Dissertations / Theses on the topic 'Néphropathie diabétique'

La néphropathie diabétique (ND) est l'une des complications graves du diabète. Elle affecte environ 30% des patients diabétiques. La microalbuminurie est actuellement l'élément diagnostique principal de la survenue de la ND mais manque de spécificité et précocité. Plusieurs études ont été consacrées à la recherche de nouveaux biomarqueurs (BM) de la ND par des approches protéomiques. Nous avons montré dans la phase initiale de notre travail que si de nombreux candidats BM avaient été identifiés, leur nature ne faisait pas consensus et que de nombreuses études, de par leur conception, ne pouvaient identifier de BM plus précoces que l'albumine. Partant de ce constat, nous avons sélectionné une cohorte originale de diabétiques de type 1 normoalbuminuriques considérés à risque de développer la ND, sur la base de l'apparition d'une microalbuminurie consécutive à un test d'effort. Une cohorte contrôle a été aussi constituée. Dans la première partie de notre travail, nous avons comparé par électrophorèse bidimensionnelle les protéomes urinaires des patients des deux coho rtes. Les BM candidats ont été ensuite identifiés par spectrométrie de masse. L'analyse fonctionnelle de ces protéines a montré que certaines sont impliquées dans la cascade de la coagulation et les mécanismes de dysfonctionnement endothélial. Le caractère diagnostique de ces protéines a été validé dans les mêmes cohortes de patients par des expériences de Western-blot. La compréhension de la nature et de la fonction physiologique des BM candidats identifiés nous a permis de mieux appréhender les mécanismes moléculaires de la pathogénèse de la ND et d'identifier des candidats biomarqueurs plus précoces que l'albumine. Ces résultats sont présentés sous la forme d'un projet d'article .La deuxième partie de notre travail expérimental est constituée d'études préliminaires visant à la recherche de protéines spécifiques urinaires, néphrine et isoformes de l'adiponectine, afin d'évaluer leur potentiel diagnostique. 1 Ben Ameur R. et al Proteomic approaches for discovering biomarkers of diabetic nephropathy. Nephrol Dial Transplant 25, 2866-752 Ben Ameur R. et al Identification of early candidate biomarkers for diabetic nephropathy by urine proteomic analysis. To be submitted<br>Diabetic nephropathy (DN) is one of the most serious complications of diabetes. It affects about 30% of diabetic patients. Microalbuminuria is currently the main available marker for DN risk, but has inadequate specificity and precocity. Several published studies intended to research new biomarkers (BM) of DN by proteomic approaches. We have shown1 that, if several candidate BM were claimed, there was no consensus about their nature and that a number of studies could not identify BM earlier than albumin because of the study design. Thus, we have selected an original cohort of type 1 diabetic patients considered at risk of developing DN, on the basis of urinary albumin excretion after an exercice test. A control cohort was also enrolled. Using 2D gel electrophoresis we compared the urinary proteomes of patients from both cohorts. Then, candidate BM were identified by mass spectrometry. Functional analysis of these proteins showed that some are involved in the coagulation cascade and in mechanisms of endothelial dysfunction. The diagnostic potential of these proteins was validated by Western blotti ng. The nature and physiological function of candidate biomarkers allowed to better understand the molecular pathogenic mechanisms of DN. Results from this part of the work are shown in the form of an article2. Preliminary studies to assess the diagnostic potential research of specific urinary proteins (nephrin and different isoforms of adiponectin) are also presented.1 Ben Ameur R. et al Proteomic approaches for discovering biomarkers of diabetic nephropathy. Nephrol Dial Transplant 25, 2866-752 Ben Ameur R. et al Identification of early candidate biomarkers for diabetic nephropathy by urine proteomic analysis. To be submitted

Alors que les mécanismes physiopathologiques principaux de la néphropathie diabétique (ND) sont bien connus, l'identification de moyens de modulation de ces mécanismes est une étape cruciale pour envisager une démarche thérapeutique néphroprotectrice. Nos travaux ont porté sur l'étude de deux systèmes modulateurs de ces mécanismes. Dans cette optique, nous avons étudié l'implication du système kallicreine-kinine à travers le rôle du récepteur B2 de la bradykinine (RB2) au cours de la ND. Alors que l'efficacité du blocage du système rénine angiotensine pour ralentir l'évolution de la ND est acquise, nous avons montré que le RB2 contribue, pour une part, à cet effet protecteur chez le rat et la souris diabétiques. Une démarche similaire est applicable à l'action des œstrogènes. Le genre féminin est un facteur de moindre susceptibilité dans l'évolution de nombreuses néphropathies chroniques. Nos travaux ont porté sur le rôle de la privation œstrogénique et l'opothérapie substitutive par l'œstradiol (E2) dans différents modèles de souris diabétiques. Nous avons ainsi pu montrer que l'E2 est protecteur entre autre en maintenant la capacité d'hypertrophie du rein. Cet effet, au niveau du glomérule, semble dépendre d'une balance entre la voie de l'IGF-1(pro-hypertrophiante) et la voie du TGFß (pro-fibrosante). Finalement, l'étude de cet effet néphroprotecteur des œstrogènes a été répétée chez la souris uni-néphrectomisée non diabétique. Cela nous a permis de montrer un effet biphasique de l'E2 : bénéfique lors d'une administration précoce après réduction néphronique, et délétère lorsque la substitution est retardée. Nos résultats étayent l'hypothèse d'un effet néphroprotecteur de l'activation du RB2 et d'un effet modulateur de l'E2 au cours du développement des néphropathies chroniques, en particulier la ND<br>While the main physiopathologic mechanisms of the diabetic nephropathy (DN) are well known, the identification of modulating means of these mechanisms is a crucial step to contemplate a renal protective therapeutic approach. Our works have been carried on the study of two modulating systems of these mechanisms. Within this scope, we have studied the implication of the kallicrein-kinin system through the function of the receptor B2 of the bradykinin (RB2) during the DN. While the blocking efficiency of the renin angiotensine system to slow down the evolution of the DN is established, we have shown that the RB2 contributes, for part, to this protective effect on the diabetic rat and mouse. A similar approach is applicable to the action of estrogens. The female gender is a factor of less susceptibility in the evolution of many chronic nephropathies. Our works were carried out on the impact of estrogenic deprivation and of treatment by estradiol (E2) in different models of diabetic mice. Thus we have been able to show that the E2 is a protector, amongst others, in maintaining the capacity of kidney hypertrophy. This effect, for the glomerule, appears to be dependent of a balance between the IGF-1 (pro-hypertrophying) signaling pathway and the TGFß (pro-fibrosing) signaling pathway. Finally the study of this renal protective effect of the estrogens has been repeated on the non diabetic uni-nephrectomized mouse. This enabled us to show a double sided effect of the E2 : beneficial in case of early administration after uni-nephrectomy and deleterious when the substitution is delayed. Our results support the hypothesis of a renal protective effect of the RB2 activation and of a modulating effect of the E2 during the development of chronic nephropathies, especially the DN

La néphropathie diabétique est la première cause d'insuffisance rénale terminale. Le stress oxydant joue un rôle central dans la pathogénie de la néphropathie. Les enzymes antioxydantes protègent contre le stress oxydant. Objectif : Étude de l'impact des variations alléliques de SOD1, SOD2, CATet GPX1 dans le développement de la néphropathie chez des sujets diabétiques de type 1. Méthodes : 30 polymorphismes ont été génotypes chez 1285 sujets diabétiques de type 1 issus de la cohorte SURGENE (n=340; durée de suivi=10 ans), et des 2 études transversales GENESIS (n-501) et GENEDIAB (n=444). Des modèles de régression logistique et d'analyse de survie ont été utilisés pour estimer les odds ratio et les hazards ratio de la prévalence et de l'incidence de la néphropathie. Toutes les analyses statistiques ont été ajustées ou stratifiées sur les stades de rétinopathie diabétique. Résultats : Nous avons observé des associations de variants de SOD1 (rs 17800135 et rs 1041740), SOD2 (rs2758329, rs8031 et rs4880), C47(rs7947841) et GPX1 (rs3448) avec la prévalence et l'incidence de la néphropathie, et avec le débit de filtration glomérulaire dans la cohorte SURGENE. Ces variants sont également associés à la néphropathie dans les études GENEDIAB et GENESIS<br>: Oxidative stress is involved in the pathogeny of diabetic nephropathy. The antioxidant enzymes play a major role in the detoxification of reactive oxygen species and have a protective effect against diabetic nephropathy. We investigated associations of allelic variations in SOD1, SOD2, CAT and GPXI genes with diabetic nephropathy in patients with type 1 diabetes. Methods: Thirty SNPs in the SOD1, SOD2, CAT and GPXI regions were analyzed in 1285 Caucasian type 1 diabetic patients from the SURGENE prospective study (n=340; 10-year follow-up), GENESIS France-Belgium (n=501) and GENEDIAB (n=444) cross-sectional studies. Cox proportional hazards and logistic regression analyses were used to estimate hazard ratios or odds ratios for the incidence and the prevalence of diabetic nephropathy. Ail analyses were adjusted or stratified by retinopathy stages. Results: In the SURGENE cohort, we observed associations of variants of SOD1 (rs 1041740 and rs!7880135), SOD2 (rs4880, rs2758329 and rs8031), CAT (rs7947841) and GPXI (rs3448) with the prevalence and the incidence of diabetic nephropathy and with the estimated glomerular filtration rate. These variants were also associated with nephropathy in the participants of the GENESIS and GENEDIAB cohorts. Conclusion: SOD1, SOD2, CAT and GPXI genes were associated with the development and the progression of diabetic nephropathy in type 1 diabetic subjects. These results are consistent with a major role for the antioxidant enzymes in the renoprotection against oxidative stress in subjects with type 1 diabetes. Further studies are needed to identify the functional variants that modulate these genetic effects on diabetic nephropathy

Résumé : La néphropathie diabétique (ND) est une complication microvasculaire du diabète évoluant ultimement en insuffisance rénale et l’hyperglycémie est connue comme étant l’un des facteurs de risques. De larges études cliniques, tel que le DCCT et l’UKPDS, ont montré que si le contrôle intensif de la glycémie se faisait de façon précoce, il serait possible de retarder le développement de la ND. Cependant, les résultats de l'EDIC montrent que si ce contrôle intensif se faisait plus tardivement, suite à une période d’hyperglycémie, il n’empêcherait plus sa progression. Les podocytes ont un rôle critique dans le maintien des fonctions rénales et leur apoptose corrèle de façon très spécifique avec la progression de la ND. Récemment, nous avons rapporté que SHP-1, une protéine tyrosine phosphatase, était augmentée en concentrations élevées de glucose (HG), menant à une inhibition des voies de signalisation de l'insuline. Notre hypothèse est que l’augmentation de l’expression de SHP-1 causée par l’hyperglycémie persiste même après réduction des niveaux de glucose, phénomène de mémoire hyperglycémique, causant une résistance à l'insuline, la mort des podocytes et une absence de réversibilité liée à la progression de ND. Les résultats in vivo montrent que la fonction et la pathologie rénale continuent de progresser et ce en dépit de la normalisation des niveaux de glucose avec implants d’insuline de 5 à 7 mois d’âge La progression de la pathologie corrèle avec le maintien de l’augmentation de l’expression de SHP-1, contribuant au maintien de l’inhibition des voies de l’insuline. En culture, des podocytes murins exposés en HG pendant 96 h et ensuite exposés en condition normale de glucose(NG) pour les dernières 24 h montrent une persistance de l’inhibition des voies de signalisation de l’insuline qui corrèle avec l’augmentation persistante de l’expression et l’activité phosphatase de SHP-1. L’activité des caspases 3/7 dans les podocytes est plus élevée lorsque ceux-ci sont exposés en HG qu’en NG. Le retour en NG pour les dernières 24 h n’a aucun effet bénéfique à réduire l’activité des caspases 3/7. Finalement, l’analyse épigénétique a été suggérée comme étant une explication du phénomène de mémoire hyperglycémique. La monométhylation de la lysine 4 de l’histone 3 (H3K4me1), un marqueur d’activation génique, est augmentée sur le promoteur de SHP-1 en HG et demeure élevée malgré le retour en NG pendant les dernières 24 h. En conclusion, l’hyperglycémie engendre une augmentation persistante de SHP-1 due possiblement à des modifications épigénétiques, causant le maintien de l’inhibition les voies de signalisation de l’insuline même après un retour à des niveaux normaux de glucose, contribuant à la progression de la ND.<br>Abstract : Diabetic nephropathy (DN) is the leading cause of end-stage renal disease. Renal podocytes apoptosis induced by hyperglycemia is an early event of DN. Clinical studies have shown that intensive blood glucose control reduced the development of DN but is not sufficient, if started late, to prevent its progression, introducing the concept of “hyperglycemic memory”. We have recently published that the tyrosine phosphatase SHP-1 is elevated in renal cortex of type 1 diabetic mice (Akita), contributing to insulin unresponsiveness and DN. We hypothesized that SHP-1 expression remains elevated regardless of systemic blood glucose normalization, and is responsible for hyperglycemic memory in podocytes leading to DN progression. In vivo contribution of SHP-1 in hyperglycemic memory was evaluated using Akita mice treated with insulin implants after 4 months of diabetes. Both urinary albuminuria and glomerular filtration rate were significantly increased in diabetic mice compared to non-diabetic mice and remained elevated despite normalization of blood glucose levels. Renal dysfunction was associated with a persistent increase of SHP-1 expression in renal cortex and inhibition of insulin action that were not normalized following insulin implants. Mouse podocytes were cultured in normal (5.6mM; NG), high glucose concentrations (25mM; HG) for 120 h or HG (96 h) followed by NG for an additional 24 h (HG+NG). We observed that Akt and ERK phosphorylation induced by insulin was inhibited in HG and were not restored despite returning glucose level to 5.6 mM after the HG period. This inhibition was associated with persistent increase of SHP-1 expression and phosphatase activity, leading to insulin signaling pathway inhibition. Moreover, caspase 3/7 activity in podocytes exposed to HG was higher than in podocytes cultured in NG and returning glucose concentrations to normal range for the last 24 h after the 96 h HG exposure had no effect on reducing caspase 3/7 activity. Epigenetic changes were studied to explain the hyperglycemic memory effect. On SHP-1 promoter, H3K4me1 levels, an activation mark, tended to be more elevated in podocytes exposed to HG and were maintained despite returning to NG levels after the HG conditions. In conclusion, hyperglycemia induces persistent and epigenetic changes of SHP-1 causing insulin unresponsiveness in the podocytes contributing to DN progression.

