Dissertations / Theses on the topic 'Remodelage auriculaire – Dissertations universitaires'

Nos travaux montrent qu’au cours de la fibrillation atriale (FA), les microparticules (MP) reflètent et contribuent à un état d’hypercoagulabilité et pro-inflammatoire. Leurs concentrations similaires dans les deux oreillettes de patients en FA témoignent d’une absence de différence de statut pro-thrombotique entre ces deux cavités cardiaques. Au cours des procédures d’ablation de FA, les concentrations de MP évoluent parallèlement à l’augmentation de l’activation cellulaire et plaquettaire. Nous avons également montré dans l'altération tissulaire des oreillettes en FA, l'importance de la sénescence qui évolue avec la progression du trouble du rythme. Nous avons caractérisé un modèle cellulaire de sénescence réplicative de cellules endothéliales auriculaires de porc permettant d'identifier l'apparition d'un phénotype pro-thrombotique, pro-inflammatoire, pro-adhésif et de mieux comprendre la physiologie de la cellule endothéliale atriale sénescente et le rôle majeur du système rénine-angiotensine dans ces mécanismes
Our data evidence that during atrial fibrillation (AF), microparticles (MP) contribute to an enhanced hypercoagulable and pro-inflammatory state. Similar concentrations of MP measured in left and right atria of AF patients highlight the absence of chamber-specific enhanced thrombogenic status. During AF ablation procedures, MP concentrations progress in parallel with cell and platelet activation. We also showed that AF progression is strongly related to human atrial senescence burden pointing toward a possible network that links in human atrium, senescence burden, endothelial dysfunction, thrombogenicity and atrial remodeling. We also developed a model of left atrium endothelial cell replicative senescence providing compelling evidences indicating that atrial endothelial senescence promotes thrombogenicity, inflammation and proteolysis. These data underline the major role of renin-angiotensin system in endothelial atrial cell senescence

Des études épidémiologiques ont montré que les calcifications vasculaires sont associées à un risque cardiovasculaire accru chez les patients insuffisants rénaux chroniques, et que l’hyperphosphatémie est désormais reconnue comme étant un facteur de risque d’évènements cardiovasculaires dans cette population. En effet, le Pi joue un rôle clé dans la genèse des calcifications vasculaires en induisant la différenciation des cellules musculaires lisses en cellules « osteoblast-like ». A notre connaissance, les mécanismes par lesquels les concentrations élevées de Pi altèrent la prolifération des cellules musculaires lisses ont été peu étudiés. C’est pourquoi, dans notre première étude, nous avons évalué les effets du Pi sur la régulation du cycle cellulaire et l’apoptose des cellules musculaires lisses aortiques (HAoSMC). Nous avons montré que le Pi diminue non seulement la viabilité cellulaire mais induit aussi l’apoptose des HAoSMC. De plus, nos résultats montrent pour la première fois que le Pi affecte le cycle cellulaire des HAoSMC en bloquant la progression G1/S. De façon intéressante, nous avons également montré que cet arrêt du cycle cellulaire était en partie dépendant du transport du phosphate. Il est maintenant établi que l’angiogenèse joue un rôle majeur dans le développement de la plaque d’athérome et que les calcifications vasculaires sont associées à l’instabilité de la plaque. C’est pourquoi, dans notre seconde étude, nous nous sommes intéressés à étudier la relation entre des concentrations élevées de Pi, l’angiogenèse et les calcifications vasculaires. Nous avons montré que le Pi a non seulement un effet anti-angiogénique sur les cellules endothéliales mais aussi un effet indirect pro-angiogénique via la sécrétion de facteurs solubles par les cellules musculaires lisses tels que TSP-1, PTX3, PAI-1, IGFBP3 et MCP-1. De plus, nous avons montré la présence de néovascularisation au niveau d’aortes humaines calcifiées dont l’étendue est associée au degré de calcification. Nos résultats apportent ainsi de nouvelles connaissances sur la relation complexe entre l’hyperphosphatémie, l’angiogenèse et les calcifications vasculaires. Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation de ces processus permettra de développer de nouvelles cibles thérapeutiques afin de réduire le risque cardiovasculaire dans la population l’IRC.

La possibilité d'analyser de manière précise et automatique la réactivité et le remodelage bronchique représente un enjeu clé de l'imagerie des voies aériennes. Le défi majeur est de fournir au praticien des outils pour un diagnostic fiable et pour le suivi des variations morphologiques des bronches, induites par les différentes pathologies affectant les voies respiratoires. Dans ce contexte, cette thèse a pour objectif de développer des techniques de quantification des calibres bronchiques et de les intégrer dans un système applicatif visant l'aide au diagnostic, le planning chirurgical, le choix et le suivi thérapeutique. La méthode développée repose sur une segmentation automatique des bords intérieur et extérieur de la paroi bronchique à partir d'examens tomodensitométriques (TDM) mise en œuvre, par une approche orientée modèle déformable. La spécificité du modèle tient à son initialisation forte au niveau de la lumière bronchique, à sa représentation géométrique et topologique adaptée à la morphologie bronchique suivant l'espace d'analyse choisi (2D, en section de coupe et 3D, volumique) et à la définition des forces impliquées dans la formulation discrète de la dynamique de déformation. Les nouveaux outils d'investigation bronchique qui en résultent sont ensuite testés et validés de manière quantitative sur des données TDM synthétiques et qualitativement sur des données cliniques. Les données synthétiques sont générées à travers le développement d'un simulateur TDM bronchique 3D, capable de reproduire des images volumiques réalistes de morphologies bronchiques complexes, paramétrables et parfaitement contrôlées. Enfin, un logiciel dédié à l'analyse morphologique des voies aériennes proximales est mis en place à partir des approches de quantification développées. Applicable en routine clinique, le logiciel propose une nouvelle appréhension des variations des calibres bronchiques en permettant d'afficher l'information relative à l'épaisseur pariétale en complément des techniques de visualisation standards (rendu de surface, bronchoscopie virtuelle).

