-dependent mechanism inhibits the sm-MHC expression. Cooperation between β-catenin and GATA-6 could explain the β-catenin-dependant, LEF/TCF-independant mechanism

L'objectif de mon travail de thèse était d'une part, de mieux comprendre le rôle des différentes familles de phosphodiestérases (PDEs) dans la régulation de la signalisation dépendante de l'AMPc (PDE-AMPc) dans les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLVs), et d'autre part, d'évaluer leur implication fonctionnelle dans la réactivité vasculaire et leur altération potentielle dans un modèle physiopathologique, l'insuffisance cardiaque (IC). Mon travail s'est articulé autour de deux modèles de muscle lisse vasculaire : (1) des CMLVs isolées en culture ayant acquis un phénotype synthétique sur lesquelles une approche d'imagerie en temps réel (FRET : Transfert d'Energie de Fluorescence par Résonance) a été appliquée afin de visualiser in situ la dynamique spatiotemporelle des signaux dépendants de l'AMPc. Nos résultats indiquent que, dans ces cellules, l'augmentation des niveaux d'AMPc provoquée par la stimulation β-adrénergique (β-AR) implique différents récepteurs suivant le compartiment intracellulaire considéré (β1- et β2-ARs dans le cytosol et seulement β2-ARs dans le compartiment sous-membranaire). Nous avons par ailleurs observé que l'expression des ARNm des différentes isoformes de PDE-AMPc et la contribution fonctionnelle de ces enzymes dans la régulation des signaux AMPc intracellulaires étaient dépendantes de la densité des CMLVs en culture.(2) des anneaux d'artères intactes issues de deux lits vasculaires différents (aorte et artère mésentérique) isolées à partir de rats sains et IC, permettant d'étudier leur fonction contractile et donc la régulation de celle-ci par la voie de l'AMPc. Nous avons montré que les familles de PDE-AMPc contribuent de façon différente au contrôle du tonus vasculaire dans l'aorte thoracique (PDE3 = PDE4 sans participation de la PDE2) et dans l'artère mésentérique (PDE4 > PDE2 sans participation de la PDE3), l'endothélium exerçant un rôle essentiel dans la régulation de l'activité de ces PDEs musculaires lisses, notamment par le biais de la production de NO. Nous avons également mis en évidence des altérations de la réactivité vasculaire, et notamment de son contrôle par la voie de l'AMPc/PDE, dans notre modèle de rat IC. Dans l'aorte, la dysfonction endothéliale liée à l'altération de la voie du NO est à l'origine d'une augmentation de l'activité PDE3 masquant l'activité PDE4 et la relaxation β-adrénergique. Dans l'artère mésentérique des rats IC, dont la fonction endothéliale apparaît préservée, les PDE2, 3 et 4 restent fonctionnelles.L'ensemble de nos travaux souligne le rôle essentiel des PDEs dans la régulation de la signalisation AMPc vasculaire, et montre que l'activité et la fonction des différentes familles de PDE-AMPc sont finement modulées par de nombreux paramètres (phénotype et densité cellulaire des CMLVs) ou situations physio-pathologiques (nature du lit vasculaire, présence de l'endothélium, situation d'IC).

Les crises cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux sont la principale cause de mortalité dans le monde. La resténose et la thrombose sont parmi les complications les plus fréquentes du traitement de l'athérosclérose. Une étude montre que l'étendue des dommages induits par les dispositifs endovasculaires est sensiblement plus élevée pour une paroi artérielle rigide que pour une paroi souple. Les études sur les cellules musculaires lisses montrent que lorsqu'elles atteignent une densité critique, ces cellules peuvent passer spontanément de feuilles cellulaires plates à des amas tridimensionnels de type sphéroïde. La description des mécanismes physiques régissant l'émergence spontanée de ces intrigants amas tridimensionnels permet de mieux comprendre les troubles liés aux cellules musculaires lisses
Heart attacks and strokes are the leading cause of mortality worldwide. Restenosis and thrombosis are among the most common complications of atherosclerosis treatment. Study shows that the extent of damage induced by endovascular devices is significantly higher for a rigid arterial wall than for a soft wall. The smooth muscle cell investigations demonstrate that upon reaching a critical density, these cells can spontaneously transition from flat cell sheets to three-dimensional spheroid-like clusters. The description of the physical mechanisms governing the spontaneous emergence of these intriguing 3-D clusters offers insight into smooth muscle cell-related disorders