La perte des péricytes rétiniens est une des premières altérations de la rétinopathie diabétique. L'arrêt du cycle cellulaire, l'hypertrophie puis la disparition des cellules mésangiales rénales sont des caractéristiques typiques de la néphropathie diabétique. La voie de la glycation (formation des produits avancés de glycation ou AGE) et la voie de l'hexosamine sont deux hypothèses biochimiques proposées pour expliquer les altérations cellulaires des microcomplications du diabète. D'autre part, bien que les gangliosides aient souvent été décrits pour moduler la prolifération cellulaire, leur rôle potentiel dans les perturbations de prolifération caractéristiques de la rétinopathie et de la néphropathie diabétiques a été très peu étudié. L'objectif de ce travail de thèse a été de déterminer les effets des AGE et d'une activation de la voie de l'hexosamine, mimée par la glucosamine, sur la prolifération et le métabolisme des gangliosides des péricytes et de cellules mésangiales puis d'établir l'implication des gangliosides dans ces processus de régulation de la prolifération. Nos résultats ont montré que les AGE et la glucosamine inhibent la prolifération des deux types cellulaires étudiés. De plus, ils ont révélé que la glucosamine bloque le cycle cellulaire et induit l'hypertrophie des cellules mésangiales. D'autre part, les AGE comme la glucosamine sont capables de modifier le profil en gangliosides des cellules, en modulant les activités de leurs enzymes de biosynthèse. Enfin, nos observations suggèrent que les gangliosides sont impliqués dans l'inhibition de la prolifération et l'hypertrophie causée par les AGE et la glucosamine dans les péricytes et les cellules mésangiales. Elles présentent ainsi les gangliosides comme un nouveau mécanisme d'action des AGE et de la voie de l'hexosamine et permettent de proposer les gangliosides, en particulier ceux de la série-a, et la GM3 synthase, comme un mécanisme potentiel commun au développement de la rétinopathie et de la néphropathie diabétiques. Ce travail est un des premiers à suggérer l'implication des gangliosides dans les complications microvasculaires du diabète que sont la rétinopathie et la néphropathie diabétiques. Par l'intermédiaire des gangliosides, il ouvre des perspectives thérapeutiques nouvelles et communes pour le traitement des deux microcomplications<br>Loss of retinal pericyte is one of the earliest alteration of diabetic retinopathy. Cell cycle arrest, hypertrophy then death of renal mesangial cells are typical hallmarks of diabetic nephropathy. Glycation (advanced glycation end-products, AGE, formation) and the hexosamine pathway are two biochemical hypotheses proposed to explain cellular alteration occurring during diabetic vascular complication. On the other hand, although gangliosides have often been described as modulators of cellular proliferation, very few studies have explored their potential role in cell proliferation alteration of diabetic retinopathy and nephropathy. The aim of the present study was to determine the effects of AGE and hexosamine pathway activation, mimicked by glucosamine, on pericyte and mesangial cell proliferation and ganglioside metabolism and then to establish the implication of gangliosides in these regulation of proliferation process. Our result showed that AGE and glucosamine inhibit the proliferation of both cell types studied. Moreover, they revealed that glucosamine blocks the cell cycle and induces hypertrophy of mesangial cells. On the other hand, both AGE and glucosamine are able to affect cellular ganglioside profile by modulating their biosynthetic enzyme activities. Finally, our observations suggested that gangliosides are implicated in the inhibition of cell proliferation and hypertrophy caused by AGE and glucosamine in pericyte and mesangial cells. Thus, they present gangliosides as a novel mechanism of action of AGE and the hexosamine pathway and lead to propose gangliosides, especially a-series gangliosides and GM3 synthase, as a potential common mechanism of diabetic retinopathy and nephropathy development. This work is one of the first suggesting the implication of gangliosides in diabetic retinopathy and nephropathy. Through gangliosides, it offers new therapeutic prospects common to both microvascular complications

Résumé : La néphropathie diabétique (ND) est la principale cause d’insuffisance rénale de stade terminal en Amérique du Nord. Les podocytes, cellules épithéliales hautement spécialisées du glomérule, supportent et maintiennent les mécanismes de filtration glomérulaire. Des biopsies de reins de patients diabétiques ont montré que le nombre de podocytes est significativement réduit chez les patients avec un diabète récent. Néphrine est une protéine transmembranaire qui a été démontrée comme ayant un rôle majeur dans le maintien de l’intégrité de ces cellules. Une diminution de l’expression de néphrine est observée chez les personnes atteintes de la ND. Des études ont démontré que la phosphorylation en tyrosine de néphrine était impliquée dans la régulation de l’inhibition des voies de l’apoptose et le remodelage du cytosquelette d’actine. Notre laboratoire a publié que l’expression de la tyrosine phosphatase SHP-1 était augmentée dans les podocytes exposés à des concentrations élevées de glucose (HG). Les résidus tyrosines de néphrine sont contenus dans des séquences pouvant être reconnues par SHP-1. Notre hypothèse est que SHP-1 interagit avec néphrine, et que l’augmentation de l’expression de SHP-1 en condition d’hyperglycémie et de diabète viendrait déréguler les voies de signalisation de néphrine, contribuant aux dommages des podocytes dans la maladie. Des coimmunoprécipitations dans des podocytes montrent une interaction entre SHP-1 et néphrine, qui est augmentée en condition HG. Cette augmentation en HG était associée à une baisse des niveaux de phosphorylation de néphrine. La surexpression de la forme inactive de SHP-1 dans les podocyte rétablie les niveaux de phosphorylation de néphrine en condition HG. Dans un modèle de surexpression avec des cellules HEK, la surexpression de SHP-1 diminue les niveaux de phosphorylation des tyrosines 1176/1193 et 1217, qui sont associées au remodelage de l’actine. Des coimmunoprécipitations avec des mutants de néphrine montrent que les tyrosines 1114 et 1138 sont essentielles pour l’interaction de SHP-1 avec néphrine. Dans un modèle murin de diabète de type 1, une diminution de l’expression et de la phosphorylation de néphrine sont observée comparativement aux souris de type sauvage. Ces diminutions sont associées avec une augmentation de l’expression de SHP-1. En conclusion, l’augmentation de l’expression de SHP-1 en condition d’hyperglycémie réduit les niveaux de phosphorylation en tyrosine de néphrine et vient potentiellement inhiber ses voies de signalisation dans le diabète, contribuant à la dysfonction podocytaire et à la néphropathie diabétique.<br>Abstract : Diabetic nephropathy (DN) is the leading cause of end-stage renal disease in North America. Podocytes are highly specialized epithelial cells involved in the glomerular filtration process. Morphometric observation from kidney biopsies of diabetic patients showed a significant reduction in the number of podocytes in patients with short duration of diabetes before the apparition of microalbuminuria. Nephrin, a transmembrane protein found in the slit diaphragm, has been found to play a key role in the integrity of the podocytes. Clinical observations indicated that nephrin expression was reduced in kidney biopsy of diabetes patients. Recent studies have shown that phosphorylation of tyrosine residues of nephrin participate in intracellular pathways regulating actin dynamics and podocyte survival. Our laboratory has recently published that the expression of the tyrosine phosphatase SHP-1 is elevated in podocytes exposed to high glucose concentrations (HG). Nephrin contains sequences that are known to be potential target for SHP-1. Our hypothesis is that SHP-1 can interact with nephrin, and the increase of SHP-1 expression in diabetic nephropathy deregulates nephrin-mediated pathways, contributing to podocyte’s damage in the disease. Coimmunoprecipitation experiments show an interaction between SHP-1 and nephrin which is increased in podocytes exposed to HG. Overexpression of the inactive form of SHP-1 in podocytes exposed to HG restores nephrin phosphorylation. In HEK cells, overexpression of SHP-1 reduces nephrin phosphorylation specifically on tyrosine 1176/1193 and 1217, which regulates actin dynamics. Coimmunoprecipitation experiments with nephrin mutants show that tyrosine 1114 and 1138 are essentials to the interaction between SHP-1 and nephrin. In a type 1 diabetic murine model, a reduction of the expression and phosphorylation levels of nephrin are observed. Both reductions are associated with an increase in SHP-1 expression. In conclusion, diabetes triggered SHP-1 expression in podocytes which reduces nephrin tyrosine phosphorylation and potentially inhibits nephrin signaling in diabetes, contributing to podocytes dysfunction in diabetic nephropathy.

La néphroprotection devient un enjeu majeur dans le cadre des maladies rénales chroniques et aiguës. Nos travaux ont étudié le rôle du récepteur B2 de la bradykinine (RB2) au cours de la néphropathie diabétique (ND) et du choc endotoxinique, dans l'optique de définir de nouvelles cibles thérapeutiques. Le blocage du système rénine angiotensine présente une efficacité clinique pour ralentir la progression de la ND. Nous montrons que le RB2 contribue de façon importante à cet effet protecteur chez le rat et la souris diabétiques. De même, au cours du choc septique, les récepteurs de la BK (RB1 et RB2) jouent un rôle important dans le dysfonctionnement rénal. Le mécanisme de cet effet, qui reste mal connu, a donc été étudié pendant un choc endotoxinique chez des souris sauvages ou invalidées pour RB1 et RB2. Nos résultats étayent l'hypothèse d'un effet néphroprotecteur de l'activation du RB2, en particulier en situation chronique<br>Nephroprotection has become a critical challenge during chronic or acute renal disease management. In order to enlight new therapeutic targets, we have documented the role of bradykinin B1 and B2 receptors (B1R, B2R) during diabetic nephropathy and endotoxin shock. During diabetic nephropathy, renin-angiotensin system blockade slows the progression of the disease. Using two models of diabetes in rat and mice, we have observed that B2R activation is largely involved in this protective effect. We next investigated the role of B1R and B2R in the development of renal failure during lipopolysaccharide (LPS)-induced endotoxin shock in wild-type or mice deficient for either the B1R or the B2R. Even if further investigations are needed, B2R activation contributes to the initial decrease in blood pressure, whereas the inactivation of B1R appears detrimental. Our results support the hypothesis of a protective role of B2R activation, particularly in chronic situation

La T-cadhérine est un récepteur de l'adiponectine, protéine impliquée dans la physiopathologie du diabète. Dans les études d'association pangénomiques, les polymorphismes du gène de la T-cadhérine (CDH13) sont associés aux variations de concentrations d'adiponectine. Le but de notre étude est d'approfondir les relations entre les polymorphismes de CDH13, l'adiponectine circulante, et le risque de diabète et de ses complications. Nous avons sélectionné deux polymorphismes du gène CDH13. Les génotypages ont été effectués dans plusieurs cohortes : D.E.S.I.R., issue de la population générale française, DIABHYCAR, cohorte de sujets atteints du diabète de type 2, et trois cohortes de patients diabétiques de type 1, GENESIS, GENEDIAB et SURGENE. Dans la population générale, les polymorphismes de CDH13 sont associés à l'indice de masse corporelle, à l'HbA1c, au Fatty Liver Index, indice de stéatose hépatique, et aux concentrations plasmatiques d'adiponectine. Dans une étude cas-contrôle entre D.E.S.I.R. et DIABHYCAR, les polymorphismes sont associés au risque de diabète de type 2. Ces associations pourraient être dues aux effets bénéfiques de l'adiponectine. Dans les cohortes de sujets diabétiques de type 1, GENESIS et GENEDIAB, nous avons observé des associations entre les polymorphismes de CDH13, la prévalence et l'incidence de la néphropathie. L'analyse dans l'étude prospective SURGENE confirme ces associations. Le sens des relations observées dans cette étude est en faveur d'un rôle délétère de l'adiponectine dans la néphropathie diabétique. En conclusion, les associations observées pourraient s'expliquer par des variations d'adiponectinémie et suggérer un lien de causalité<br>T-cadherin is a receptor of adiponectin, a protein involved in the pathophysiology of diabetes. In genome-wide association studies, T-cadherin gene (CDH13) polymorphisms are associated with adiponectin concentrations. The aim of our study was to deepen the relationship between polymorphisms of CDH13, plasma adiponectin, and the risk of diabetes and its complications. We selected two polymorphisms in CDH13. Genotyping was performed in D.E.S.I.R., cohort drawn from the French general population, DIABHYCAR (subjects with type 2 diabetes) and three cohorts of patients with type 1 diabetes, GENESIS, GENEDIAB and SURGENE. In the general population, CDH13 polymorphisms were associated with body mass index, HbA1c, Fatty Liver Index, an index of hepatic steatosis, and plasma adiponectin. In a case-control study between D.E.S.I.R. and DIABHYCAR, polymorphisms were associated with the risk of type 2 diabetes. These associations with clinical phenotypes could be due to the beneficial effects of adiponectin. In subjects with type 1 diabetes from GENESIS and GENEDIAB, we observed associations between polymorphisms of CDH13 and the prevalence and the incidence of kidney disease. The analysis in the SURGENE prospective study confirmed these associations. The direction of the relationships observed in this study is in favor of a deleterious role of adiponectin in diabetic nephropathy. In conclusion, these associations may be explained by variations in adiponectin and suggest a causal relationship

La néphropathie diabétique (ND), principale cause d’insuffisance rénale chronique, est caractérisée par une dysfonction des podocytes rénaux. Cette dysfonction podocytaire peut être causée par une résistance à l’insuline induite suite à l’exposition des podocytes aux acides gras libres (AGL). L’un des mécanismes par lequel les AGL réduisent les actions de l’insuline serait l’activation de la voie de Mammalian target of rapamycin (mTOR). Les objectifs sont de caractériser les mécanismes de résistance à l’insuline par les AGL dans les podocytes et d’étudier l’implication de la voie du complexe mTORC1 menant à la ND dans un modèle de diabète de type 2. In vivo, la fonction et la pathologie rénale des souris diabétiques de type 2 (db/db) ont été évaluées. Des podocytes murins ont été cultivés pendant 96 h en conditions normales (5,6 mM, NG) ou élevées (25 mM, HG) de glucose avec ou sans palmitate (25 μM) pour les dernières 24 h. In vitro, les podocytes exposés en HG ont montré une diminution de l’activation d’Akt induite par l’insuline. Le palmitate seul a diminué de 50% l’activation d’Akt alors que la combinaison HG + palmitate a accentué cette diminution en la réduisant de 72%. Cette inhibition se ferait via la phosphorylation en sérine d’IRS1. En effet, en présence de palmitate, la phosphorylation d’IRS1 (ser307) est augmentée d’environ 2 fois. De plus, la phosphorylation d’IRS1 par le palmitate est corrélée à une augmentation de la phosphorylation de mTOR (ser2448) et de son substrat S6 (ser240/244). L’inhibition de la voie de signalisation de l’insuline par la voie mTOR serait due à l’activation de la PKC-α suite à une stimulation au palmitate. Pour ce qui est de mTORC2, la phosphorylation inhibitrice de Rictor (thr1135) augmente de 47% en présence de palmitate. In vivo, dans les souris db/db, l’augmentation des marqueurs de la ND (albuminurie, expansion du mésangium, hypertrophie du glomérule et expression de TGF-beta) est associée à une élévation de la p-mTOR, p-Rictor et de p-S6 dans les glomérules rénaux. En conclusion, le phénomène de résistance à l’insuline par les AGL dans les podocytes serait causé par l’activation de PKC-α/mTORC1 menant à la phosphorylation d’IRS1 en sérine 307, un mécanisme complémentaire aux actions de l’hyperglycémie, et contribuant de façon indépendante à la progression de la ND. De plus, l’inhibition du complexe mTORC2 contribue à la diminution de la signalisation de la voie de l’insuline.<br>Abstract : Diabetic nephropathy (DN) is the leading cause of chronic renal failure in diabetic patients and is characterized by the dysfunction of podocytes. Our laboratory has shown that hyperglycemia caused podocyte insulin unresponsiveness and cell death via the upregulation of PKC- and SHP-1, a tyrosine phosphatase. In contrast, free fatty acids (FFA)-induced insulin resistance in podocytes is not associated with SHP-1 expression. Thus, other signaling pathways could be implicated including the activation of the Mammalian target of rapamycin (mTOR) complexes pathway. The aim of this study was to investigate the insulin resistance mechanisms caused by FFA in podocytes leading to DN in type 2 diabetes. In vitro, cultured podocytes were exposed to normal (5.6 mmol/L; NG) or high glucose (25 mmol/L; HG) levels for 96 h and to palmitate (25 µmol/L) the last 24h with or without insulin stimulation (10 nmol/L). As previously showed, podocytes exposed to HG decreased Akt activation upon insulin stimulation. Palmitate treatment alone reduced insulin-induced Akt phosphorylation by 50% while a combination of palmitate and HG blunted Akt activation by 72%. The inhibition of Akt by palmitate was associated with the increase of PKC- activation leading to mTOR phosphorylation and its substrate S6. Moreover, the mTORC1 complex activation enhanced the serine 307 phosphorylation of IRS1 known to de-activate IRS1. Furthermore, palmitate also mediated the mTORC2 complex inhibition via the Thr1135 phosphorylation of Rictor. In vivo, the implication of mTORC1 complex in DN development was evaluated using 25 weeks old type 2 diabetes mice (db/db). Mice developed increased albuminuria, mesangial cell expansion and glomerular hypertrophy compared to non-diabetic mice, which correlated with the phosphorylation of mTOR, Rictor and S6. In conclusion, elevated FFA levels caused activation of PKC-/mTORC1 pathway and inhibition of mTORC2 leading to insulin resistance in podocytes and DN progression.