Le remodelage constrictif est le principal mécanisme de la resténose après angioplastie au ballonnet. Cependant, la physiopathologie de ce processus reste méconnue. L'objectif de ce travail aa consisté à évaluer le rôle du collagène, de la fonction endothéliale, de l'apoptose et du stress oxydatif sur le remodelage artériel après angioplastie expérimentale chez le lapin. L' arthérosclérose a été induite dans les artères ilio-fémorales de lapins blancs de Nouvelle Zélande par l'association d'une désendothélialisation mécanique et d' un régime riche en cholestérol. Quatre semaines plus tard, l'angioplastie a été réalisée au ballonnet. Nous avons pu observé que le remodelage constrictif est significativement corrélé à une accumulation de collagène dans le néointima et la media, à une dysfonction endothéliale, et à une diminution de l'apoptose des cellules musculaires lisses. L' inhibition du cross-linking du collagène par du béta-aminopropionitritrile ou la surexpression de 2 enzymes antioxydantes (superoxyde dismutase et catalase) entrainent un remodelage par élargissement et réduisent significativement la resténose
Constrictive remodeling plays a prominent role in restenosis after balloon angioplasty, but its regulation remains unclear. The aim of this study was to evaluate the role of collagen, endothelial function, apoptosis and oxidative stress on arterial remodeling after experimental angioplasty of rabbit arteries. Artherosclerosis was induced in ilio-femoral arteries of new zeland white rabbits by the combination of mechanical desendothelilization and high cholesterol diet. Four weeks later, balloon angioplasty was performed. We observed that constrictive remodeling positively correlated with collagen acculation in the neointima and the media and endothelial dysfunction, and inversely correlated with smooth muscl cell apotosis. Moreover , inhibition of collagen cross-linking by beta-aminopropionitrile or overexpression of supereroxide dismutase and catalase signicantly

Nous avons étudié et caractérisé la thrombospondine-1 (TSP1) et ses récepteurs intégrine anb3 et CD36 dans le tissu thyroi͏̈dien humain, les tumeurs bénignes et malignes, en collaboration avec les travaux " in vitro " effectués par le Laboratoire de Biochimie de la Faculté des Sciences et de médecine utilisant un modèle de culture de cellules thyroi͏̈diennes de porc. Les résultats montrent le rôle joué par la TSP1et ses récepteurs intégrine anb3 dans le remodelage de la matrice extracellulaire des goitres et dans le stroma desmoplasique des cancers papillaires de bon pronostic, alors qu'elle est peu exprimée dans les carcinomes vésiculaires et anaplasiques. Dans notre travail, la caractérisation des métalloprotéinases (MMP2-MMP9) dans les tumeurs thyroi͏̈diennes humaines montrent une augmentation de l'expression de la MMP2 (forme latente et active) dans les carcinomes papillaires et anaplasiques. Le rôle pronostic de ces marqueurs est discuté
@We have studied and described the pattern of distribution of thrombospondin (TSP1)and its receptors anb3 integrin and CD36, in human thyroid tissue and in benignand malignant conditions. This study was realised in collaboration with the Department of Biochemistry of the Faculty of Sciences and Medicine on an in vitro model of porcine thyroid culture. The results show the importance of the interaction between anb3 integrin and TSP1 during the remodeling of the matrix in fibrous goiters and in the desmoplasic stroma of papillary carcinomas of good prognosis, compared to follicular and anaplastic carcinoma. We have also characterized the matrix metalloproteinases MMP2 and MMP9 and its enzymatic activity by gel zymography, which has demonstrated an increased expression of MMP2 in papillary and anaplastic carcinoma. The pronostic impact of these markers in thyroid neoplasms is discussed

Nous avons testé des marqueurs pariétaux et circulants vis-à-vis du remodelage artériel chez l'homme asymptomatique. Le chapitre I décrit la paroi artérielle normale et pathologique. Le chapitre II concerne l'étude ultrasonique du remodelage artériel in vivo. Le remodelage chronique, évalué par la relation diamètre carotidien - épaisseur intima-média (EIM), dépend des contraintes pariétale et de cisaillement. Le « remodelage aigu » résulte de la vasodilatation dépendante du débit (VDD). La mise au point d'une nouvelle méthode automatisée de mesure de la VDD de l'artère humérale est ici présentée, elle est plus reproductible que les méthodes de référence et procure de nouveaux indices de fonction endothéliale. Dans le chapitre III, nous avons testé la valeur prédictive de trois types de biomarqueurs circulants sur le risque athéromateux, le remodelage et l'athérosclérose. Parmi les marqueurs d'inflammation et d'hémostase, seule la P-sélectine soluble est associée au risque athéromateux d'hommes hypercholestérolémiques. Les cellules endothéliales progénitrices circulantes comptées par cytométrie en flux diminuent en présence d'athérosclérose carotidienne indépendamment des facteurs de risque. Les microparticules (MP) leucocytaires constituent un marqueur prédictif de la diffusion de l'athérosclérose infraclinique, et un niveau élevé de MP circulantes de toutes origines s'accompagne d'une altération de l'élargissement compensatoire de l'artère carotide. Enfin, les perspectives thérapeutiques du chapitre IV suggèrent d'utiliser ces biomarqueurs comme critères d'évaluation dans des essais cliniques et proposent certains d'entre eux comme cibles thérapeutiques potentielles