La calcification des lésions d'athérosclérose partage des similarités avec le remodelage osseux. L'axe OPG-RANK-RANKL impliqué dans l'osteoclastogènese a été relié à la calcification vasculaire. Nous avons étudié l'implication de l'axe OPG-RANK-RANKL et du TRAIL l'autre ligand l'OPG dans la calcification de lésions d'athérosclérose. Nous avons observé que l'OPG et ses ligands RANKL et TRAIL ne suivent pas le même profil d'expression dans de différents stades d'évolution de la lésion d'athérosclérose. Dans un modèle de calcification vasculaire in vitro nous avons montré que les macrophages provenant de monocytes circulants isolés de porc hypercholestérolémiques expriment RANKL et perdent l'expression de l'OPG. Ces macrophages induisent la différentiation ostéoblastique de cellules musculaires lisse aortiques et sa calcification. Dans une cohorte de 124 patients athérothrombotiques nous avons observé une association inverse entre l'expression monocytaire de l'OPG et la présence des calcifications coronaires. Nous résultats montrent que dans le processus de calcification des lésions d'athérosclérose, il existe un déséquilibre dans l'expression du système OPG-RANKL-TRAIL. Les macrophages ont un rôle dans le développement de la calcification artérielle et dans la différentiation phénotypique des cellules musculaires lisses aortiques et ce rôle semble être lié à l'expression de l'axe OPG-RANKL. L'OPG est impliquée dans la protection contre la calcification des lésions d'athérosclérose
Vascular calcification is an active process that share similarities with bone remodelling. The OPG-RANKL-RANK axis that regulates osteoclastogenesis is linked to vascular calcification. We studied the involvement of the OPG-RANKL-TRAÏL System in atherosclerosis and arterial calcification. We observed that OPG and RANKL did not follow a similar pattern of expression in different stages of the atherosclerotic lesions. In an in vitro model of vascular calcification using aortic vascular smooth muscle cells (VSMC) and circulating monocytes from hypercholesterolemic pigs, we showed that macrophages derived from monocytes express RANKL and lose their OPG expression. Macrophages induce calcification and osteoblastic differentiation of VSMC. In a cohort of 124 atherothrombotic patients, we investigated the correlation of coronary calcification and atherosclerosis with the expression of OPG, RANKL, and TRAIL raRNA in circulating monocytes. We observed an inverse association between OPG mRNA and coronary calcium score. Our result: show an unbalanced expression of OPG-RANKL-TRAIL axis in atherosclerotic calcification. Macrophages play a role in the development of arterial calcification probably via their expression of OPG-RANKL System. OPG seems to have a protective role against vascular calcification

La protéine RhoA est impliquée dans de nombreuses fonctions et pathologies vasculaires. L'objectif de ma thèse a été d'identifier de nouveaux récepteurs qui activent RhoA et d'étudier son contrôle par les facteurs endothéliaux. Mes résultats mettent en évidence le couplage des récepteurs aux nucléotides extracellulaires à l'activation de RhoA/Rho-kinase responsable de la contraction et de la migration des cellules musculaires lisses. De même, les effets contractiles et mitogènes de l'urotensine II impliquent l'activation de cette voie. L'ensemble des pathologies artérielles dépendantes de RhoA est associé à une altération de l'endothélium. L'hypothèse est que RhoA pourrait être régulée par les facteurs endothéliaux. Mes travaux montrent que le NO, via la PKG, inhibe RhoA et ainsi la contraction des cellules musculaires lisses. D'autre part, nous montrons que la voie NO/PKG exerce un contrôle positif sur l'expression de RhoA qui est impliquée dans l'hypertension artérielle pulmonaire.