Nous avons étudié dans deux modèles expérimentaux de néphropathie diabétique (rats hypertendus SHR et rats normotendus WKY rendus diabétiques par injection de streptozotocine) l'expression de la néphrine. Nous avons montré que l'expression glomérulaire du gène et de la protéine néphrine était diminuée chez les rats diabétiques. La diminution de l'expression de la néphrine était associée au développement de l'albuminurie chez les rats hypertendus et normotendus. Un antagoniste du récepteur AT1 de l'angiotensine II prévenait chez les rats diabétiques l'apparition de l'albuminurie et la diminution de l'expression de la néphrine. Nous avons montré chez le rat diabétique SHR qu'il existait une diminution de l'expression rénale de l'expression des deux récepteurs AT1 et AT2 de l'angiotensine II. Un traitement par un antagoniste du récepteur AT1 prévenait la réduction de l'expression du gène et de la protéine du récepteur AT1 mais était sans effet sur l'expression du récepteur AT2

Les modifications de prolifération (hyperplasie, arrêt du cycle cellulaire, et hypertrophie), sont associées à de nombreuses pathologies touchant le glomérule rénal, et sont des caractéristiques typiques de la néphropathie diabétique. La voie de la glycation (formation des produits avancés de glycation ou AGE) constitue une hypothèse biochimique majeure évoquée dans ce type d'altérations cellulaires liées aux complications microvasculaires du diabète. D'autre part, bien que les sphingolipides, notamment les céramides, sphingosine, et sphingosine-1-phosphate aient souvent été décrits pour intervenir dans la régulation de la croissance cellulaire, leur rôle potentiel dans les perturbations de prolifération caractéristiques de la néphropathie diabétique n'a quasiment pas été étudié. L'objectif de ce travail de thèse a été de déterminer les effets des AGE sur la prolifération et le métabolisme des sphingolipdies des cellules mésangiales de rat en culture (RMC), puis de définir et préciser l'implication des sphingolipides dans ces processus de régulation de la prolifération. Une approche ex vivo dans des modèles d'animaux diabétiques a par ailleurs été développée afin d'appuyer ces hypothèses dans un contexte de néphropathie diabétique. Nos résultats ont montré que les AGE, par une interaction spécifique avec le récepteur RAGE exprimé par les RMC, modulent de façon bimodale la prolifération de ces cellules. Ainsi, les AGE induisent une activation de prolifération à faibles concentrations (&lt;1 µM), et inhibent au contraire la croissance des RMC à plus fortes concentrations (3-10 µM). D'autre part, les AGE se sont révélés capables de moduler, de façon bimodale là encore, le métabolisme de conversion des céramides, en augmentant -à faibles concentrations- ou inhibant -à fortes concentrations- notamment l'activité et ou/l'expression de deux enzymes, la céramidase et la sphingosine-kinase. Du jeu de ces modulations enzymatiques résulte l'accumulation de dérivés sphingolipidiques du céramide. Les faibles concentrations d'AGE induisent la production de sphingosine-1-phosphate aux effets pro-mitogéniques, les fortes concentrations, au contraire, l'accumulation de glycosphingolipides et de sphingosine, capables d'inhiber la prolifération des RMC. Enfin, nos expériences dans des modèles animaux (rat STZ) suggèrent qu'une variation du métabolisme des sphingolipides participant à l'accumulation locale de sphingosine-1-phosphate est impliquée dans l'augmentation de la prolifération des cellules mésangiales glomérulaires apparaissant transitoirement in vivo dans les premiers stades de la néphropathie diabétique. Ce travail est un des premiers à suggérer l'implication des sphingolipides comme un nouveau médiateur de l'action des AGE dans les cellules mesangiales, et permet de proposer la production des différents sphingolipides résultant notamment de la modulation des céramidases et sphingosine kinase, comme un mécanisme potentiel participant au développement de la néphropathie diabétique<br>Advanced glycation end products (AGE) are generated by chronic hyperglycaemia and may cause cellular alteration leading to microvascular complications such as diabetic nephropathy (DN). Disregulation of mesangial cell proliferation is known to contribute to the development of DN. In this study, we investigated the effects of AGE on rat mesangial cells (RMC) proliferation. In addition, because sphingolipids (SPL), and in particular ceramide (Cer), sphingosine (Sph), and sphingosine-1-phosphate (S1P) play important roles in the regulation of cell proliferation and cell death, we evaluated the involvement of SPL metabolism in the AGE response. On the other hand, ex vivo experiments using the streptozotocin (STZ)-diabetic rat model were undertaken in order to investigate the pathophysiological relevance of the cell studies results in the context of diabetic nephropathy. Our results showed that AGE induce bimodal effects on mesangial cells proliferation through a specific interaction with their receptor RAGE. Thus, after 72 h of treatment, low AGE concentrations (&lt;1µM) induced a significant increase of RMC proliferation, whereas higher AGE concentrations (3-10 µM) markedly reduced it. In parallel, AGE exerted biphasic effects on biosynthetic enzymes activities and/or expression, namely neutral ceramidase and sphingosine-kinase. Low AGE concentrations induced neutral ceramidase and sphingosine-kinase activation, whereas high AGE concentrations inhibited both activities. Surprisingly, neutral ceramidase activity inhibition by AGE did not result in changes of Cer levels. However, the AGE (10 µM)-inhibitory effect on RMC proliferation was accompained by increased sphingosine levels and was specifically prevented by blocking glucosylceramide synthesis, suggesting that Sph and/or glycolipids are involved in mediating the effects of AGE at high concentrations. On the other hand, treatment of cells with low AGE concentrations led to an increase of S1P production, presumably associated to the observed activation of neutral ceramidase and sphingosine kinase. Taken together, these results show that AGE regulate mesangial cell growth by modulating Cer conversion into other bioactive SPL, namely, S1P, Sph, and glycolipids. On the other hand, our ex vivo observations on STZ-diabetic rats supported our cell studies results and suggested that glomerular S1P accumulation is likely implicated in the early and transient promotion of mesangial cells proliferation during the very early stages of diabetic nephropathy. In conclusion, our results present SPL metabolism as a novel mechanism of action of AGE. Further, this work is one of the first to propose SPL metabolism, especially regulation of S1P and Sph/glycosphingolipides levels as a potential mechanism involved in the development of diabetic nephropathy

Introduction : Le but de cette étude est d’évaluer l’association entre (i) 8-hydroxy-2’-désoxyguanosine (8-OHdG), un marqueur de l’oxydation de l’ADN ; (ii) la longueur des télomères leucocytaires (LTL) ; et (iii) des variations alléliques de gènes impliqués dans l’oxydation de l’ADN et la LTL ; avec la survenue de complications rénales et vasculaires chez des personnes atteintes de diabète de type 1 (DT1). Participants et Méthodes : Les cohortes GENEDIAB et GENESIS ont inclus 494 et 662 participants avec un suivi moyen de 9±3 et 6±3 années, respectivement. Les concentrations plasmatiques de 8-OHdG ont été mesurées à l’inclusion et 27 SNPs ont été génotypés dans les 2 cohortes. La LTL a été mesurée par Q-PCR à l’inclusion dans la cohorte GENEDIAB. Résultats : Des concentrations plus élevées de 8-OHdG étaient associées à un DFG plus bas, une albuminurie plus haute à l’inclusion et à un risque plus élevé d’insuffisance rénale terminale (IRT) pendant le suivi. Les allèles mineurs A du rs7675998 (NAF1), G du rs2125173 et du rs10506083 (BICD1) étaient associés avec un risque élevé d’IRT pendant le suivi. La LTL n’était pas associée au risque d’IRT. En revanche les participants présentant les télomères les plus courts et les concentrations les plus élevées de 8-OHdG avaient un risque plus important d’amputation de membre inférieur. Conclusion : Des concentrations élevées du 8-OHdG et des polymorphismes des gènes NAF1 et BICD1, sont associés à la sévérité de la néphropathie diabétique dans 2 cohortes de patients diabétiques de type 1. La LTL semble être un marqueur du risque indépendant d’amputation, de même que le 8-OHdG<br>Introduction: The purpose of this study is to assess the association between (i) 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OHdG), a marker of DNA oxidation; (ii) leukocyte telomere length (LTL); and (iii) allelic variations of genes involved in DNA oxidation and LTL; with the occurrence of renal and vascular complications in people with type 1 diabetes. Participants and Methods: The GENEDIAB and GENESIS cohorts included 494 and 662 participants with an average follow-up of 9.3 and 6.3 years, respectively. Plasma concentrations of 8-OHdG were measured at baseline and 27 SNPs were genotyped in both cohorts. LTL was measured by Q-PCR at baseline in the GENEDIAB cohort. Results: Higher concentrations of 8-OHdG were associated with lower GFR, higher albuminuria at baseline, and a higher risk of end-stage renal disease (ESRD) during follow-up. Minor alleles A of rs7675998 (NAF1), rs2125173 and rs10506083 (BICD1) were associated with a high risk of ESRD during follow-up. LTL was not associated with the risk of ESRD. In contrast, participants with the shortest telomeres and the highest concentrations of 8-OHdG had a higher risk of lower limb amputation. Conclusion: High concentrations of 8-OHdG and NAF1 and BICD1 polymorphisms are associated with the severity of diabetic nephropathy in 2 cohorts of type 1 diabetic patients. LTL appears to be an independent marker of amputation risk, as well as 8-OHdG

Le rôle de l’enzyme de conversion de l’angiotensine I (ECA) et du système kallicréine-kinines (SKK) dans le diabète et ses complications rénales a été étudié grâce à l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés. L’analyse du transcriptome glomérulaire de souris diabétiques sauvages ou surexprimant le gène de l’ECA a révélé que l’expression des gènes de protéines de la structure podocytaire est altérée par le diabète avant même l’apparition de lésions histologiques. En revanche, le nombre de copies de l’ECA n’a pas d’effet sur l’expression génique de ces composants en condition diabétique suggérant l’existence d’autres mécanismes d’action de l’enzyme sur l’albuminurie. Les travaux menés dans cette thèse ont également permis de mettre en évidence un effet anti-albuminurique du SKK dans les stades précoces de l’atteinte rénale diabétique. Ceci constitue un argument en faveur du développement de nouveaux agonistes du système dans le traitement de la néphropathie diabétique. Enfin, l’absence de TK ou de récepteur B2 des kinines n’a pas d’impact sur la sensibilité à l’insuline ou sur la tolérance au glucose. Les résultats suggèrent que le SKK ne joue pas de rôle majeur dans l’homéostasie glucidique.

Résumé : Les podocytes, cellules épithéliales rénales, sont nécessaires au maintien de la structure et de la fonction de filtration des glomérules rénaux. La dédifférenciation et l’apoptose des podocytes sont des évènements précoces de la néphropathie diabétique. Des études ont rapporté que l’insuline est nécessaire à la survie des podocytes puisque la délétion du récepteur à l’insuline dans les podocytes de souris entraîne une pathologie glomérulaire semblable à la néphropathie. D’autres études ont montré que la protéine tyrosine phosphatase Src homology-2 domain-containing phosphatase-1 (SHP-1) inhibe les voies de signalisation de l’insuline au niveau du foie et du muscle en déphosphorylant la sous-unité bêta du récepteur à l’insuline (IRβ) et la kinase Phosphatidylinositide 3-kinase (PI3K). Il a récemment été démontré que l’expression de SHP-1 est élevée dans les cortex rénaux de souris diabétiques. Nous avons donc émis l’hypothèse que l’expression de SHP-1 induite par l’hyperglycémie altère les actions de l’insuline dans les podocytes. Nous avons premièrement utilisé un modèle in vivo de souris diabétiques de type 1 (Ins2+/C96Y; Akita). Comparées aux souris contrôles (Ins2+/+), les souris Akita présentaient une apoptose élevée des podocytes ainsi qu’une perte des pédicelles. La phosphorylation de la protéine kinase B (Akt) et de Extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2), suite à une injection systémique d’insuline, était également significativement diminuée dans les cortex rénaux des souris Akita. Cette diminution correspondant à une résistance à l’insuline corrélait avec une augmentation de deux fois de l’expression de SHP-1 dans les glomérules. Nous avons ensuite utilisé une lignée immortalisée de podocytes murins en culture et avons observé que l’exposition à des concentrations élevées de glucose (HG; 25 mM) pendant 96 h, entraînait l’augmentation de l’expression de marqueurs apoptotiques et de l’activité enzymatique de caspase-3/7 en comparaison aux concentrations normales de glucose (NG; 5,6 mM). L’exposition en HG a augmenté l’expression de l’ARNm et protéique de SHP-1, en plus de réduire la signalisation de l’insuline dans les podocytes. La surexpression de la forme dominante-négative de SHP-1 dans les podocytes a permis de renverser les effets de HG et de restaurer les actions de l’insuline. Finalement, l’augmentation de l’expression de SHP-1, tant in vivo qu’in vitro, a été directement corrélée à son association avec IRβ et à la diminution de la phosphorylation de IRβ, Akt et ERK1/2 suite à une stimulation à l’insuline. En conclusion, nous avons montré que l’expression élevée de SHP-1 dans les glomérules cause une résistance à l’insuline et la mort des podocytes contribuant ainsi à la néphropathie diabétique. // Abstract : Podocytes are epithelial renal cells required to preserve glomerular structure and filtration. Their dedifferentiation and apoptosis are early events of diabetic nephropathy progression. Previous studies have shown that insulin action is critical for podocyte survival since deletion of its receptor lead to a glomerular pathology similar to nephropathy. It has also been demonstrated that Src homology-2 domain-containing phosphatase-1 (SHP-1), a protein tyrosine phosphatase, inhibits insulin signaling pathway in liver and muscle by dephosphorylating tyrosine residues on insulin receptor beta-subunit (IRβ) and the Phosphatidylinositide 3-kinase (PI3K). A recent study concluded that SHP-1 is elevated in kidney cortex of type 1 diabetic mice. We hypothesized that hyperglycemia-induced SHP-1 expression may affect insulin actions in podocytes. To confirm this hypothesis, we used type 1 diabetic Akita mice (Ins2+/C96Y). Compared to control littermate mice (Ins2+/+), Akita mice developed elevated podocyte foot process effacement and podocyte apoptosis. In contrast to control mice, insulin-stimulated protein kinase B (Akt) and extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) phosphorylation was remarkably reduced in renal podocytes of Akita mice. This phosphorylation diminution associated to a renal insulin resistance was correlated with a two-fold increase of SHP-1 expression in the glomeruli. We then used cultured murine podocytes cell line to confirm our in vivo results. Podocytes exposed to high glucose concentration (HG; 25 mM) for 96 h exhibited high levels of apoptotic markers and caspase-3/7 enzymatic activity as compared to normal glucose concentration (NG; 5,6 mM). HG exposure raised mRNA and protein levels of SHP-1 and reduced the insulin-signaling pathway in podocytes. Overexpression of dominant-negative SHP-1 in podocytes prevented HG effects and restored insulin actions. Finally, elevated SHP-1 expression induced by high glucose levels was directly correlated to an increased association with insulin receptor-β subunit (IRβ) in vitro and in vivo. This association is therefore leading to the reduction of both IRβ phosphorylation and insulin-stimulated Akt and ERK phosphorylation. In conclusion, our results showed that high levels of SHP-1 in glomeruli cause insulin resistance and podocyte loss, thereby contributing to diabetic nephropathy.

Le diabète de type 2 (DT2) représente un enjeu de santé publique au regard de ses complications, qui sont des maladies complexes, où interagissent des déterminants génétiques et environnementaux.L'objectif de ce travail était d'étudier ces déterminants dans trois populations indépendantes de patients DT2 en couplant études transversales (DIAB2NEPHROGENE) et longitudinales (SURDIAGENE et DIABHYCAR) totalisant 7767 sujets. Via une approche gène-candidat, nous avons focalisé nos recherches sur le système des peptides natriurétiques, le gène NPR3 (codant le récepteur de clairance aux peptides natriurétiques) et les apports sodés puis la voie métabolique des hormones sexuelles, le gène CYP19A1 (codant l’aromatase) et les concentrations de stéroïdes sexuels. Nous avons montré que l'allèle G du rs2270915 du NPR3 est un allèle de risque de pression artérielle (PA) plus élevée et de moindre sensibilité pressive à la réduction sodée qui ne confère pas d'augmentation significative de risque d'évènements cardiovasculaires (ECV) contrairement au rs6889608. Enfin, la survie sans ECV est significativement modulée par les apports en sel avec un risque de morbi-mortalité réduit chez les sujets diabétiques consommant le plus de sel malgré un niveau de PA plus élevé.Nous avons confirmé que le sexe masculin est un facteur de risque pour la néphropathie diabétique (ND) mais également pour la survenue d'ECV. Nous avons montré, chez les hommes, que des concentrations plus élevés d'oestradiol s'associent à une prévalence plus importante de ND mais ne se traduisent pas par une augmentation des événements rénaux oucardiovasculaires. CYP19A1 n'est associé ni avec les niveaux d'oestradiol, ni avec la prévalence ou la sévérité de la ND. Deux SNP s'associent toutefois significativement avec la survenue d'insuffisance rénale chronique terminale.Au total, nous avons identifié dans 2 voies métaboliques distinctes des déterminants génétiques de complications du DT2 ainsi qu'une interaction gène-environnement<br>Type 2 diabetes (T2D) is a public health issue because of vascular and renal complications, which are complex diseases with interaction between genetic and environmental determinants.The objective of this work was to study these determinants in three independent populations of T2D patients by coupling cross-sectional (DIAB2NEPHROGENE) and longitudinal studies (SURDIAGENE and DIABHYCAR). Through a candidate-gene approach, we first focused on the natriuretic peptides system, NPR3 gene and sodium intake and then on the metabolic pathway of sex hormones, CYP19A1 gene (coding for aromatase) and sex steroid levels.Our first results showed that NPR3 rs2270915 G Allele was associated with high blood pressure (BP) and a reduced salt-sensitivity of BP. However, this SNP was not associated with any significant risk of cardio-vascular events (CVE) or death, at variance with rs6889608. Ultimately, CVE-free survival was impacted by salt intake with a reduced risk of morbi-mortality in those patients having the greatest intake, though a higher BP.In our second study, we confirmed that male gender was a risk factor for diabetic nephropathy (DN), but also for the occurrence of CVE. In men, we showed higher levels of estradiol (E2) associated with a higher prevalence of ND but without any significant increase in renal or CVE during follow-up. CYP19A1 variants were not associated with either E2 levels or the prevalence of ND. However, 2 SNPs tested, were significantly associated with the occurrence of end stage renal failure. Altogether, we have identified 2 different metabolic ways contributing to the genetic determinants of complications associated with T2D including a gene-environment interaction