We tested parietal and circulating biomarkers as regards arterial remodelling in asymptomatic humans. Chapter I describes normal and pathological arterial wall. Chapter II is dedicated to the ultrasonic study of arterial remodelling in vivo. Chronic arterial remodelling, as assessed by the carotid diameter- intima-media thickness (IMT) relationship, depends on wall tensile and shear stresses. « Acute » remodelling results from the flow-mediated vasodilation (FMD). We designed and validated a new automated method of measurement of the brachial artery FMD, which is more reproducible than reference methods and provides new parameters for endothelial function assessment. In chapter III, we tested the predictive value of three types of circulating biomarkers on cardiovascular risk, remodelling and atherosclerosis. Among haemostatic and inflammatory markers, only soluble P-selectin is associated with atherosclerotic risk in hypercholesterolemic men. Circulating endothelial progenitor cells, as numerated by flow cytometry, are reduced in the presence of carotid atherosclerosis, independently of risk factors. Circulating leukocyte-derived miroparticles (MP) are predictive for the diffusion of subclinical atherosclerosis and high levels of MP, whatever their cell origin, are associated with altered carotid artery compensatory enlargement. Finally, therapeutic perspectives discussed in chapter IV suggest to use these biomarkers as surrogate endpoints in clinical trials and propose some of them as potential therapeutic targets

L'anévrisme abdominal aortique (AAA) se caractérise par une protéolyse des macromolécules de la média (élastine, collagène), une inflammation transmurale et une apoptose des cellules musculaires lisses. Nous avons voulu développer un modèle d'anévrisme fusiforme chez le lapin afin de tester la faisabilité et l'effet d'une thérapie cellulaire endovasculaire percutanée par des fibroblastes gingivaux (FG). Ce modèle a été induit par incubation d'élastase dans la lumière de l'artère carotide, et la thérapie a été réalisée 28 jours plus tard par injection de fibroblastes gingivaux dans la paroi anévrismale. L'évaluation de l'efficacité thérapeutique (étude morphomètrique, densité d'élastine, analyse biomoléculaire des metalloprotéases, de leur inhibiteur tissulaires et des cytokines) a montré la diminution de la taille de l'anévrisme, la préservation du réseau élastique, l'inhibition des MMP-1 et -9, due à l'augmentation du TIMP-1 et l'inhibition des cytokines inflammatoires. Les FG sont donc des candidats pour la thérapie de l'AAA
Abdominal aortic aneurysm (AAA) is characterized by an increased proteolysis of the essential macromolecules of the media (elastin, collagen), transmural inflammation and apoptosis of smooth muscular cells. We aimed to develop an fusiform aneurysm model in rabbit in order to evaluate the feasibility and the efficiency of percutaneous endovascular cell therapy with gingival fibroblasts (GF). We induced this model by incubation of elastase in the lumen of rabbit carotid arteries. Endovascular cell therapy was performed 28 days later by transplantation of GF in the arterial aneurysmal wall. Analysis of the results (arterial morphometry, elastin density, biomolecular study of metalloprotei-nases, their tissue inhibitor and cytokines) shows the decrease of the aneurysmal size, the preservation of the elastic network, the inhibition of MMP-1 and -9, consequently to TIMP-1 increase and the inhibition of inflammatory cytokines. Therefore GF are potential candidates for the endovascular therapy of AAA

L’implication du remodelage membranaire dans la toxicité hépatique de l’éthanol a été mise en évidence par les travaux antérieurs de notre équipe. Ainsi, l’augmentation de la fluidité et l’agrégation des radeaux lipidiques participent à la toxicité de l’éthanol via l’activation d’une voie de signalisation radeaux dépendante mettant en jeu la phospholipase C (PLC). Or, les AGPI n-3 ont été décrits comme capables d’altérer la fluidité membranaire et l’organisation des radeaux lipidiques influençant ainsi la signalisation en dépendant. Cependant, l’effet des acides gras polyinsaturés de la série oméga 3 (AGPI n-3), via un remodelage membranaire, sur la toxicité de l’éthanol n’a jamais été étudié. C’est pourquoi l’effet de deux AGPI n-3, l’acide eicosapentaénoïque (EPA, C20 : 5 n-3) et l’acide docosahexaénoïque (DHA, C22 : 6 n-3) a été étudié sur la toxicité (stress oxydant et mort cellulaire) de l’éthanol induite dans les hépatocytes de rat en culture primaire, en s’intéressant particulièrement à l’implication des radeaux lipidiques. Nous avons montré que l’EPA amplifie la toxicité de l’éthanol alors que le DHA protège de celle-ci. Cette différence d’effet entre l’EPA et le DHA est due essentiellement à leur comportement au sein de la membrane. L’EPA, en s’incorporant préférentiellement dans les régions non radeaux favorise l’agrégation des radeaux lipidiques entraînant ainsi l’activation de la voie PLC, impliquée dans la toxicité de l’éthanol. En revanche, le DHA inhibe la signalisation PLC en empêchant l’agrégation des radeaux grâce à son incorporation préférentielle dans ces microdomaines membranaires