L’appareil digestif est un organe vital qui assure la digestion des aliments, l’absorption des nutriments et l’élimination des déchets. Une des propriétés essentielles du tube digestif est la motricité digestive qui est définie comme l’ensemble des contractions nécessaires au transit du bol alimentaire depuis la bouche jusqu’à l’anus. Les acteurs de la motricité digestive sont le système nerveux entérique, les cellules interstitielles de Cajal, et les cellules musculaires lisses. Les cellules musculaires lisses et les cellules interstitielles de Cajal ont pour origine un progéniteur mésenchymateux commun. Les cellules dérivées du mésenchyme présentent une certaine plasticité et sont capables de transiter d’un état différencié contractile et fonctionnel à un état prolifératif et immature. Toutefois, un déséquilibre de cette balance au profit de l’état d’immaturité est à l’origine de désordres de motricité digestive. Les travaux de recherches développés par l’équipe ont pour objectifs d’étudier les mécanismes qui gouvernent la différenciation des progéniteurs mésenchymateux digestifs afin d’étudier ces mécanismes en conditions pathologiques. Dans cet optique, l’équipe a identifié le gène LIX1 (LImb eXpression 1) comme le premier marqueur moléculaire de l’immaturité du muscle lisse digestif et a mis en évidence son rôle dans le contrôle de la différenciation des progéniteurs mésenchymateux au travers de la régulation de l’oncogène YAP1 (McKey et al, 2016). Dans ce contexte, le travail de recherche que j’ai réalisé s’est principalement concentré sur l’étude de LIX1 et de ses protéines partenaires dans le contrôle de la différenciation des cellules musculaires lisses gastriques et leur plasticité en conditions pathologiques.Dans un premier temps, j’ai étudié la fonction de LIX1 dans un cancer mésenchymateux du tube digestif, les GISTs (GastroIntestinal Stromal Tumor). J’ai mis en évidence le rôle et la fonction de LIX1 dans l’agressivité et dans l’immaturité des GISTs. Dans un deuxième temps, j’ai participé à la caractérisation moléculaire de cellules dérivées de patients POIC (Pseudo Obstruction Intestinale Chronique) pour lesquelles nous avons mis en évidence un défaut de différenciation associé à une expression anormale de PDGFR-A. Dans un troisième temps, j’ai développé un modèle de cellules musculaires lisses gastriques humaines dont la différenciation est maîtrisable pour étudier le métabolisme au cours de la différenciation. L’ensemble des travaux montre que LIX1 et sa mécanistique participent à la plasticité des SMCs
The digestive tract is a vital organ ensuring food digestion, nutrient absorption and waste excretion. One of the main properties of digestive tract is the motricity which is defined as the set of contractions that allows the transition of the food from the mouth to the anus. Cells involved in the regulation of digestive plasticity are the enteric nervous cells, the interstitial cells of Cajal and the smooth muscle cells. The interstitial cells of Cajal and smooth muscle cells derived from a common mesenchymal progenitor. Mesenchyme-derived cells have the unique capacity to switch from the contractile and functional state to an immaturity state. This plasticity is responsible for motricity disorders. Our work aims to identify the mechanisms involved in the differentiation of the mesenchymal progenitors and to study those mechanisms in pathological conditions. The team previously identified the LIX1 gene (LImb eXpression 1) as the first molecular marker of the digestive smooth muscle immaturity and demonstrated its role on the differentiation of mesenchymal progenitors through the control of YAP1 (McKey et al., 2016). In this context, during my thesis, I focused on LIX1 and the mitochondrial remodeling as a putative regulatory mechanism of mesenchymal-derived cells differentiation. First, I investigated and demonstrated the role and function of LIX1 in the aggressiveness and the immaturity of the GastroIntestinal Stromal Tumor (GIST) cells. In parallel, I participated to the characterization of cells derived from CPIO (Chronic Pseudo Intestinal Obstruction) patients. Finally, I developed a new model of human gastric smooth muscle cells to evaluate the metabolism during the SMC differentiation. Altogether, we showed that LIX1 and its downstream pathways control SMC plasticity

Etude de la modulation de l'etat contractile des muscles lisses arteriels (arteres caudale et femorale du rat) et veineux (veines saphene et maxillaire interne du chien) par des molecules de nature purique (adenosine. . . Atp) ou pyrimidique (utp)