Les anomalies lipidiques (diminution du cholestérol HDL et HDL2, augmentation des acides gras libres, des triglycérides VLDL, des LDL petites et denses, oxydation, glycosylation) constituent des éléments importants du syndrome d'insulino-résistance qui précède et accompagne le diabète de type 2. Les acides gras libres joueraient un rôle essentiel, voire initiateur, dans le développement du diabète de type 2 alors que le cholestérol HDL aurait un effet protecteur uniquement chez les femmes, ce qui conduit à spéculer sur le rôle des hormones sexuelles. Les lipides jouent également un rôle probable dans le développement des complications microangiopathiques. Leur rôle sur la rétinopathie a été peu étudié. Le cholestérol LDL pourrait être lié à l'incidence de la néphropathie, principalement par ses modifications qualitatives, et le cholestérol HDL pourrait être protecteur, uniquement chez les femmes. Le rôle des lipides est essentiel lors du développement des complications macrovasculaires. Le cholestérol LDL et HDL, ainsi que plus récemment leurs modifications qualitatives, ont un rôle démontré. Les triglycérides constitueraient également un facteur de risque indépendant des maladies cardiovasculaires lors du diabète de type 2. Les acides gras libres altèreraient la fonction cardiaque et la pression artérielle. En conclusion, les anomalies lipidiques associées au diabète de type 2 constituent une combinaison redoutable. Si leur rôle est modeste lors du développement des complications microangiopathiques en comparaison du rôle du contrôle glycémique, la situation s'inverse lors des complications macroangiopathiques qui constituent la première cause de mortalité. Les traitements hypolipémiants, en association avec les autres mesures préventives des maladies cardiovasculaires, doivent probablement être placés au premier rang lors de la prise en charge du patient diabétique de type 2, peut-être avant même le contrôle glycémique<br>Lipid abnormalities (decreased HDL and HDL2 cholesterol, increased VLDL triglycerides and small and dense LDL, glycation, oxidation) are an important component of the insulin-resistance syndrome that precedes type 2 diabetes. Free fatty acids play an aggravating and potentially initiator role in the development of type 2 diabetes. HDL cholesterol may have a protective effect in women only, which may imply a role of sexual hormones. Lipids have a potential effect on the development of micro-vascular complications. Their role on retinopathy has not been well studied. LDL cholesterol and especially its qualitative modifications may have deleterious effects on nephropathy, whereas HDL cholesterol may be protective in women only. Lipids play a major role in the development of macro-vascular complications. LDL and HDL cholesterol and their qualitative modifications are recognized risk factors. Triglycerides may also be an independent risk factor for cardiovascular diseases in type 2 diabetes, and free fatty acids may have deleterious effects on cardiac function and blood pressure. In conclusion, the lipid abnormalities associated with type 2 diabetes bring a fatal combination. As compared with glucose control, lipid abnormalities lead a minor but potential role in the development of micro-vascular complications, but a major role in the development of macro-vascular complications, which correspond to the first cause of mortality. Hypolipidemic treatment, together with other preventive measures of cardiovascular diseases, should probably be ranked first, and may be before diabetes control, during type 2 diabetes care

Le diabète de type 2 (DT2) est une maladie chronique associée à de graves et coûteuses complications. Dans un contexte de restriction budgétaire, il est nécessaire de pouvoir estimer les ressources à affecter à la prise en charge des maladies chroniques et donc de suivre l’évolution épidémiologique et économique d’une telle maladie. Une base de données a été construite à partir des données médico-administratives de l’assurance maladie luxembourgeoise. Elle comprenait les consommations de soins, associées au diabète et ses complications, des patients diabétiques de type 2 traités entre 2000 et 2006. L’objectif était d’étudier les champs d’utilisation de ces données et leurs applications possibles pour les décisions en santé publique. Cette thèse en donne quelques exemples. En 2006, la prévalence du DT2 au Luxembourg était de 3,79% (N= 17 070). Un algorithme a permis d’identifier trois stades de la néphropathie diabétique (3,77% des cas de DT2 en 2006). L’analyse de l’adhérence aux recommandations européennes de bonnes pratiques médicales a mis en évidence une situation critique associée à certains facteurs (médecin traitant, type de traitement, région de résidence…). Les dépenses moyennes d’un patient en hémodialyse a été estimé à 116 647€/patient en 2006. Enfin, une analyse médico-économique a montré la dominance coût-efficace d’une stratégie d’implémentation de la dialyse péritonéale sur la situation actuelle. Malgré les difficultés à évaluer leur qualité, les données médico-administratives offrent une source d’informations précieuses pour les décideurs publics et les professionnels de la santé, dans le but d’améliorer la prise en charge des patients<br>Type 2 diabetes (T2D) is a chronic disease associated with many severe and costly complications. In a context of budgetary constraint, it is necessary to obtain an estimate the amount of resources to allocate to the management of chronic diseases. This includes monitoring the epidemiologic and economic evolutions. A database was built from medico-administrative databases of the national health insurance of Luxembourg. It included the healthcare consumptions associated with diabetes and its complications, of all type 2 diabetic patients treated in Luxembourg between 2000 and 2006. The objectives were to study the fields of use of this database and the possible applications for public health decision-making. This thesis gives some examples. In 2006, T2D prevalence in Luxembourg was 3.79% (N= 17070). An algorithm was built and permitted to identify three stages of diabetic nephropathy (3.77% of T2D cases in 2006). The analysis of the adherence to European follow-up guidelines showed a critical situation associated to several factors (treating physician, type of treatment, living region…). The mean costs associated with patients in dialysis were estimated at 116 647€/patient in 2006. Finally, a health-economic evaluation showed the dominance of a strategy promoting peritoneal dialysis in Luxembourg over the present situation

Le diabète de type 1 non traité induit des altérations la Na,K-ATPase tubulaire rénale en fonction du temps. Ces altérations sont spécifiques du segment médullaire de la branche large ascendante de Henlé. Une supplémentation nutritionnelle par l'acide gamma-linolénique augmente le pourcentage d'acide arachidonique présent dans la membrane, et restaure l'activité de la Na,K-ATPase tubulaire rénale. Enfin, le peptide-C stimule l'activité de la Na,K-ATPase tubulaire rénale par une phosphorylation proteine kinase C alpha dépendante. Ce travail expose les résultats observés concernant l'activité et l'expression de la Na,K-ATPase au cours du diabète insulinodépendant chez le rat. Le rôle régulateur des acides gras polyinsaturés de la membrane plasmique déterminé par une intervention nutritionnelle et le rôle physiologique du peptide-C sont également discutés<br>Type 1 diabetes results in renl tubular Na,K-ATPase dysfunction. These alteration are specific of medullary thick acsending limb segment. Nutritional suplementation with gamma-linolenic acid, increases the percentage of arachidonic acid in plasmic membranes, and restaures tubular Na,K-ATPase activity. C-peptide stimulates tubular Na,K-ATPase activity through PKC-alpha dependent phosphorylation. Our work describes the results of Na,K-ATPase acivity and expression in murine model of type 1 diabetes. The involvement of fatty acids and C-peptide in tubular Na,K-ATPase regulation is discussed

Le diabète de type 2 possède une origine génétique mais également environnementale. Parmi les facteurs environnementaux incriminés, l'exposition au diabète de type 2 in utero confère aux descendants adultes une augmentation du risque de développer un diabète de type 2. Qu'il s'agisse d'un effet toxique direct ou par l'intermédiaire d'une altération de l'angiogénèse fœtale, il est aussi possible que l'atteinte soit multiviscérale. Chez l'animal, l'exposition in utero à l'hyperglycémie est associée à une réduction du nombre de néphrons. En effet, des données expérimentales sur des rattes gestantes hyperglycémiques suggèrent que l'hyperglycémie modérée entraîne une réduction du nombre de néphrons (et par conséquent de la capacité de filtration glomérulaire) chez les conceptus. Par ailleurs, il a été démontré dans le modèle d'angiogénèse de la membrane chorio-allantoïdienne de poulet une réduction nette de l'angiogénèse par un effet direct de l'hyperglycémie sur la multiplication et l'apoptose des angiocytes. Le but de notre étude était de tester la réserve fonctionnelle rénale de sujets dont le développement fœtal s'est déroulé dans un milieu hyperglycémique, sachant qu'une réduction de cette réserve est un signe d'hyperfiltration silencieuse destinée à compenser la réduction de la masse néphronale. On a ainsi étudié cette réserve chez 19 descendants issus de mères diabétiques et 18 descendants de pères diabétiques pris comme témoins. En effet, quand on avait induit une vasodilatation du rein par des acides aminés, le débit de filtration glomérulaire et le débit plasmatique rénal efficace des descendants de mères diabétiques ont moins augmenté par rapport aux descendants de pères diabétiques , la tension et les résistances vasculaires rénaux moins diminué ; ce qui se traduit par une moindre réserve fonctionnelle rénale et probablement une masse néphronale moins importante. Or, il est bien connu depuis les années 80 qu'une réduction du nombre de néphrons est un facteur prédisposant aux maladies glomérulo-sclérotiques, à l'hypertension artérielle et aux maladies cardiovasculaires en général, ce qui pourrait être le cas de descendants de mères diabétiques de type<br>Animal experimental studies reveal that hyperglycaemia during foetal development decreases the capillary formation and extension, probably by inducing an early apoptosis of angio-progenitor cells. In human models, preliminary results of an undergoing clinical study (3) show that children born of diabetic insulin dependent DIM mothers develop rather earlier and quicker an insulin resistance syndrome comparing to the ones born from DIM fathers; among the criteria of insulin résistance lies hypertension, which could be of renal origin. Therefore, we tested if this pathology was due to a decrease in renal circulation and angiogenesis during foetal development by studying the kidneys' function in these adults who during foetal development were grown in a hyperglycaemic milieu and to compare them with adults born from DIM fathers. In other terms studying the "rénal functional reserve" RPR which is the capability of the kidneys to increase their GFR and RPF when stimulated by certain substances such as AA that cause a vasodilatation of glomerular arteries ; the absence or reduction of this increase suggest that nephrons are already working on their maximal capacity and chronic hyperfiltration would lead to a progressive decline in kidneys' function In fact, our results showed that offspring of type I diabetic mothers have a reduced renal functional reserve comparing to healthy matched individuals

Parallèlement à son activité métabolique, le tissu adipeux (TA) possède également une activité sécrétoire intense. L'Autotaxine (ATX) est une protéine soluble sécrétée par le TA qui possède une activité enzymatique de type lysophospholipase D (lysoPLD) responsable de la synthèse d'acide lysophosphatidique (LPA). Le LPA est un phospholipide générant divers effets biologiques (prolifération, motilité. . . ) via l'activation de cinq récepteurs couplés aux protéines G (LPA1-5). Dans un premier temps, nous avons étudié les mécanismes de maturation et de sécrétion de l'ATX par l'adipocyte 3T3F442A in vitro. Nos résultats montrent que l'ATX est une protéine N-glycosylée et que l'inhibition de la N-glycosylation empêche la sécrétion de l'ATX et inhibe son activité lysoPLD. Nous avons aussi démontré que l'ATX suit une mode de sécrétion classique après clivage protéolytique par des signal peptidases. Dans un deuxième temps, nous avons étudié les effets biologiques du LPA au sein du TA. Nos résultats montrent que le LPA est un puissant inhibiteur de la différenciation adipocytaire via la diminution d'expression du récépteur nucléaire PPAR(2. Cet effet anti-adipogénique du LPA est confirmé par l'augmentation de la masse adipeuse des animaux invalidés pour le récepteur LPA1. Ainsi, la production locale de LPA pourrait exercer un effet tonique inhibiteur sur le développement du TA. Dans la troisième partie du travail, nous avons étudié, chez la souris, l'implication potentielle du LPA dans la mise en place de la fibrose tubulointerstitielle rénale (FTI) induite par l'obstruction urétérale unilatérale (OUU). La FTI induite par l'OUU entraîne une augmentation de la libération de LPA par le rein et une augmentation de l'expression rénale du récepteur LPA1. Les animaux LPA1 -/-, comme les animaux traités avec l'antagoniste du récepteur LPA1, le Ki16425, sont protégés des lésions induites par l'UUO. Ce travail permet donc de proposer le récepteur LPA1 comme une nouvelle cible pharmacologique d'intérêt dans le traitement de la fibrose rénale<br>White adipose tissue is now considered as an endocrine organ because of its huge capacity for secreting a large number of factors. Among them is Autotaxin (ATX), a soluble protein possessing a lysophopholipase D activity responsible for synthesis of lysophosphatidic acid (LPA), a bioactive phospholipid able to mediate different cellular responses (proliferation, motility…) via the activation of five distinct G protein coupled receptors (LPA1-5). In the present thesis, we first investigated the mechanisms of maturation and secretion of ATX in 3T3F442A adipocytes in vitro. Our results show that ATX is a N-glycosylated protein and that inhibition of N-glycosylation inhibits both secretion and lysoPLD activity of ATX. We also demonstrated that ATX follows a classical secretion pathway and undergoes a signal peptidase proteolytic cleavage which is required for its secretion. The second part of our work addressed the biological effects of LPA in white adipose tissue. Our data show that LPA is a strong inhibitor of adipogenesis resulting from a down-regulation of the nuclear receptor PPAR\gamma\2. The anti-adipogenic activity of LPA is accompanied by the higher adiposity of LPA1 receptor knockout mice compared to their wild type counterpart

Le diabète de type 2 est associé à une dysfonction endothéliale précoce des artères de conductance entraînant une athérosclérose accélérée et la survenue fréquente d’évènements cardiovasculaires. Cette étude a pour objectif d’étudier l’impact cardiovasculaire et rénal de l’inhibition de l’époxyde hydrolase soluble, (sEH), augmentant ainsi la biodisponibilité de facteurs endothéliaux vasodilatateurs, anti-inflammatoires, antiagrégants et anti-fibrotiques, les acides époxyeicosatriénoïques (EETs) dans un modèle murin de diabète de type 2. Des souris FVB ont été soumises à un régime riche en graisses saturées (HFD) durant 16 semaines et ont reçu 8 semaines après le début du régime un sulfamide hypoglycémiant, le glibenclamide, ou un inhibiteur de la sEH, le t-AUCB. Un groupe de souris non traitées recevant également le régime riche en graisses ainsi qu’un groupe recevant un régime standard ont été évalués. Nous observons chez les souris HFD non traitées une atteinte de la relaxation endothélium-dépendante et endothélium-indépendante au niveau coronaire. De plus, ces souris présentent une augmentation de la fibrose cardiaque associée à une dysfonction diastolique. Au niveau rénal, ces souris présentent une fonction de filtration glomérulaire altérée. Le t-AUCB ainsi que le glibenclamide permettent la correction de l’hyperglycémie. Cependant, le t-AUCB mais pas le glibenclamide permet la normalisation des relaxations endothélium-dépendantes au niveau des coronaires, et ceci passe notamment par une restauration de la voie des EETs. De plus, le t-AUCB améliore la fonction diastolique par un mécanisme impliquant la réduction de l’inflammation locale et de la fibrose. De même, le t-AUCB améliore la fonction rénale en réduisant l’inflammation dans ce tissu. Cette étude démontre donc que l’inhibition de la sEH permet de s’opposer à la dysfonction endothéliale ainsi qu’à l’altération de la fonction cardiaque rénale par des mécanismes anti-inflammatoires et anti-fibrotiques. Ces effets bénéfiques pourraient être particulièrement utile chez les patients diabétiques de type 2 qui présentent une morbi-mortalité cardiovasculaire et rénale élevée malgré le contrôle stricte de la glycémie<br>Type 2 diabetes is associated with endothelial dysfunction of conduit arteries, leading to the early development of atherosclerosis and subsequent occurrence of cardiovascular events. The objective of this study was to evaluate the cardiovascular and renal impact of inhibiting soluble epoxide hydrolase (sEH), leading to the increase in vasodilating factors with anti-inflammatory, anti-aggregating and anti-fibrotic properties named epoxyeicosatrienoic acids, in a murine model of type 2 diabetes. FVB mice were subjected a high fat diet (HFD) for 16 weeks and received, 8 weeks after initiating the diet, a sulfonylurea, glibenclamide, or the inhibitor of sEH, t-AUCB. A group of non-treated high fat mice and a group of control mice receiving a standard chow fat diet were also evaluated. We observed in the non-treated HFD group an alteration in endothelium-dependent and independent relaxation in coronary arteries. Moreover, these mice displayed cardiac fibrosis associated with diastolic dysfunction and renal dysfunction. T-AUCB and glibenclamide both corrected hyperglycemia. However, coronary reactivity was normalized by t-AUCB but not by glibenclamide, via testoration of EET pathway. Furthermore, t-AUCB improved diastolic function via mechanisms including reduction in local inflammation and fibrosis. Moreover, t-AUCB also improved renal function by decreasing inflammation in this tissue. This study demonstrates that the inhibition of sEH prevents endothelial dysfunction as well as cardiac and renal dysfunction by notably anti-fibrotic and anti-inflammatory mechanisms. These beneficial effects may be particularly useful in type 2 diabetic patients that display a high cardiovascular and renal morbidity and mortality despite the strict glycaemia control