The involvement of membrane remodeling in ethanol-induced liver toxicity was previously described by our team. Thus, an increase in membrane fluidity and lipid raft clustering were responsible for ethanol toxicity via the activation of a raft-dependent signaling pathway, implicating phospholipase C (PLC). Omega 3 polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFAs) have been described as capable of altering membrane fluidity and lipid rafts organization leading to modification of cell signaling. However, the impact of n-3 PUFA induced membrane remodeling on ethanol liver toxicity had never been described. For these reasons, the effect of some n-3 PUFAs, namely eicosapentaenoic acid (EPA, C20: 5 n-3) and docosahexaenoic acid (DHA, C22:6 n-3), on ethanol-induced toxicity (oxidative stress and cell death) has been studied in rat primary hepatocytes, with particular attention to the involvement of lipid rafts. We have shown that EPA enhanced ethanol toxicity while DHA protected from it. This differential effect between EPA and DHA was mainly due to their membrane behavior. EPA, by incorporating preferentially in non-raft domains, promoted lipid raft clustering and consequently, activation of the PLC pathway. In contrast, DHA inhibited PLC signaling by preventing lipid raft aggregation, due to its preferential incorporation in these membrane micro-domains

Le rétrécissement aortique (RAo) est la valvulopathie la plus fréquente dans les pays industrialisés. Il entraine une augmentation chronique de la postcharge imposée au ventricule gauche (VG) se caractérisant par une hypertrophie ventriculaire gauche (HVG), une ischémie et une fibrose myocardique, une dysfonction diastolique et à long terme une insuffisance cardiaque. Indépendamment de la sévérité de la valvulopathie, plusieurs facteurs comme l’obésité, le diabète, l’insulinorésistance semblent influencer le remodelage ventriculaire dans cette condition. Ces troubles métaboliques sont associés à un état pro-inflammatoire, notamment du tissu adipeux, impliquant des médiateurs également associés à l’hypertrophie cardiomyocytaire et la fibrose myocardique. A l’heure actuelle, le remplacement valvulaire aortique (RVAo) chirurgical est le seul traitement ayant montré son impact sur la diminution de la morbi mortalité dans le RAo. Cette chirurgie est devenue peu risquée de nos jours et permet une diminution conséquente de la masse ventriculaire gauche (MVG) dans la première année. Néanmoins certains facteurs, en particulier un remodelage important en préopératoire et l’existence d’un mismatch patient-prothèse (PPM), semblent influencer le remodelage inverse après la chirurgie pouvant expliquer la persistance d’une fibrose myocardique ou de symptômes après l’opération. Nous avons émis les hypothèses suivantes : a) un état pro inflammatoire médié par le tissu adipeux épicardique (TAE) et les leucocytes circulants serait associé à un remodelage pathologique dans l’histoire naturelle du RAo, b) l’existence d’un PPM après RVAo serait associé à un moins bon pronostic indépendamment du poids corporel, c) l’horloge biologique jouerait un rôle dans la modulation de la réponse myocardique à un stimulus hypertrophique et à l’ischémie myocardique, d) l’apparition d’une dysfonction ventriculaire droite (VD) postopératoire, serait associée à un mauvais pronostic après RVAo. Nous avons donc inclus prospectivement les patients porteurs d’un RAo serré sans dysfonction VG, sans autre valvulopathie, adressés depuis 2009 au Centre des Valvulopathies du CHRU de Lille pour un premier RVAo. Une évaluation clinique, biologique ainsi qu’une échocardiographie transthoracique (ETT) pré et postopératoire (avant la sortie) ont été réalisées. Pour une partie de la population, différents prélèvements biologiques (sang et TAE) ont été effectués au moment du bloc opératoire afin de réaliser des analyses de transcriptomique sur le TAE et de cytométrie en flux sur les cellules sanguines circulantes. Une partie de la population a également été revue en ETT à 1 an et tous les patients ont été suivis à distance. Nous avons pu montrer que : a) la quantité de TAE était indépendamment associée à un remodelage VG plus sévère dans le RAo mais n’était pas associée à l’importance du remodelage inverse après RVAo. D’après nos premiers résultats, ce remodelage VG plus sévère semble associé à une dysrégulation de gènes impliqués dans la réponse immunitaire adaptative, dans la régulation de la réponse immunitaire et dans l’activation des cellules lymphocytaires T et également à un nombre de leucocytes et de monocytes circulants plus important, b) une surface fonctionnelle indexée de la prothèse aortique implantée lors du RVAo de moins de 0,85 cm²/m² était le paramètre valvulaire le plus puissant pour prédire les évènements cardiovasculaires à distance de l’opération chez les patients non obèses. De manière surprenante, chez les patients obèses aucune association n’était retrouvée entre cette surface fonctionnelle et le devenir des patients après RVAo, c) il existe une variation circadienne de la tolérance à l’ischémie-reperfusion imposée lors du RVAo [...]