Introduction et buts de la thèse<p>La survie du patient et du greffon se sont nettement améliorées depuis les débuts de la transplantation rénale. Les recommandations de pratiques cliniques basées sur l’évidence aident les cliniciens à améliorer la prise en charge standardisée des patients. Cependant, de nombreux programmes de recherche sont actuellement axés sur la découverte de biomarqueurs qui peuvent prédire les différents résultats chez les patients transplantés rénaux. Ces biomarqueurs sont nécessaires pour personnaliser la gestion et le traitement des patients.<p>Le but des travaux résumés dans cette thèse est d'évaluer l'impact potentiel de plusieurs facteurs biologiques acquis et génétiques spécifiques sur les résultats après la transplantation rénale, en particulier les facteurs de thrombophilie et les polymorphismes génétiques associés au diabète post-transplantation.<p>1. Facteurs de thrombophilie<p>Les patients en insuffisance rénale terminale présentent des anomalies complexes de la coagulation, dont les mécanismes sous-jacents ne sont pas connus à ce jour. La thrombose des vaisseaux du greffon et les événements thromboemboliques comme la thrombose veineuse profonde et / ou l’embolie pulmonaire sont des complications graves, mais relativement rares après transplantation rénale. Au cours de la dernière décennie, plusieurs études ont évalué l'impact des facteurs de thrombophilie sur les résultats après la transplantation rénale, tels que les événements thrombo-emboliques, y compris la thrombose de l’artère ou la veine du greffon, le rejet aigu, les événements cardiovasculaires ou la survie du greffon. Cependant, les limitations méthodologiques et l'hétérogénéité de ces études rendent les conclusions ou les recommandations difficiles. D’autre part, la prévalence exacte des facteurs de thrombophilie dans la population de patients en insuffisance rénale terminale et la correction éventuelle de ces facteurs après transplantation ne sont pas connues. Dans ce contexte, nous avons réalisé une étude prospective afin d’évaluer l’impact d’un panel de 11 facteurs de thrombophilie testés le jour de la transplantation et 1 mois plus tard, sur les événements thrombo-emboliques et le rejet aigu durant la première année de greffe [58]. Nous avons également évalué la prévalence de 7 facteurs de thrombophilie non-génétiques chez les patients en insuffisance rénale terminale et le taux de correction après la transplantation rénale dans une cohorte de 215 patients [59]. <p>2. Diabète post-transplantation<p>Le diabète post-transplantation est une complication métabolique grave et fréquente après la transplantation. Les patients transplantés rénaux souffrant d’un diabète post-transplantation ont un risque plus élevé d'événements cardiovasculaires majeurs, de décès et d’échec de greffe. Une étude prospective rapporte une incidence de 20,5% durant les six premiers mois de greffe rénale, en utilisant les critères stricts de l'ADA (American Diabetes Association). La plupart des facteurs de risque identifiés sont communs avec le diabète de type 2 dans la population générale: l'âge, les antécédents familiaux, l’ethnie (africaine et hispanique), l'indice de masse corporelle élevé, une sérologie hépatite C positive et la présence d’un syndrome métabolique. Certains traitements immunosuppresseurs sont des facteurs de risque de diabète post-transplantation spécifiques et modifiables. Les inhibiteurs de la calcineurine sont diabétogènes et il a été clairement montré que le tacrolimus est plus diabétogène que la cyclosporine. En se basant sur ces données, nous avons remplacé le tacrolimus par la cyclosporine chez une série de patients ayant développé un diabète post-transplantation sous tacrolimus. Nous avons évalué rétrospectivement l’efficacité et la sécurité de cette approche [60]. Nous avons également élaboré des recommandations pour la prise en charge du diabète post-transplantation sur base de notre expérience et des études publiées [62]. <p>La susceptibilité génétique du diabète post-transplantation a été étudiée par des approches «gènes candidats », mais les faibles effectifs et l'absence de réplication dans des cohortes indépendantes rendent les conclusions difficiles. Les études pan-génomiques de type « genome wide association study (GWAS) apportent un éclairage neuf sur les origines génétiques du diabète de type 2. Plus de 10 loci de susceptibilité ont été associés au diabète de type 2 dans la population générale, avec des odds ratio (OR) allant de 1.10 à 1.20, excepté un variant commun du gène TCF7L2 pour lequel le risque de la maladie augmente de 37% par allèle à risque. Nous avons utilisé une approche gène candidat en sélectionnant 11 variants génétiques associés au diabète de type 2 à travers ces GWAS et nous avons évalué leur association avec le risque de diabète post-transplantation durant les 6 premiers mois post-transplantation, dans une large cohorte de Caucasiens (N = 1076) [61].<p>Méthodologie générale<p>L’unité de transplantation rénale de l'Hôpital Erasme (Université Libre de Bruxelles) a créé une base de données clinique incluant les patients transplantés depuis 1964 dans l'institution et une biocollection (ADN et sérum) depuis 2001. En outre, depuis 2007, l'unité de transplantation rénale de l'Hôpital Erasme a développé une collaboration avec d'autres centres européens de transplantation rénale (CHU de Tours, CHU de Limoges, CHU de Brest, CHU de Saint-Étienne, CHRU de Lille, CHU de Poitiers et CHU de Bordeaux actuellement). Nous avons actuellement collecté les données cliniques et l’ADN de plus de 4000 receveurs d'allogreffe rénale.<p>Résultats<p>1. Facteurs de thrombophilie<p>Nous avons enrôlé prospectivement 320 greffes rénales consécutives correspondant à 317 patients greffés dans notre institution entre 2001 et 2006. Onze facteurs de thrombophilie ont étés dosés le jour de la transplantation. Dix patients ont étés exclus en raison de valeurs manquantes pour plus de 3 facteurs. Tous nos patients ont reçu de l’acide acétylsalicylique en prophylaxie, débuté juste avant la greffe. Le taux d'événements thromboemboliques et/ou de rejet aigu durant la première année post-transplantation (critère d’évaluation primaire composite) était de 16,7% chez les patients sans facteur de thrombophilie (N = 60) et de 17,2% chez ceux ayant au moins un facteur de thrombophilie (N = 250) (P=NS) le jour de la greffe. L'incidence du critère d’évaluation primaire était similaire chez les patients sans facteur de thrombophilie et ceux avec au moins deux (N = 135), ou au moins trois (n = 53) facteurs (16,3% et 15,1% respectivement, P=NS) et chez les patients avec au moins un facteur persistant 1 mois après la greffe (15,7%, P=NS). Aucun des facteurs de thrombophilie individuels présents le jour de la transplantation n’était associé au critère d’évaluation primaire. L'incidence des événements cardio-vasculaires à 1 an, la créatinine sérique à 1 an, la survie de greffe actuarielle à 4 ans n’étaient pas influencés par la présence d’au moins un facteur de thrombophilie le jour de la greffe (P= NS).<p>La prévalence des facteurs de thrombophilie était significativement plus élevée chez les patients dialysés que chez les patients non encore dialysés le jour de la greffe (74% vs 52,4%, P =0,03). La prévalence était similaire chez les patients hémodialysés et en dialyse péritonéale (P=NS). Un mois après la transplantation, la prévalence globale des facteurs de thrombophilie a chuté de 74,4% à 44,7% (P <0,001). La plupart des facteurs de thrombophilie avaient disparus après la transplantation. <p>2. Le diabète post-transplantation<p>Nous avons analysé rétrospectivement les paramètres du métabolisme glucidique chez 54 patients greffés rénaux traités par tacrolimus et développant un diabète post-transplantation. Trente-quatre patients ont été convertis à la cyclosporine alors que 20 patients ont poursuivi le tacrolimus (groupe contrôle). Après la conversion, le taux de rémission du diabète post-transplantation était de 42% (IC 95% :24-59%) 1 an après la conversion versus 0% dans le groupe contrôle (P=0,001). La conversion<p>était sûre en termes de fonction du greffon, de rejet aigu, de survie des patients et du greffon.<p>Dans notre étude multicentrique (Hôpital Erasme-Bruxelles, CHU de Tours, CHU de Limoges et CHRU de Lille), nous avons enrôlé 1477 patients greffés successivement. Parmi les 1229 patients éligibles pour l’étude, 1076 étaient Caucasiens (analyses primaires). Un total de 118 patients, soit 11% des Caucasiens ont développé un diabète post-transplantation durant les 6 premiers mois de greffe. En analyse multi-variée, le variant rs7903146 de TCF7L2 était indépendamment associé au diabète post-transplantation (OR = 1,60 pour chaque allèle T, P = 0,002). Les autres facteurs de risque indépendants étaient: l'âge du receveur, l’indice de masse corporelle au moment de la greffe, l'utilisation du tacrolimus et la survenue d'un épisode de rejet aigu traité par corticoïdes.<p>Conclusions<p>Les facteurs de thrombophilie sont très fréquents au stade terminal de l'insuffisance rénale et sont corrigés dans la grande majorité après la transplantation rénale. Cela suggère que la plupart des facteurs sont acquis et associés à l'urémie et / ou la dialyse. En outre, notre étude prospective n’a pas démontré d’impact des facteurs de thrombophilie détectés de manière systématique avant la transplantation sur les résultats après transplantation rénale, dans une population recevant un régime immunosuppresseur moderne et de l’acide acétylsalicylique en prophylaxie.<p>L’effet diabétogène du tacrolimus est réversible. Nos résultats suggèrent une amélioration significative du métabolisme glucidique après la conversion à la cyclosporine chez les patients transplantés rénaux atteints de diabète post-transplantation sous tacrolimus.<p>Le diabète post-transplantation et le diabète de type 2 partagent des facteurs de risque communs, dont un variant du gène TCF7L2. La place de ce type de biomarqueur dans la prédiction de la survenue du diabète post-transplantation et dans les stratégies de modification d’immunosuppression doit faire l’objet d’évaluations prospectives.<p><br>Doctorat en Sciences médicales<br>info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le faible poids de naissance et/ou une accélération de la croissance pondérale durant l’enfance sont reconnus actuellement comme facteur de risque de maladies cardiovasculaires (hypertension artérielle, en particulier). Leur rôle dans la progression des maladies rénales chroniques de l’adulte est moins évident. Cette association entre un faible poids de naissance et un risque accru d’hypertension artérielle (HTA) à l’âge adulte ferait intervenir une réduction du nombre de néphrons. Ce déficit néphronique, associé au faible poids de naissance, est responsable d’une hyperfiltration glomérulaire au sein de chaque néphron. Ce mécanisme adaptatif entraîne au fil du temps des lésions rénales, une protéinurie, une insuffisance rénale chronique et une véritable hypertension artérielle. Mais l’hypothèse pathogénique du déficit néphronique reste discutable. De plus peu l’influence de la nutrition postnatale précoce a été très peu étudiée chez l’animal. A travers 2 modèles de restriction de croissance intra-utérine (RCIU) chez le rat, nous avons montré que, plus que la RCIU elle-même, le devenir vasculaire et rénal chez le rat RCIU dépend de la sévérité du déficit néphronique. Un déficit néphronique modéré n’est pas suffisant pour affecter à long terme les fonctions/structures vasculaires et rénales chez le rat RCIU obtenu par une restriction protéique maternelle modérée (caséine 9 %)Nous avons également validé un modèle de rattrapage pondéral précoce, chez le rat. Nous avons montré qu’un rattrapage pondéral et/ou une croissance exagérée durant la période néonatale jouent un rôle primordial sur la pression artérielle, les fonctions et la structure rénale à l’âge adulte. Ces paramètres étaient d’autant plus affectés que la suralimentation néonatale était associé à une RCIU. Les maladies vasculaires et rénales résulteraient, en grande partie, d’une inadéquation entre le nombre de néphrons, réduit lors d’un faible poids de naissance, et la nutrition néonatale/postnatale, surabondante.Chez l’homme, la mise en place de nouvelles cohortes est nécessaire afin de mieux comprendre le rôle de la nutrition durant différentes phases de croissance (fœtale, néonatale, enfance et adolescence) dans le développement des maladies chroniques de l’adulte. Ces études devraient évaluer la pertinence de marqueurs précoces, et permettre la mise en œuvre de stratégies préventives précoces nutritionnelles ou médicamenteuses chez les personnes les plus à risques<br>Evidence suggest that low birth weight and/or postnatal catch-up growth increase the risk for long term cardiovascular diseases (hypertension especially). Their role on the progression of chronic kidney disease is less evident. The mechanism is incompletely known. Nephron number deficit, associated with low birth weight, may play an important role. In such a condition, an adaptative single nephron glomerular hyperfiltration to meet excretory demands may lead overtime to renal damages. However this hypothesis is still questionable.In the rat, through two experimental models of intrauterine growth restriction (IUGR), we have shown that adverse long term vascular and renal functions are highly dependent on the severity of nephron number deficit. Moreover, we have demonstrated that a rapid neonatal catch-up growth plays a determinant role. Neonatal overfeeding and a high protein diet following IUGR accelerate the expression of hypertension and the progression of chronic kidney disease. Long term vascular and renal diseases may thus result from a mismatch between adverse fetal environment and postnatal beneficial environment. In human prospective epidemiological studies are needed with the aim to evaluate the effect of postnatal nutrition and to determine early markers for future preventive studies

La néphropathie diabétique est une maladie rénale caractérisée par un syndrome néphrotique et de la glomérulosclérose. Celle-ci est reliée à l’angiopathie de capillaires suite au diabète. Il s’agit d’une importante cause d’insuffisance rénale en Amérique. Or, les anomalies tubulaires comme l’apoptose ou le détachement de tubules des glomérules sont reconnues comme étant de bons marqueurs de progression de cette maladie. Ainsi, il a été proposé au cours des travaux reliés à cette thèse d’étudier les différents mécanismes moléculaires reliés à l’apoptose des tubules proximaux, en particulier dans un thème de relation avec les dommages reliés aux espèces réactives oxygénées (ROS). Une des hypothèses développée au cours de précédents travaux faisait état que l’une des sources initiales qui entrainent le développement de dommages tubulaires soit régulée à travers la production de ROS dérivés des NADPH oxydases. Ainsi, une des premières séries d’expériences entreprises au cours de cette thèse a été effectuée sur un modèle animal de diabète de type 2, la souris db/db. Suite à la caractérisation des différentes pathologies rénales et leur réduction par la surexpression de l’enzyme antioxydante catalase dans les tubules proximaux, des expériences de micro-puces d’expression génétiques furent effectuées. À l’aide de cet outil et par des analyses bioinformatiques, il a été possible d’établir un profilage de gènes reliés à différentes voies de signalisation modulées par le diabète et la catalase. Ainsi, il a été possible d’effectuer de plus amples études sur des gènes reliés à l’apoptose surexprimé dans les tubules proximaux de souris diabétiques. Un des gènes pro-apoptotique mieux caractérisé durant cette thèse fut le gène Bmf, un membre de la famille des régulateurs de Bcl-2 impliqués dans l’apoptose via le relâchement de cytochrome c de la mitochondrie. Ainsi, il a été déterminé que ce gène est surexprimé dans les tubules proximaux de souris diabétiques, et que celui-ci était augmenté dans différents modèles in vitro de diabète. Cela a permis de conclure que Bmf joue sans doute un rôle important la régulation de l’apoptose et de l’atrophie des tubules proximaux. Une autre étude effectuée dans le cadre de cette thèse était reliée avec l’utilisation d’un modèle transgénique afin de mieux définir le rôle que jouent les dommages reliés au stress oxydatif dans la progression des pathologies rénales reliées à l’induction du système rénine-angiotensine. Les résultats obtenus ont permis de déterminer que la surexpression de l’enzyme antioxydante catalase a permis de réduire les différentes pathologies rénales observées dans les souris transgéniques, ce qui permet de conclure que les espèces réactives oxygénées jouen un rôle important dans le développement de l’hypertension et des dommages rénaux.<br>Diabetic nephropathy is a disease characterized by a nephrotic syndrome and glomerulosclerosis. It is related to capillaries angiopathy caused by diabetes. It is one of the main sources of end stage renal disease in America. Tubular anomalies such as apoptosis or tubular detachment from glomeruli are known to be efficient markers for the progression of this disease. Thus, it has been proposed during the work related to this thesis to study the different molecular mechanisms linked with proximal tubules apoptosis, particularly those related with reactive oxygen species (ROS). A previously stated hypothesis made by our laboratory stated that one of the initial sources of the development of tubular damages may be regulated by the production of ROS by NADPH oxidases. Thus, one of the first series of experiments carried during this thesis was done on an animal model of type 2 diabetes, the db/db mouse. Following the characterization of different renal pathologies and their reduction in the proximal tubules by the antioxidant enzyme catalase, experiment with genetics expression microarrays were carried. Using this tool and bioinformatics analysis, it was possible to profile different genes linked to pathways involved by diabetes and the catalase enzyme. Thus, it was possible to carry further studies on these genes linked to apoptosis and overexpressed in the proximal tubules of diabetic mice. One of the pro apoptotic genes characterized in this thesis was the Bmf gene, a member of the family of Bcl-2 regulator, involved in apoptosis related to the release of cytochrome c from the mitochondria. Thus, it was determined that this gene is overexpressed in the proximal tubules of diabetic mice, and that it was also upregulated by in vitro models of diabetes. This enabled our team to conclude that Bmf must play an important role in the regulation of apoptosis and atrophy of the proximal tubules. Another study carried during this thesis was linked with the use of a transgenic animal model to better define the role played by damages related to oxidative stress in the progression of renal pathologies related to renin-angiotensin system activation. The results obtained by this study stated that overexpression of the antioxidant enzyme catalase managed to reduce the different kidney pathologies observed in the transgenic model, which let us conclude that reactive oxygen species have an important role to play in the development of hypertension and kidney damages.