Aortic stenosis (AS) is the most common valvular heart disease (VHD) in Western countries. It causes a chronic increase in left ventricular (LV) afterload characterized by left ventricular hypertrophy (LVH), ischemia and myocardial fibrosis, diastolic dysfunction and long-term heart failure. Regardless of the severity of stenosis, several factors such as obesity, diabetes, insulin resistance seems to impact the LV remodeling in this condition. These metabolic disorders are associated with a pro-inflammatory state, including adipose tissue, involving mediators perceived in cardiomyocyte hypertrophy and myocardial fibrosis. To date, surgical aortic valve replacement (SAVR) is the only option that has shown an impact on mortality. This surgery has become less risky and leads to a significant decrease in the left ventricular mass (LVM) in the first year. Nevertheless, some factors, including the existence of a patient-prosthesis mismatch (PPM), seem to influence this reverse remodeling after surgery, which may explain the persistence of myocardial fibrosis or symptoms after the surgery. We have made the following hypotheses: a) a pro-inflammatory state mediated by epicardial adipose tissue (EAT) and circulating leukocytes would be associated with pathological remodeling in the natural history of AS, b) the existence of a PPM after SAVR would be associated with a poorer prognosis regardless of body weight status, c) the circadian clock would play a role in modulating the myocardial response to a hypertrophic stimulus and myocardial ischemia, d) the onset of postoperative right ventricular (RV) dysfunction, would be associated with poorer prognosis after SAVR. We therefore prospectively included patients with severe AS without LV dysfunction, or another VHD, referred to our Heart Valve Center in Lille University Hospital since 2009 for a first SAVR. Clinical and biological evaluation and pre- and postoperative (before discharge) trans-thoracic echocardiography (TTE) were performed for all patients. In a sub-group of patients, biological samples (blood and TAE) were collected at the time of surgery to perform transcriptomic analysis on EAT and flow cytometry on the circulating blood cells. TTE was also performed 1-year after SAVR in a sub-group and all patients were followed-up for cardiovascular events. We found that: a) the amount of EAT was independently associated with worse LV remodeling in AS but not with the magnitude of reverse remodeling after SAVR. According to our first results, this more severe LV remodeling seems to be associated with dysregulation of genes involved in the adaptive immune response, in the regulation of the immune response and in the activation of T lymphocyte cells and also with a number of circulating leukocytes and monocytes more important, b) the indexed effective orifice area of the aortic prosthesis calculated by TTE with the unique cut-off of 0.85cm²/m² showed the best accuracy to predict major events after SAVR in lean or overweight patients but not in obese, c) perioperative myocardial injury is transcriptionally orchestrated by the circadian clock in patients undergoing SAVR, with poorer tolerance in patients operated on in the morning, d) heart failure is more frequently observed in patients operated on in the morning, unrelated to the occurrence of acute kidney injury after SAVR, e) the early and severe post-operative decline in RV longitudinal function reverses within a year and is not predictive of long-term outcomes after SAVR. Subsequently, we will continue to explore the link between adipose tissue and the natural course of LV remodeling, cardiovascular events after SAVR in particular the impact of circadian variations on the occurrence of heart failure and the RV function after SAVR

Avec plus de 3,5 millions de nouveaux cas diagnostiqués chaque année, l’insuffisance cardiaque (IC) touche actuellement plus de 15 millions d’européens et représente ainsi la première cause de mortalité cardiovasculaire en Europe. Malgré les avancées de la recherche cardiovasculaire, l’IC reste une maladie grave et de mauvais pronostic. En effet, plus de 50% des patients meurent dans les 5 années suivant le diagnostic. La compréhension des mécanismes physiopathologiques sous-jacents, encore largement inconnus, permettrait de développer des thérapeutiques visant à soigner les causes de l’IC plutôt que les conséquences et ainsi d’améliorer la prise en charge des patients. La contribution majeure des modifications post-traductionnelles (MPTs) dans la régulation de l’expression génique, de l’activité enzymatique ainsi que dans la régulation fonctionnelle des protéines font des MPTs les intégrateurs de l'adaptation dynamique du phénotype. C’est pourquoi l’équipe a réalisé des analyses phosphoprotéomiques dans un modèle expérimental d’IC chez le rat à 2 mois post-infarctus du myocarde (IDM). Ces analyses ont permis de mettre en évidence d’une augmentation du niveau de phosphorylation en sérine de la Desmine dans les ventricules gauches (VG) de rats IC par rapport aux témoins.Notre étude vise à identifier d’une part les kinases impliquées dans la phosphorylation de la Desmine et d’autre part à déterminer l’impact de l’augmentation de la forme phosphorylée de la Desmine sur son devenir dans le modèle in vivo.Par analyse bioinformatique, nous avons sélectionné les kinases potentiellement