Objectif : Étudier les mécanismes apoptotiques impliqués dans la néphropathie diabétique en identifiant les gènes responsables de l’apoptose et activés par les espèces réactives de l’oxygène (ROS) dans les cellules de tubules proximaux rénaux (RPTC) de différents modèles diabétiques. Méthodes : Une hybridation par puce à AND a été réalisée sur les ARN extraits à partir de RPTC de souris heterozygotes db/m+, db/db and db/db catalase (CAT)-transgénique (Tg) de 20 semaines. Des expériences de PCR en temps réel et d’immunohistochimie réalisées sur ces modèles et sur le modèle ou le diabète avait été induit par traitement au streptozotocin (STZ) ont permis de valider les gènes apoptotiques identifiés par puce à ADN. Des RPTC immortalisées de rat ont été utilisées pour montrer l’activité de ces gènes apoptotique et la régulation de leur expression. De plus, une étude additionnelle réalisée sur des sections rénales provenant de patients diabétiques et non diabétiques a démontré également une surexpression de ces gènes apoptotiques dans les IRPTC. Résultats: L’expression de Bcl-2-modifying factor (Bmf), une protéine apoptotique, semble augmentée dans les RPTC de souris db/db comparé aux souris contrôles db/m+, ou aux souris db/db CAT-tg. La surexpression de Bmf a également été identifiée dans les RPTC du modèle diabétique STZ. La normalisation de l’hyperglycémie chez ces souris par traitement à l’insuline semble normaliser également l’expression de Bmf. In vitro, la surexpression du cDNA de Bmf dans les RPTC promouvoit l’apoptose et augmente l’activité de caspase 3. La stimulation de RPTC de Rat avec le glucose élevé (25mM de D-glucose) semble augmenter l’expression de Bmf et le traitement de ces cellules avec la roténone, les Diphénylène iodonium, la catalase et l’apocynine semble renverser cette stimulation. L’inhibition de Bmf avec un siRNA semble réduire l’apoptose induite par le glucose élevé. L’expression de Bmf a également été démontrée dans les RPTC de patients diabétiques. Conclusion: Ces résultats ont démontré une surexpression de Bmf dans les RPTC de différents modèles diabétiques et suggèrent son potentiel rôle dans la régulation de l’apoptose et de l’atrophie tubulaire chez les diabétiques.<br>Objective: To investigate the mechanisms underlying tubular apoptosis in diabetes by identifying pro-apoptotic genes that are differentially upregulated by reactive oxygen species in renal proximal tubular cells (RPTCs) in models of diabetes. Research Design and Methods: Total RNAs isolated from renal proximal tubules (RPTs) of 20 week-old heterozygous db/m+, db/db and db/db catalase (CAT)-transgenic (Tg) mice were used for DNA chip microarray analysis. Real time-quantitative polymerase chain reaction assays, immunohistochemistry and mice rendered diabetic with streptozotocin were used to validate the pro-apoptotic gene expression in RPTs. Cultured rat RPTCs were used to confirm the apoptotic activity and regulation of pro-apoptotic gene expression. Additionally, studies in kidney tissues from patients with and without diabetes were employed to confirm enhanced pro-apoptotic gene expression in RPTs. Results: Bcl-2-modifying factor (Bmf) was differentially upregulated (p<0.01) in RPTs of db/db mice as compared to db/m+ and db/db CAT-Tg mice and in RPTs of streptozotocin-induced diabetic mice in which insulin reversed this finding. In vitro, Bmf cDNA overexpression in rat RPTCs co-immunoprecipated with Bcl-2, enhanced caspase-3 activity and promoted apoptosis. High glucose (HG, 25 mM) induced Bmf mRNA expression in RPTCs, while rotenone, catalase, diphénylèneiodonium and apocynin decreased it. Knockdown of Bmf with small interference RNA reduced HG-induced apoptosis in RPTCs. Importantly, enhanced Bmf expression was detected in RPTs of kidneys from patients with diabetes. Conclusion: These data demonstrate differential up-regulation of Bmf in diabetic RPTs and suggest a potential role for Bmf in regulating RPTC apoptosis and tubular atrophy in diabetes.

La néphropathie diabétique est l’une des complications les plus fréquentes chez les patients diabétiques à long terme, et est la première cause du besoin de dialyse. Les lésions glomérulaires semblent jouer un rôle clé dans le développement de la néphropathie diabétique. L’épaississement de la membrane basale glomérulaire, l’hypertrophie des cellules glomérulaires et la perte de podocytes font partie des principaux changements pathologiques survenant au cours de la néphropathie diabétique et peuvent conduire à une protéinurie. Il a été suggéré que le dysfonctionnement endothélial joue un rôle important dans la pathogenèse des lésions glomérulaires au cours de la maladie rénale diabétique. En effet, l’altération de la fonction et de l’intégrité des cellules endothéliales glomérulaires est l’une des principales causes de la microalbuminurie observée dans l’insuffisance rénale diabétique précoce. Les lésions des cellules endothéliales glomérulaires peuvent endommager les podocytes et même induire une perte podocitaire ce qui aggrave d’avantage les liaisons des cellules endothéliales glomérulaires et ainsi de suite. Actuellement, les traitements de la néphropathie diabétique visent le contrôle de la glycémie et de la pression artérielle dans le but de maintenir un bon débit de filtration glomérulaire. Cependant, l’étude de traitements pouvant cibler les lésions endothéliales ou les interactions podocyte-cellule endothéliales, qui jouent un rôle essentiel dans la progression de la maladie rénale diabétique, est nécessaire. Les traitements ciblant l’endothélium glomérulaire pourraient offrir des avantages thérapeutiques pour la néphropathie diabétique. En effet, des facteurs anti-angiogéniques tels que les inhibiteurs du VEGF pourraient prévenir les lésions rénales et les altérations glomérulaires sur des modèles de souris diabétiques. Cependant, d’autres données ont montré que des injections d’inhibiteurs du VEGF pouvaient être néfastes pour les cellules endothéliales et podocytaires. Ainsi, de nouvelles molécules ciblant l’endothélium vasculaire pourraient améliorer le pronostic et la qualité de vie chez les patients présentant une insuffisance rénale diabétique à un stade précoce. Nous avons précédemment montré que Alk1, avec son ligand BMP9, joue un rôle important dans le maintien de l’intégrité vasculaire chez les animaux diabétiques. En effet, 4 la perte de signalisation d’Alk1 chez les animaux diabétiques conduit à la dissociation des jonctions vasculaires et à une augmentation des fuites vasculaires dans la rétine. Compte tenu de son rôle dans le maintien de la quiescence et de l’intégrité de l’endothélium, nous avons évalué les effets de la surpression d’Alk1 sur l’intégrité de l’endothélium glomérulaire et la fonction rénale chez la souris diabétique. Nous avons utilisé des souris avec délétion conditionnelle de Alk1 dans l’endothélium (Alk1ΔEC) pour évaluer le rôle de Alk1 dans la filtration glomérulaire chez des souris diabétiques induits par le STZ. Les souris ont été euthanasiées quatre mois après le début du diabète et des analyses sérologiques et urinaires ont été effectuées, ainsi que des études immunohistochimiques. Nous avons démontré que l’haplo-insuffisance d’Alk1 aggrave la microalbuminurie et induit une perte de podocytes chez des souris diabétiques. De plus, une augmentation significative de l’apoptose glomérulaire a été observée chez les souris Alk1ΔEC hétérozygotes diabétiques. L’analyse de souris Alk1ΔEC homozygotes non diabétiques a également révélé une perte importante de cellules endothéliales glomérulaires. Ensemble, ces données suggèrent que la signalisation du récepteur Alk1 joue un rôle essentiel dans le maintien des cellules endothéliales glomérulaires et participe au maintien de l’intégrité glomérulaire à travers un mécanisme de podocyte-endothelial cross-talk.<br>Diabetic kidney disease one of the most frequent microvascular long-term complications in diabetic patients and is the first cause for the need for dialysis. The glomerular damage seems to play a key role in the development of diabetic nephropathy. Thickening of the glomerular basement membrane, glomerular cell hypertrophy, and podocyte loss is among the main pathological changes occurring during diabetic nephropathy and can lead to proteinuria. Endothelial dysfunction has been suggested to play an important role in the pathogenesis of glomerular damage during diabetic kidney disease. Indeed, alteration of the glomerular endothelial cell function and integrity is a leading cause of microalbuminuria observed in early diabetic kidney disease. Injury to glomerular endothelial cells may lead to podocyte damage, while podocyte loss further exacerbates glomerular endothelial cell injury, forming a vicious cycle. Currently, therapies in diabetic nephropathy are focusing on glycemia control and adequate arterial pressure levels in order to maintain an adequate glomerular filtration rate. However, the study of some treatments that may target endothelial lesions or podocyte-endothelial cell interactions, which play a vital role in the progression of diabetic kidney disease is necessary. It has been suggested that antiangiogenic treatments for diabetic kidney disease could provide therapeutic benefits. Indeed, anti-angiogenic factors such as VEGF inhibitors have been demonstrated to suppress renal damage and glomerular alterations in a diabetic mouse model. However, some other data have shown that anti-VEGF injections could be detrimental for podocytes and endothelial cells. Thus, new molecules targeting the vascular endothelium could possibly improve prognosis and quality of life in patients with early stages of diabetic kidney disease. We have previously shown that Alk1, along with its ligand BMP9, plays an important function to maintain vascular integrity in diabetic animals. Loss of Alk1 signaling in diabetic animals led to dissociation of vascular junctions and increased vascular leakage. Given its role in the maintenance of endothelial quiescence and integrity, we evaluated the effects of Alk1 suppression on kidney integrity and renal function in diabetic mice. 6 We used mice with conditional deletion of Alk1 in the endothelium (Alk1ΔEC) to evaluate the role of Alk1 in glomerular filtration in STZ-induced diabetic mice. Mice were euthanized four months after the onset of diabetes and urine, and serological analyzes were performed, along with immunohistochemical studies. We demonstrated that Alk1 haploinsufficiency worsens microalbuminuria and induces podocyte loss. Furthermore, a significant increase in glomerular apoptosis was observed in Alk1ΔEC mice. Analysis of homozygous Alk1ΔEC mice also revealed a significant loss of glomerular endothelial cells. Together, these data suggest that Alk1/BMP9 signaling plays a critical role in the maintenance of glomerular endothelial cells and has important functions to maintain glomerular integrity through a crosstalk podocyte-endothelial mechanism.

De nombreuses études ont bien démontré que l’activation du système rénine-angiotensine (RAS) joue un rôle important dans le développement de l’hypertension et de la néphropathie diabétique (DN). La découverte de l’enzyme de conversion de l’angiotensine-2 (ACE2) et l’identification du récepteur MAS, spécifique pour l’angiotensine 1-7 (Ang 1-7), ont permis d’identifier deux nouveaux membres du RAS. L’axe ACE2/Ang 1-7/MAS contrebalance les effets de l’axe ACE/Ang II/AT1. Plusieurs évidences impliquent la contribution du RAS intrarénal dans la DN. Des études réalisées dans notre laboratoire avec des souris transgéniques surexprimant l’angiotensinogène de rat dans les cellules de leurs tubules proximaux rénaux (RPTCs) ont permis de démontrer l’importance du RAS intrarénal dans l’induction de l’hypertension et les dommages rénaux. Nous avons également observé que l’expression rénale de l’ACE2 et les niveaux urinaires d’ANG 1-7 sont plus faibles chez les souris Akita (diabète de type 1) et qu’un traitement avec des bloqueurs du RAS permet de normaliser l’expression de l’ACE2 et de prévenir le développement de l’hypertension dans le modèle des souris Akita. Dans un milieu diabétique, à la fois la glycémie et l’angiotensine II (Ang II) peuvent induire la génération des espèces réactives de l’oxygène (ROS), contribuant ainsi aux dommages rénaux. Afin d’explorer la relation entre les ROS, ACE2 et la DN, nous avons créé des souris Akita transgéniques surexprimant la catalase (Cat) dans les RPTCs, en croisant des souris Akita diabétique de type 1 à notre modèle de souris transgéniques surexprimant la Cat de rat dans les RPTCs. Dans une seconde étude, des souris Akita ont été traitées avec l’Ang 1-7 ou une combinaison d’Ang 1-7 et de son antagoniste, A779, afin d’étudier la relation entre l’action de l’Ang 1-7, l’hypertension systolique (sHTN), le stress oxydatif, les dommages rénaux, ACE2 et l’expression du récepteur Mas. Nos résultats ont montré que la surexpression de Cat atténue le stress oxydatif rénal; prévient l’hypertension, améliore le taux de filtration glomérulaire, l’albuminurie, l’hypertrophie rénale, la fibrose tubulo-interstitielle et l’apoptose tubulaire; et supprime l’expression des gènes profibrotiques et proapoptotiques dans les RPTCs des souris Akita Cat-Tg lorsque comparées aux souris Akita. De plus, la surexpression de Cat dans les RPTC des souris Akita normalise l’expression rénale de l’ACE2 et les niveaux urinaires d’Ang 1-7. D’autre part, l’administration d’Ang 1-7 prévient l’hypertension systémique, normalise le ratio albumine/créatinine urinaire et atténue l’hyperfiltration glomérulaire des souris Akita, sans affecter la glycémie sanguine. De plus, le traitement avec l’Ang 1-7 atténue aussi le stress oxydatif et l’expression de la NADPH oxydase, Agt, ACE, TGF-β1 (transforming growth factor-β1) et collagène IV, tout en augmentant l’expression de l’ACE2 et du récepteur Mas dans les reins des souris Akita. Ces effets sont renversés par la co-admininstration d’A779. Ces résultats démontrent que la surexpression de Cat prévient l’hypertension et la progression de la néphropathie, en plus de mettre en lumière l’importance du stress oxydatif intrarénal et l’expression de l’ACE2 comme facteurs contribuant à l’hypertension et les dommages rénaux observés dans le diabète. En outre, nos données suggèrent que l’Ang 1-7 joue un rôle protecteur dans l’hypertension et les dommages aux RPTC dans le diabète, principalement en réduisant les voies de signalisations du stress oxydatif dans les reins et en normalisant l’expression de l’ACE2 et du récepteur Mas. Nos résultats indiquent aussi que l’Ang 1-7 pourrait agir comme un agent thérapeutique potentiel dans le traitement de l’hypertension systémique et les dommages rénaux observés dans le diabète. En conséquence, l’Ang 1-7 est responsable du rôle protecteur de l’ACE2 dans l’hypertension et la DN.<br>It is well accepted that renin-angiotensin system (RAS) activation plays an important role in the development of hypertension and diabetic nephropathy (DN). With the discovery of angiotensin-converting enzyme-2 (ACE2) and recognition of MAS as the receptor of Angiotensin 1-7 (Ang 1-7), new players in RAS, ACE2/Ang 1-7/MAS axis, have been identified to counteract the effect of ACE/Ang II/ AT1 axis. Evidence implicates the intrarenal RAS’s contribution to DN. Previous studies from our laboratory using transgenic mice overexpressing rat Angiotensinogen (Agt) in their renal proximal tubular cells (RPTCs) have demonstrated the importance of the intrarenal RAS in renal damage and the induction of hypertension. We also recently observed that renal ACE2 expression and urinary Ang 1–7 were lower in type 1 diabetic Akita mice and that treatment with RAS blockers normalized ACE2 expression and prevented hypertension development in these Akita mice. In the diabetic milieu, both glycemia and angiotensin II (Ang II) can induce reactive oxygen species (ROS) generation, which contributes to kidney injury. To explore the relationship among ROS, ACE2 and DN, we created Akita transgenic mice overexpressing catalase (Cat) in RPTCs by crossbreeding type I diabetic Akita mice with our established transgenic mice overexpressing rat Cat in RPTCs. In another study, Akita mice were treated with Ang 1-7 or combination of Ang 1-7 and its antagonist, A779, to investigate the relations between Ang 1-7 action, systolic hypertension (sHTN), oxidative stress, kidney injury, ACE2 and Mas receptor expression. Our results showed that overexpression of Cat attenuated renal oxidative stress; prevented hypertension; ameliorated glomerular filtration rate, albuminuria, kidney hypertrophy, tubulointerstitial fibrosis, and tubular apoptosis; and suppressed profibrotic and proapoptotic gene expression in RPTCs of Akita Cat-Tg mice compared with Akita mice. Furthermore, overexpression of Cat in RPTCs of Akita mice normalized renal ACE2 expression and urinary Ang 1–7 levels. On the other hand, Ang 1-7 administration prevented systemic hypertension, normalized urinary albumin/creatinine ratio and attenuated glomerular hyperfiltration without affecting blood glucose levels in Akita mice. Furthermore, Ang 1-7 treatment also attenuated oxidative stress and the expression of NADPH oxidase 4, Agt, ACE, transforming growth factor-β1 (TGF-β1) and collagen IV, and increased the expression of ACE2 and Mas receptor in Akita mouse kidneys. These effects were reversed by co-administration of A779. These data demonstrated that Cat overexpression prevents hypertension and progression of nephropathy and highlight the importance of intrarenal oxidative stress and ACE2 expression contributing to hypertension and renal injury in diabetes. Furthermore, our data suggest that Ang 1-7 plays a protective role in hypertension and RPTC injury in diabetes, predominantly through decreasing renal oxidative stress-mediated signaling and normalizing ACE2 and Mas receptor expression. Our results also indicate Ang 1-7 as a potential therapeutic agent for treatment of systemic hypertension and kidney injury in diabetes. Therefore, Ang 1-7 mediates the major protective role of ACE2 in the hypertension and DN.