impliquées dans la phosphorylation de la Desmine. L’étude de la régulation de ces kinases dans le modèle d’IC chez le rat a permis de mettre en évidence la présence d’une plus grande quantité d’unités actives de PKC zeta et de GSK3 beta dans les VG de rats IC à 2 mois post-IDM. In vitro, l’inhibition de PKC zeta entraîne à la fois une diminution de l’activité GSK3 beta ainsi qu’une modulation du profil de phosphorylation de la Desmine. L’ensemble de ces données suggère l’implication de PKC zeta et de GSK3 beta dans l’augmentation du niveau de phosphorylation de la Desmine dans le modèle d’IC chez le rat. Néanmoins, leur action directe sur la Desmine, en cascade ou encore indirecte via d’autres partenaires reste encore à définir.Par immunofluorescence, nous avons mis en évidence la présence d'agrégats de Desmine dans les VG de rats IC à 2 mois post-IDM possiblement formés suite à son hyperphosphorylation. Nous avons émis l’hypothèse que ces agrégats de Desmine, comme toute protéine agrégée, seraient toxiques pour le cardiomyocyte et nécessiteraient l'intervention des systèmes protéolytiques pour être éliminés afin d'assurer la survie cellulaire. L’étude du système ubiquitine protéasome, de la macroautophagie et de l’autophagie médiée par le chaperonnes (CMA) dans le modèle d’IC chez le rat à 7 jours, 1 et 2 mois post-IDM suggère que l’inefficacité de la macroautophagie à 7 jours post-IDM et la diminution de son activité au cours du temps entraînerait une accumulation cytosolique de Desmine phosphorylée mais également l’induction de la CMA afin d’assurer la clairance de cette dernière. In vitro, nous avons montré que l’induction pharmacologique de la CMA entraîne une diminution du niveau de Desmine ainsi qu’une modulation de son profil de phosphorylation.L’augmentation de phosphorylation en sérine de la Desmine dans les VG de rats IC à 2 mois, dépendante de la PKC zeta et/ou GSK3 beta, semble entraîner l’accumulation cytosolique de Desmine ainsi que la formation d’agrégats dans les VG de rat IC qui pourraient participer à la dysfonction contractile observée au cours de l’IC. En réponse à l'inefficacité de la macroautophagie, la CMA serait activée afin d’assurer l’élimination de la Desmine phosphorylée et ainsi la survie du cardiomyocyte au cours de l’IC
With over 3,5 million new cases each year, heart failure (HF) currently affects more than 15 million of European individuals and thus represents the leading cause of cardiovascular mortality in Europe. Despite advances in cardiovascular research, HF remains a serious disease with poor prognosis. Indeed, more than 50 per cent of patients die within 5 years after diagnosis. Understanding the underlying physiopathological mechanisms would allow the development of therapeutics to treat the causes of HF rather than the consequences of the disease, thereby improving the medical care of patients. The major contribution of post-translational modifications (PTMs) in the regulation of gene expression, enzyme activity as well as in the functional regulation of proteins, turns PTMs into integrators of the dynamic adaptation of the phenotype. For this reason, the team performed phosphoproteomic analyses in an experimental rat model of HF at 2 monhs following myocardial infarction (MI). These analyses revealed an increase of the phosphorylation levels of Desmin at serine residues in left ventricles (LV) of HF rats compared to sham rats.The aim of our study is to identify the kinases which are implicated in Desmin phosphorylation on one hand, and the impact and behavior of increased phosphorylated Desmin in cardiomyocyte on the other hand.By bioinformatic analysis, we first selected the kinases which are potentially implicated in Desmin phosphorylation. Then, we studied the enzymatic regulation of selected kinases in an experimental rat model of HF, which allowed the identification of active PKC zeta and GSK3 beta in the LV of HF rats at 2 months. In vitro, pharmacological inhibition of PKC zeta leads to a decreased of GSK3 beta activity as well as a modulation of the phosphorylated Desmin profiles. Taken together, these data suggest an implication of PKC zeta and GSK3 beta in the increase of Desmin phosphorylation levels in the LV of HF rats. However, their direct, consecutive or indirect implication on Desmin phosphorylation remains to be evaluated.By immunofluorescence, we observed the presence of aggregated Desmin in LV of HF rats at 2 months post-MI that suggest that these could be the result of Desmin hyperphosphorylation. We hypothesized that these Desmin aggregates, like other aggregated proteins, could be toxic for cardiomyocytes and need to be cleared by proteolytic systems to ensure cell survival.The study of proteolytic systems in the in vivo model showed that while the UPS is not modulated all along LV remodeling, macroautophagy decreases with time and could thus drive cytosolic accumulation of phosphorylated Desmin in LV of HF rats. At the same time, CMA seems to be activated thereby ensure phosphorylated Desmin clearance. In vitro, we have shown that pharmacological induction of CMA results in lower phosphorylated Desmin levels.In conclusion, increased Desmin phosphorylation levels seems to be dependent of PKC zeta and/or GSK3 beta activation in LV of HF rats at 2 months after MI. This elevation could drive the cytosolic accumulation and aggregation of Desmin, which could be involved in the contractile dysfunction observed during HF. Finally, as a result of decreased macroautophagy, CMA could be activated in LV of HF rats to ensure phosphorylated Desmin clearance and thus cardiomyocyte survival

Un 1er travail a étudié les effets osseux mandibulaires de l’injection unilatérale dans les muscles masticateurs de toxine botulique (BTX) chez le rat adulte. Ceci entraine une perte osseuse mandibulaire condylienne et alvéolaire homolatérale importante. Une hypertrophie osseuse de l’enthèse d’insertion mandibulaire du muscle digastrique a été observée et pourrait correspondre à une étiologie pour les tori. Les effets de la BTX sur le cartilage articulaire condylien mandibulaire dans le même modèle animal ont été recherchés par analyse microtomographique du cartilage articulaire après augmentation de contraste à l’acétate d’uranyle. Aucune différence d’épaisseur cartilagineuse n’a été mise en évidence entre les groupes contrôles et BTX.Le 3ème travail a consisté en l’étude histologique et microtomographique des tori mandibulaires chez l’homme.Les tori sont différents des exostoses des os longs par plusieurs caractéristiques (dont l’absence de Fe et Al dans la matrice osseuse) et une asymétrie du remodelage osseux a été mise en évidence.La 4ème partie a consisté en l’étude de la qualité osseuse et de la microvascularisation alvéolaire dans un modèle animal d’ostéonécrose mandibulaire (ONM) aux bisphosphonates (BP). Des signes cliniques et microtomographiques d’ONM ont été observés dans la majorité des cas. La minéralisation osseuse était plus élevée après imprégnation en BP. La microvascularisation osseuse alvéolaire apparaissait augmentée après avulsion dentaire chez les animaux contrôles mais pas chez les animaux ayant reçu des BP témoignant ainsi d’un effet anti angiogénique in vivo des BP qui pourrait jouer un rôle dans la physiopathologie de l’ONM
First, bone changes at the mandible were studied after a unilateral botulinum toxin (BTX) injection in masticatory muscles in adult rats. A major alveolar and condylar bone loss was evidenced. The occurrence of a hypertrophic bone metaplasia at the digastric muscle enthesis was evidenced as well. This could constitute an etiological factor for tori. Then, condylar articular cartilage changes at the mandible were studied in the same BTX animal model, using microtomography after contrast enhancement of cartilage with uranyl acetate. Cartilage thickness measurement showed no difference when comparing control and BTX groups.A third work studied mandibular tori in human using histologic and microtomographic techniques. Tori appeared different from long bone exostoses by several characteristics (absence of Fe and Al in the bone matrix) and a specific asymmetric bone remodeling was evidenced.The fourth part consisted in the study of alveolar mandibular vascularization and quality of the bonematrix in an animal model of osteonecrosis of the jaws(ONJ) after bisphosphonates (BP) injections. Clinical and microtomographic signs of ONJ were found in mostof the cases. An increased mineralization of the alveolar bone was observed after BP impregnation. Microvascularization was increased after tooth extraction in the alveolar bone of control animals but it was impaired in ZA treated rats. Such an in vivo antiangiogenic effect of BPs could play a role in the pathophysiology of ONJ

Les antagonistes de la vitamine K (AVK) sont indiqués dans la fibrillation atriale (FA) chez les sujets âgés, mais leur utilisation pose des problèmes dans cette population qui est exposée à un risque hémorragique accru et où ils sont sous-utilisés. Afin d'améliorer l'adhérence aux guidelines, il est nécessaire d'améliorer le rapport bénéfice-risque des AVK chez les patients âgés. La Qualité de Vie liée à la santé (QDV) a toute sa place dans l'évaluation du bénéfice et des inconvénients des AVK chez les patients âgés et peut être un des déterminants du choix de traitement. Une meilleure perception de la santé pourrait également contribuer à une meilleure adhérence au traitement AVK chez ces patients. Nous avons montré dans une méta-analyse de la littérature que l'utilisation d'une posologie très faible d'AVK (INR ≤ 1,6), comparée à une posologie ajustée (INR 2-3), ne diminuait pas le risque d'hémorragie alors qu'elle augmentait le risque de thrombose dans la fibrillation atriale, toutefois ce travail n'a pu étudier séparément les patients très âgés. Nous nous sommes attachés parallèlement à déterminer quel (quels) instrument(s) pourrait(ent) être le(s) mieux à même d'évaluer la QDV chez les patients âgés, ayant une FA et/ou sous AVK. Nous avons comparé l'utilisation du Duke Health Profile et du SF-36 chez des patients âgés de plus de 65 ans et comparé la QDV de patients âgés ayant une FA à des témoins appariés avec ces deux questionnaires. Le SF-36 est un outil utilisable chez des patients âgés chez lesquels il semble présenter de meilleures qualités psychométriques, toutefois c'est un questionnaire plus court, mieux rempli et qui semble être intéressant chez les patients âgés ayant une FA pour son approche plus développée de la dimension mentale. Ce travail est poursuivi, avec en particulier l'utilisation d'outils peut-être mieux ciblés d'une part sur la personne âgée (comme le Whoqol-old élaboré par l'OMS), d'autre part sur les anticoagulants oraux.