Outre les facteurs métaboliques et hémodynamiques, l’inflammation est actuellement considérée comme un facteur pathogénique potentiel de la néphropathie diabétique (ND), pouvant contribuer à l’initiation et à la progression de la maladie. Les mécanismes menant au développement de l’inflammation rénale dans la ND sont encore peu connus, bien qu’une augmentation d’activité des systèmes rénine angiotensine (RAS) et de l’endothéline (ET) semble y contribuer. L’objectif général de cette étude mono-centre, à double aveugle, randomisée et incluant un groupe placebo était de démontrer que l’inhibition simultanée du RAS et du système de l’ET chez des patients avec ND induisait des effets rénoprotecteurs et anti-inflammatoires supérieurs à ceux observés par blocage du RAS seul. L’objectif spécifique de notre étude était d’évaluer la possibilité que l’administration d’un bloqueur des récepteurs de l’ET-1, le bosentan, à des patients atteints de ND et traités par bloqueurs des récepteurs de l’angiotensine II (BRA), réduisait, chez ces derniers, la protéinurie et les marqueurs inflammatoires systémiques et rénaux. Ce travail constitue un rapport d’un cas clinique et illustre les résultats obtenus suite à l’administration pendant 16 semaines du bosentan chez un patient diabétique de type 2 avec néphropathie clinique traité au long cours par BRA. Le protocole de recherche comprenait 6 visites médicales à 4 semaines d’intervalle, la première visite (V1) correspondant au recrutement du patient, la deuxième visite (V2) constituant le temps 0 de l’étude et la dernière visite (V6) représentant la fin de l’étude. Des échantillons de sang et d’urine étaient prélevés à 3 reprises soit à V2, V4 c’est-à-dire 8 semaines après le début du traitement et à V6 soit 16 semaines après le début du traitement pour mesure des taux sériques et urinaires de divers facteurs pro-inflammatoires incluant l’ET-1, le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α), l’interleukine-6 (IL-6), le facteur chémoattractant des monocytes-1 (MCP-1), la molécule d’adhésion intracellulaire-1 (ICAM-1), la molécule d’adhésion vasculaire-1 (VCAM-1) et la protéine C-réactive (CRP). Un profil lipidique était aussi déterminé au début et à la fin de l’étude. La fonction rénale était mesurée aux visites V1, V2, V4 et V6 par détermination du taux de filtration glomérulaire (TFG) et de l’excrétion urinaire d’albumine (UAE). Des tests biochimiques de routine étaient aussi faits à chaque visite. La corrélation entre les paramètres inflammatoires et rénaux sous étude et la filtration glomérulaire était enfin déterminée. Nos résultats chez ce sujet ont démontré que le bosentan réduisait l’UAE de 32 % et 35% aux semaines 8 et 16, et ce, sans affecter la pression artérielle ou la filtration glomérulaire. L'effet anti-protéinurique du bosentan était associé à une réduction des concentrations urinaires de VCAM-1, ICAM-1, IL-6, TNF-α et d’ET-1 ainsi qu’à une diminution des concentrations sériques de TNF-α. Le changement dans la protéinurie était corrélé de manière positive avec les changements des niveaux urinaires de VCAM-1 (r=0.86), ICAM-1 (r=0.88), ET-1 (r=0.94), et du TNF-α (r=0.96) ainsi qu’avec les changements des niveaux sériques de TNF-α (r=0.98). Ces données suggèrent que l’inhibition du système de l’ET induit dans la ND des effets rénoprotecteurs additifs à ceux observés par blocage du RAS seul. Ils supportent le concept que l’activation du système de l’ET au niveau rénal, par ses effets inflammatoires, puisse jouer un rôle important dans la pathogenèse de la ND. L’effet anti-inflammatoire et anti-protéinurique du bosentan constitue une découverte intéressante susceptible d’engendrer dans le futur une alternative thérapeutique et préventive dans la prise en charge de la ND.<br>Apart from metabolic and hemodynamic factors, inflammation has recently been introduced as a potential key pathogenic mechanism involved in the development and progression of diabetic nephropathy (DN). The mechanisms by which renal inflammation occurs in DN are still poorly understood, yet increased renal activity of the renin-angiotensin system (RAS) and endothelin (ET) system may play a key role. The main objective of this mono-centre, double blind, randomized, placebo-controlled study was to demonstrate that concomitant blockade of the RAS and ET system in patients with DN produces greater renal protective effects and exerts greater anti-inflammatory changes than those seen with blockade of the RAS system alone. The specific aim of the study was to evaluate whether administration of bosentan to patients with DN on angiotensin II receptor blockers (ARB) reduces systemic and renal inflammation and improves glomerular filtration. The work presented herein illustrates the results obtained in one type 2 diabetic patient with clinical DN and treated with ARB following the administration of bosentan for 16 weeks. The study protocol included 6 medical visits at 4 weeks interval, with the first visit (V1) being the screening visit and the second visit (V2) being the baseline and randomization visit. Blood and urine samples were taken at V2, after 8 weeks of treatment (V4), and at the end of the study (V6) for determination of serum and urinary inflammatory markers including ET-1, tumour necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin-6 (IL-6), monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1), intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) and C-reactive protein (CRP). Lipid profile was done at the beginning and end of the study. Renal function was assessed at V1, V2, V4 and V6 by determination of glomerular filtration rate and urinary albumin excretion (UAE). Routine biochemical analyses were done at each visit. Correlation between serum and urinary inflammatory markers and UAE was determined. Our results demonstrated that bosentan administration to this patient reduced UAE by 32% and 35% at weeks 8 and 16, respectively, without affecting blood pressure and glomerular filtration. The anti-proteinuric effect of bosentan was associated with a reduction in urinary levels of VCAM-1, ICAM-1, IL-6, TNF- and ET-1 and a reduction in serum TNF- levels. Change in UAE was positively correlated with changes in urinary levels of VCAM-1 (r=0.86), ICAM-1 (r=0.88), ET-1 (r=0.94), and TNF- (r=0.96) and with change in serum TNF- levels (r=0.98). Our data suggest that blockade of the ET system in top of RAS inhibition exerts additive renoprotective effects in DN. They support the notion that activation of the ET system, by promoting renal inflammation, may play a role in the pathogenesis of DN. The anti-inflammatory and anti-proteinuric effect of bosentan represents an interesting finding which may leads in the future to an alternate therapeutic and preventive for the treatment of DN.

La néphropathie diabétique (DN) est l’une des premières causes de maladie rénale en phase terminale (ESKD). L’ESKD est un important facteur de risque d'insuffisance cardiaque et d'accidents vasculaires cérébraux. La dysfonction du système rénine-angiotensine intrarénal (iRAS) est considérée comme étant l'une des principales causes du développement de la DN. Tous les composants du iRAS sont identifiés dans les cellules épithéliales des tubules rénaux proximaux (RPTCs), y compris l'angiotensinogène (Agt), le seul précurseur de toutes les angiotensines. Notre laboratoire a rapporté précédemment que la surexpression spécifique de l’Agt dans les RPTCs provoque l’hypertension, la protéinurie, la fibrose rénale, l’apoptose et des lésions rénales. Nrf2 (Nuclear factor erythroid 2-related factor 2) est un facteur de transcription qui est exprimé de façon abondante dans les RPTCs et a été considéré comme étant un régulateur central de l'équilibre redox dans les réponses cytoprotectrices cellulaires. Le rôle de l’activation du Nrf2 dans la DN, toutefois, est controversé. L’objectif général de cette thèse est de comprendre le rôle physiologique du Nrf2 dans la DN et d’étudier le(s) mécanisme(s) moléculaire(s) de l’action de Nrf2. Premièrement, nous avons démontré que la délétion génétique de Nrf2 ou l’inhibition pharmacologique de Nrf2 avec de la trigonelline chez les souris Akita diabétiques de type 1 régule à la hausse la voie Ace2/MasR et supprime l’expression de Agt/ACE dans les RPTCs, ce qui a pour effet d'atténuer l’hypertension systémique et les lésions rénales. Conformément, dans les cellules immoratalisées de tubule proximal de rat (IRPTC) en culture, la transfection de ARNsi ou le traitement à la trigonelline empêche la régulation positive de Agt/ACE induite par le HG, avec une baisse subséquente de l’expression des gènes Ace2/MasR. Ces données identifient un nouveau mécanisme dans lequel l’activation de Nrf2 stimule l’expression et l’activation des gènes du iRAS, menant au développement de l’hypertension et de la néphropathie dans le diabète. Deuxièmement, nous avons généré des souris Nrf2 transgéniques qui surexprime spécifiquement Nrf2 dans les RPTCs (souris Nrf2RPTC Tg), sous le contôle du promoteur KAP (kidney specific androgen-regulated protein). Nous avons ensuite croisé les souris Nrf2RPTC Tg avec les 6 souris Akita Nrf2-/- pour générer des souris Akita Nrf2-/- /Nrf2RPTC Tg. Nous avons trouvé que la surexpression de Nrf2 dans les RPTCs des souris Akita Nrf2-/- augmentait significativement l’expression du gène SGLT2, entraînant une élévation du glucose sanguin, du taux de filtration glomérulaire, du rapport albumine/créatinine urinaire et de la fibrose tubulo-interstitielle. Dans les cellules tubulaires proximales humaines immortalisées (HK2), le traitement à l’oltipraz ou la transfection de l’ADNc du NRF2 stimule l’expression de l’ARNm du SGLT2 et l’activité de son promoteur. De plus, des tests de retard sur gel et d’immunoprécipitation de chromatine ont montrés que NRF2 se lie au NRF2-RE du promoteur du SGLT2. En outre, une expression plus élevée de NRF2 et SGLT2 est observée dans les RPTCs de reins de patients diabétiques que dans les reins de patients non diabétiques. Ces données ont établi un nouveau mécanisme de la régulation du NRF2 sur l’expression et l’activation du gène SGLT2, menant à une exacerbation du glucose sanguin, de l’hyperfiltration et des lésions rénales dans le diabète. En somme, cette thèse a démontré que le stress oxidatif (hyperglycémie) induisait l’activation du Nrf2 qui stimulait le iRAS et l’expression de SGLT2, contribuant ainsi à la progression de la DN. Ces études suggèrent que le Nrf2 pourrait être une cible thérapeutique potentielle dans le traitement de la DN et pourront fournir de valabless données pré-cliniques pour les essais cliniques en cours avec le bardoxolone méthyle (un activateur de Nrf2).<br>Diabetic nephropathy (DN) is one of the leading causes of end-stage kidney disease (ESKD). ESKD is a major risk factor for heart failure and stroke. Dysfunction of intrarenal renin angiotensin system (iRAS) is considered as one of the main reasons that caused the DN. All components of the iRAS are identified in the renal proximal tubule cells (RPTCs), including angiotensinogen (Agt), the sole precursor of all angiotensins. Our lab has previously reported that specific overexpression of Agt in RPTCs induces hypertension, proteinuria, kidney fibrosis, apoptosis and kidney injury. Nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) is a transcription factor that abundantly expresses in RPTCs and has been considered as a master regulator of redox balance in cellular cytoprotective responses. The role of Nrf2 activation in DN, however, is not clear. The overall aim of this study is to understand the physiological role of Nrf2 in DN and investigate the molecular mechanism(s) of Nrf2 action. First, we have demonstrated that genetic deletion of Nrf2 or pharmacological blockade of Nrf2 with trigonelline in type 1 diabetic Akita mice effectively upregulates Ace2/MasR and suppresses Agt/ACE expression in isolated RPTCs, resulting in attenuation of systemic hypertension and kidney injury. Consistently, in cultured IRPTCs, Nrf2 siRNA transfection or trigonelline treatment prevents high glucose-induced upregulation of Agt/ACE with downregulation of Ace2/MasR gene expression. These data identified a novel mechanism in which Nrf2 activation stimulates iRAS gene expression and activation, leading to the development of hypertension and nephropathy in diabetes. Second, we have generated Nrf2 transgenic mice under the kidney specific androgen regulated protein (KAP) promoter which specifically overexpress Nrf2 in RPTCs (Nrf2RPTC Tg mice). We further crossbred the Nrf2RPTC Tg mice with Akita Nrf2-/- mice to generate Akita Nrf2-/- /Nrf2RPTC Tg mice. We have found that overexpression of Nrf2 in RPTCs of Akita Nrf2-/- mice significantly unregulated sodium-glucose transporter-2 (SGLT2) expression, resulting in elevation of blood glucose, glomerular filtration rate, albumin-creatinine ratio and tubulointerstitial fibrosis. In 8 immortalized human proximal tubular cells (HK2), oltipraz treatment or NRF2 cDNA transfection stimulated SGLT2 mRNA expression and its promoter activity. Furthermore, NRF2 bound to NRF2- RE of SGLT2 promoter were identified by gel mobility shift assay and chromatin immunoprecipitation assay. Moreover, human diabetic kidneys exhibited higher expression of NRF2 and SGLT2 in RPTCs than non-diabetic kidneys. These data established a novel mechanism of NRF2’s regulation on SGLT2, leading to exacerbation of blood glucose, hyperfiltration and kidney injury in diabetes. In summary, this study documented that activation of Nrf2 in hyperglycemia contributed to the progression of DN via regulation of iRAS and SGLT2, suggesting that Nrf2 might be a potential therapeutic target in the treatment of DN.

Plusieurs expériences et études cliniques ont démontré que l’activation du système rénine-angiotensine (RAS) peut induire l’hypertension, un facteur de risque majeur pour les maladies cardiovasculaires et rénales. L’angiotensinogène (Agt) est l’unique substrat du RAS. Cependant, il n’a pas encore été démontré si l’activation du RAS intrarénal peut à elle seule induire des dommages rénaux, indépendamment de l’hypertension systémique, et ainsi jouer un rôle prépondérant dans la progression de la néphropathie diabétique. Afin d’explorer le rôle du RAS intrarénal dans les dommages rénaux, un diabète a été induit par l’injection de streptozotocin chez des souris transgéniques (Tg) surexprimant l’Agt de rat dans les cellules des tubules proximaux du rein (RPTC). Les souris Tg diabétiques ont été traitées soit avec des inhibiteurs du RAS (perindopril et losartan), de l’insuline ou une combinaison des deux pour 4 semaines avant d’être euthanasiées. Pour une autre étude, des souris Tg non-diabétiques ont été traitées soit avec des inhibiteurs du RAS, l’hydralazine (vasodilatateur) ou l’apocynine (inhibiteur de la NADPH oxydase) pour une période de 8 semaines avant l’euthanasie. Des souris non-Tg ont été utilisées comme contrôles. Des cellules immortalisées de tubule proximal de rat (IRPTC) transfectées de manière stable avec un plasmide contenant l’Agt ou un plasmide contrôle ont été employées comme modèle in vitro. Nos résultats ont démontré que les souris Tg présentaient une augmentation significative de la pression systolique, l’albuminurie, l’apoptose des RPTC et l’expression de gènes pro-apoptotiques par rapport aux souris non-Tg. Les mêmes changements ont été observés chez les souris Tg diabétiques par rapport aux souris non-Tg diabétiques. L’insuline et/ou les inhibiteurs du RAS ont permis d’atténuer ces changements, sauf l’hypertension qui n’était réduite que par les inhibiteurs du RAS. Chez les IRPTC transfectées avec l’Agt in vitro, les hautes concentrations de glucose augmentent l’apoptose et l’activité de la caspase-3 par rapport aux cellules contrôles et l’insuline et/ou les inhibiteurs du RAS empêchent ces augmentations. En plus des changements physiologiques, les RPTC des souris Tg présentent aussi une augmentation significative de la production des espèces réactive de l’oxygène (ROS) et de l’activité de la NADPH oxydase, ainsi qu’une augmentation de l’expression du facteur de croissance transformant-beta 1 (TGF-β1), de l’inhibiteur activateur du plasminogène de type 1 (PAI-1), des protéines de la matrice extracellulaire, du collagène de type IV et de la sousunité p47 de la NADPH oxydase. Le traitement des souris Tg avec l’apocynine et le perindopril a permis d’améliorer tous ces changements, sauf l’hypertension qui n’était pas corrigée par l’apocynine. D’autre part, l’hydralazine a prévenu l’hypertension, sans modifier l’albuminurie, l’apoptose des RPTC ou l’expression des gènes pro-apoptotiques. Ces résultats montrent bien que l’activation du RAS intrarénal et l’hyperglycémie agissent de concert pour induire l’albuminurie et l’apoptose des RPTC, indépendamment de l’hypertension systémique. La génération des ROS via l’activation de la NADPH oxydase induit en partie l’action du RAS intrarénal sur l’apoptose des RPTC, la fibrose tubulo-interstitielle et l’albuminurie chez les souris Tg. D’autre part, une expérience en cours a tenté d’encore mieux délimiter les effets de l’activation du RAS intrarénal, tout en éliminant la néphrotoxicité du STZ. Pour cette étude, les souris Tg surexprimant l’Agt de rat dans leurs RPTC ont été croisées aux souris Ins2Akita, un modèle spontané de diabète de type I, afin de générer des souris Akita-rAgt-Tg. Les résultats préliminaires indiquent que le RAS intrarénal est activé dans les souris Akita et que la combinaison avec l’hyperglycémie induit du stress du réticulum endoplasmique (ER) dans les RPTC in vivo. Le stress du ER contribue à l’apoptose des RPTC observée dans le diabète, à tout le moins dans le modèle Akita. Le traitement avec des inhibiteurs du RAS permet d’atténuer certains des dommanges rénaux observés dans les souris Akita-rAgt-Tg.<br>Experimental and clinical studies have shown that renin-angiotensin system (RAS)activation may lead to hypertension, a major cardiovascular and renal risk factor. Angiotensinogen (Agt) is the sole substrate of the RAS. However, it is unclear whether intrarenal RAS activation alone could induce kidney injury independently of systemic hypertension and play an important role in the progression of diabetic nephropathy (DN). To explore the role of intrarenal RAS in kidney injury, transgenic (Tg) mice overexpressing rat Agt in their renal proximal tubular cells (RPTCs) were rendered diabetic by streptozotocin (STZ). Diabetic Tg mice were treated with RAS blockers (perindopril and losartan), insulin or a combination of both and then euthanized after 4 weeks of treatment. In a separate study, non-diabetic Tg mice were treated with RAS blockers or hydralazine (a vasodilator) or apocynin (an NADPH oxidase inhibitor) and then euthanized after 8 weeks of treatment. Non-Tg littermates served as controls in both studies. Immortalized rat proximal tubule cells (IRPTCs) stably transfected with Agt cDNA or control plasmid were used in the experiments as an in vitro model. Our results showed that non-diabetic Tg mice displayed a significant increase in systolic blood pressure (SBP), albuminuria, RPTC apoptosis, and proapoptotic gene expression. Diabetic Tg mice had a further increase of albuminuria, RPTC apoptosis, and proapoptotic gene expression, though the SBP of the diabetic Tg mice was similar to that of non-diabetic Tg mice. RAS blockers and/or insulin treatments markedly attenuated these changes, except that insulin had no impact on hypertension. In vitro, high-glucose melieu significantly increased apoptosis and caspase-3 activity in Agt stable transfectants compared to control cells, and these changes were attenuated by insulin and/or RAS blockers. Furthermore, non-diabetic Tg mice showed significantly elevated reactive oxygen species (ROS) production and NADPH oxidase activity, as well as enhanced expression of transforming growth factor-beta 1 (TGF-β1), plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1), extracellular matrix proteins, collagen type IV, and NADPH oxidase subunit p47 in their RPTC. Treatment with apocynin and perindopril ameliorated these changes, but apocynin had no effect on SBP. In contrast, hydralazine prevented hypertension but not albuminuria, RPTC apoptosis, or proapoptotic gene expression. These data indicate that intrarenal RAS activation and hyperglycemia act in concert to induce albuminuria and RPTC apoptosis independent of systemic hypertension. ROS generation via NADPH oxidase activation mediates, at least in part, intrarenal RAS action on RPTC apoptosis, tubulointerstitial fibrosis and albuminuria in Tg mice. On the other hand, in an on-going experiment, to avoid the nephro-toxic effects of STZ and further delineate the effects of intrarenal RAS activation, Tg mice overexpressing rat Agt in their RPTCs were crossbred with Ins2Akita mice, a spontaneous type I diabetes model, to generate Akita-rAgt-Tg mice. Preliminary data indicated that hyperglycaemia and intrarenal RAS activation induced endoplasmic reticulum (ER) stress in RPTC in vivo, and the ER stress pathway contributed to RPTC apoptosis in diabetes, at least in the Akita model. RAS blockade was effective in attenuating some parameters of renal injury in AkitarAgt-Tg mice.

Notre équipe a identifié le thé Labrador [Rhododendron groenlandicum L. (Ericaceae)] comme une plante potentiellement antidiabétique de la pharmacopée traditionnelle des Cris de la Baie James orientale. Dans la présente étude, nous avons évalué les effets néphroprotecteurs potentiels de la plante. De la microalbuminurie et de la fibrose rénale ont été développées chez des souris alimentées avec une diète grasse (DG). Le R. groenlandicum améliore d’une façon non-significative la microalbuminurie, avec des valeurs de l’aire sous la courbe (ACR) diminuant de 0.69 à 0.53. La valeur de la fibrose rénale qui était, à l’origine, de 4.85 unités arbitraires (UA) dans des souris alimentées à la DG, a chuté à 3.27 UA après avoir reçu un traitement de R. groenlandicum. Le R. groenlandicum a réduit la stéatose rénale de presque la moitié alors que l’expression du facteur de modification Bcl-2 (Bmf) a chuté de 13.96 UA à 9.43 UA. Dans leur ensemble les résultats suggèrent que le traitement avec R. groenlandicum peut améliorer la fonction rénale altérée par DG. Dans l’étude subséquente, notre équipe a identifié 17 espèces de la forêt boréale, de la pharmacopée traditionnelle des Cris de la Baie James orientale, qui ont présenté des activités biologiques prometteuses in vitro et in vivo dans le contexte du DT2. Nous avons maintenant examiné ces 17 extraits afin d’identifier lesquels possèdent un potentiel cytoprotecteur rénale en utilisant des cellules Madin Darby Canine Kidney (MDCK) mises à l’épreuve dans un médium hypertonique. Nous concluons que plusieurs plantes antidiabétiques Cris exercent une activité de protection rénale qui pourrait être pertinente dans le contexte de la néphropathie diabétique (ND) qui affecte une proportion importante des Cris. La G. hispidula et la A. balsamea sont parmi les plantes les plus puissantes dans ce contexte et elles semblent protectrices principalement en inhibant la caspase 9 dans la voie de signalisation apoptotique mitochondriale. Finalement, nous avons utilisé une approche de fractionnement guidée par un test biologique pour identifier les fractions actives et les composés de A. balsamea avec un potentiel de protection rénale in vitro dans des cellules MDCK mises au défi avec un médium hypertonique. La fraction d’hexane (Hex) possède le potentiel le plus élevé parmi toutes les fractions de solvant contre les dommages cellulaires induits par le stress hypertonique. Dans des études précédentes, trois composés purs ont été identifiés à partir de la fraction Hex, à savoir, l’acide abiétique, l’acide déhydroabiétique et le squalène. L’acide abiétique se distinguait par son effet puissant dans le maintien de la viabilité des cellules MDCK (AnnV-/PI-) à un niveau relativement élevé (augmentation de 25.48% relative au stress hypertonique, P<0.0001), ainsi qu’une réduction significative (diminution de 20.20% par rapport au stress hypertonique, P<0.0001) de l’apoptose de stade précoce (AnnV+/PI-). L’acide abiétique peut donc servir à normaliser les préparations traditionnelles d’A. balsamea et à trouver des applications potentielles dans le traitement de la néphropathie diabétique. Les trois études ont été intrinsèquement liées les unes aux autres, par conséquent, nous avons réussi à identifier R. groenlandicum ainsi que A. balsamea comme nouvelles plantes prometteuses contre la néphropathie diabétique. Nous croyons que ces résultats profiteront à la communauté crie pour la gestion des complications diabétiques, en particulier la néphropathie diabétique. En parallèle, nos données pourraient faire avancer l'essai clinique de certaines plantes médicinales de la pharmacopée traditionnelle des Cris de la Baie James orientale du Canada.<br>Our team has identified Labrador tea [Rhododendron groenlandicum L. (Ericaceae)] as a potential antidiabetic plant from the traditional pharmacopeia of the Eastern James Bay Cree. In the present study, we assessed the plant’s potential renoprotective effects. Microalbuminuria and renal fibrosis was developed in high fat diet (HFD)-fed mice. Meanwhile, there was a tendency for R. groenlandicum to improve microalbuminuria, with the values of area under the curve (ACR) reducing from 0.69 to 0.53. Renal fibrosis value was originally 4.85 arbitrary units (AU) in HFD-fed mice, dropped to 3.27 AU after receiving R. groenlandicum treatment. R. groenlandicum reduced renal steatosis by nearly one half whereas the expression of Bcl-2-modifying factor (Bmf) diminished from 13.96 AU to 9.43 AU. Taken altogether, the results suggest that R. groenlandicum treatment can improve renal function impaired by HFD. In the following study, our team has identified 17 Boreal forest species from the traditional pharmacopeia of the Eastern James Bay Cree that presented promising in vitro and in vivo biological activities in the context of type 2 diabetes (T2D). We now screened the 17 plants extracts for potential renal protective activity using Madin Darby Canine Kidney (MDCK) cells challenged with hypertonic medium. Cytoprotective potential as well as underlying mechanisms were investigated. We conclude that several Cree antidiabetic plants exert renal protective activity that may be relevant in the context of diabetic nephropathy that affects a significant proportion of Cree diabetics. G. hispidula and A. balsamea are amongst the most powerful plants in this context and they appear to exert their modulatory effect primarily by inhibiting caspase 9 in the mitochondrial apoptotic signaling pathway. We used a bioassay-guided fractionation approach to identify active fractions and compounds of A. balsamea with renal protective potential in vitro in MDCK cells challenged with hypertonic medium. The hexane (Hex) fraction possessed the highest potential among all solvent fractions against cell damage induced by hypertonic stress. In previous studies, three pure compounds were identified from the Hex fraction, namely, abietic acid, dehydroabietic acid and squalene. Abietic acid stood out by its strongest effect in maintaining MDCK cell viability (AnnV-/PI-) at a relatively high level (25.48% increase relative to hypertonic stress, P<0.0001) as well as a significant reduction (20.20% decrease relative to hypertonic stress, P<0.0001) of early stage apoptosis (AnnV+/PI-). Abietic acid may thus serve to standardize A. balsamea traditional preparations and find potential applications in the treatment of diabetic nephropathy. The three studies were inherently associated with each other, as a result we had successfully identified R. groenlandicum as well as A. balsamea as novel medicinal plants against diabetic nephropathy. We believe such findings will benefit the Cree community for the management of diabetic related complications, especially diabetic nephropathy. Meanwhile, our data might advance the clinical trial of certain medicinal plants from the traditional pharmacopeia of the Canadian Eastern James Bay Cree.

Le diabète de type 2 (DT2) est une maladie chronique grave et sa prévalence ne cesse d’augmenter partout dans le monde. La complication la plus sévère et la plus courante du diabète est la néphropathie diabétique dont le premier symptôme est l’albuminurie. Notre premier objectif est d’évaluer si un dépistage précoce de l’albuminurie permet une meilleure prise en charge de cette complication dans la pratique générale des médecins. Notre deuxième objectif est de valider l’efficacité de notre score de risque polygénique (SRP) sur la prédiction du risque d’albuminurie sur une cohorte canadienne composée de patients DT2, hypertendus provenant de groupe de médecine familiale (GMF) et de family health team (FHT) au Québec et en Ontario (CLINPRADIA I). Le SRP a permis de déterminer les 30% de patients à risque élevé de développer l’albuminurie. En effet, la prévalence d’albuminurie des 30% des sujets classés à haut risque génétique par le SRP était 2,6 fois plus élevée que le reste des patients de CLINPRADIA I. Dans la même cohorte, nous avons démontré que l’introduction d’un point of care testing (POCT) a amélioré la pratique et l’adhésion des médecins aux lignes directrices du traitement de l’albuminurie. Les valeurs d’albuminurie et le nombre de patients albuminuriques ont diminué significativement en réponse à l’introduction du POCT. Nous pouvons conclure de nos résultats que l’utilisation de notre SRP permettrait d’identifier les patients à risque élevés d’albuminurie alors que le POCT permettrait un dépistage précoce et un meilleur suivi de l’albuminurie chez ces patients.<br>Type 2 diabetes (T2D) is a serious chronic disease and its prevalence keeps increasing all over the world. The most severe and common diabetes complication is nephropathy of which the first symptom is albuminuria. Our first objective is to evaluate if early screening of albuminuria allows for a better patient care of this condition in general practitioner practice. Our second objective is to validate the efficacy of our polygenetic risk score (PRS) on the risk prediction of albuminuria on Canadian cohort composed of hypertensive TD2 patients from groupe de médecine familiale (GMF) and family health team (FHT) in Quebec and in Ontario (CLINPRADIA I). The PRS identified the 30% of T2D patients at high risk of developing albuminuria. Indeed, the albuminuria prevalence of the 30% of subjects at high genetic risk based on the PRS was 2.6 times higher than the remaining patients of CLINPRADIA I. In the same cohort, we established that the introduction of the point of care testing (POCT) improves the practice and the adherence of physicians to the guidelines for the treatment of albuminuria. The values of albuminuria and the number of patients with albuminuria decreased significantly after the introduction of the POCT. We can conclude from our results that the use of our PRS enables the early identification of the patients at high risk of albuminuria while the POCT enables the early detection of patients with albuminuria who benefited from an early intervention.

Un score de risque polygénique (SRP) a été mis au point pour permettre une prédiction précoce du risque de néphropathie chez les patients atteints de diabète de type-2 (DT2). Le but de cette étude était d’évaluer l’impact économique de l’implantation du SRP pour la prévention de la néphropathie chez les patients atteints du DT2, par rapport aux méthodes de dépistage habituelles au Canada. Tout d’abord, une revue systématique de la littérature a été effectuée pour examiner les évaluations économiques publiées sur le DT2 et la néphropathie. Les principales techniques de modélisation observées dans cette revue ont été utilisées pour réaliser une analyse coût-utilité à l’aide d’un modèle de Markov. Les états de santé du modèle étaient la pré-insuffisance rénale (pré-IR), l’IR et le décès. Les paramètres d’efficacité du modèle ont été basés sur les résultats de l’étude ADVANCE. Les analyses ont été menées selon une perspective du système de soins et une perspective sociétale. Sur un horizon temporel de la vie entière du patient, le SRP était une stratégie dominante par rapport aux méthodes de dépistage habituelles, selon les deux perspectives choisies. En effet, le SRP était moins coûteux et plus efficace en termes d’années de vie ajustée en fonction de la qualité, par rapport aux techniques de dépistage usuelles. Les analyses de sensibilité déterministe et probabiliste ont démontré que les résultats demeurent dominants dans la majorité des simulations. Cette évaluation économique démontre que l’adoption du SRP permettrait de réduire les coûts et d’améliorer la qualité de vie des patients.<br>The current screening method for diabetic nephropathy (DN) is based upon the detection of urinary albumin and the decline of estimated glomerular filtration rate, which occurs relatively late in the course of the disease. A polygenic risk score (PRS) was developed for early prediction of the risk for type 2 diabetes (T2D) patients who experience DN. The aim of this study was to assess the economic impact of the implementation of the PRS for the prevention of DN in T2D patients, compared to usual screening methods in Canada. First, a systematic literature review was conducted to examine all published economic evaluations in T2D and DN. The main trends in modelling technics obtained from this review were used to conduct a cost-utility analysis using a Markov model. Health states include pre-end-stage renal disease (Pre-ESRD), ESRD and death. Model efficacy parameters were based on prediction of outcome data by polygenic-risk testing of the ADVANCE trial. Analyses were conducted from Canadian healthcare and societal perspectives. Over a lifetime horizon, the PRS was a dominant strategy compared to usual screening methods, from both a healthcare system and societal perspective. In other words, the PRS was less expensive and more effective in terms of quality-adjusted life years compared to usual screening technics. Deterministic and probabilistic sensitivity analyses showed that results remained dominant in the majority of simulations. This economic evaluation demonstrates that the adoption of the PRS would not only be cost saving but would also help prevent ESRD and improve patients’ quality of life.