Les changements de forme des cellules épithéliales sont cruciaux pour la morphogenèse embryonnaire. Chez les embryons de C. elegans, l'activité musculaire sous les cellules épidermiques est l'une des deux forces mécaniques qui dirigent ce processus. Cependant, les mécanismes moléculaires détaillés à travers lesquels l'activité musculaire favorise l'allongement polarisé le long de l'axe antérieur / postérieur (A / P) restent à être totalement compris. Ici, en utilisant l'imagerie rapide-3D, on découvre que les embryons tournent après l'activation musculaire et on décrit le schéma local et global de la rotation de l'embryon induite par activité musculaire. En outre, on a observé que les muscles des côtés opposés de l'embryon se contractent alternativement, expliquant les rotations de l'embryon. Par conséquent, les jonctions adhérentes sont étirées le long de la direction A / P pendant les rotations de l'embryon et sont donc sous une tension plus élevée. Nos résultats préliminaires d'imagerie en molécule unique ont montré que plus de E-cadhérine, matériau de jonction, fusionne avec des jonctions orientées A / P quand il y a une tension élevée sur ces jonctions
Epithelial cell shape changes is essential for embryonic morphogenesis. In C. elegans embryos, muscle activity from underneath epidermal cells is one of the two mechanical force inputs driving this process. However, the detailed molecular mechanisms through which muscle activity promotes the polarized elongation along the anterior/posterior (A/P) axis remains to be fully understood. Here, using fast-3D imaging, we discover that embryos rotate after muscle activation and we describe the local and global pattern of embryo rotation induced by muscle activity. Furthermore, we observed that muscles located on opposite sides of the embryo mostly contract alternatively, accounting for embryo rotations. As a consequence, adherens junctions get stretched along the A/P direction during embryo rotations and therefore are under higher tension. Our preliminary results from single molecule imaging showed that more junction material E-cadherin fuses with A/P oriented junctions when there is high tension on these junctions

L'exposition chronique aux particules atmosphériques est suspectée d'exacerber les pathologies inflammatoires chroniques comme l'asthme et la BPCO et de contribuer au remodelage des voies respiratoires. Dans ce contexte, notre objectif a été (1) d'utiliser un modèle d'épithélium bronchique humain in vitro qui se maintient plusieurs semaines en culture, pour évaluer le devenir et les effets d'expositions répétées aux particules sur la réponse pro-inflammatoire et la différenciation épithéliale et (2) d'étudier l'impact des sécrétions épithéliales induites par l'exposition particulaire sur la prolifération et la différenciation des fibroblastes bronchiques. Les observations révèlent que les PM sont toujours présentes dans l'épithélium 5 semaines après la fin de l'exposition, et qu'une partie des composés organiques adsorbés à la surface des particules ont été métabolisés par les cellules. Cette étude a également permis de mettre en évidence l'induction d'une réponse pro-inflammatoire suite aux traitements particulaires qui persiste avec la sécrétion de certaines cytokines pro-inflammatoires. Il a aussi été observé la sécrétion de facteurs de croissance ligands du récepteur à l'EGF qui contribuent à la différenciation muqueuse. Par ailleurs, les sécrétions épithéliales pourraient agir sur les autres cellules de la paroi bronchique en induisant une augmentation du nombre de fibroblastes, nous avons donc évalué cette hypothèse par des expériences de co-culture. N a ainsi été mis en évidence l'implication
As the long term effects of atmospheric particles (PM) are misunderstood, we develop an experimental strategy using primary culture of human bronchial epithelial repeatedly exposed to PM to investigate (1) whether particles could contribute to airway remodelling by inducing sustained inflammation and mucus secretion (2) the impact of the epithelial secretions on the proliferation and the differentiation of the bronchial fibroblasts. Observations revealed that ambient particles are still present in the bronchial epithelium 5 weeks after treatments, and a part of the organic compounds of particles were metabolized by cells. We also showed an induction of the inflammatory response after particles treatment which persists with the secretion of several pro-inflammatory cytokines. The secretion of growth factors ligand was observed after the end of treatments, and this secretion may contribute to the mucous differenciation. Moreover, epithelial secretions may induce an increase of the number of fibroblasts which in co-culture. We showed that EGFR pathway and these ligands were involved in fibroblasts proliferation. Our results suggest that bronchial epithelial cells repeatedly exposed to ambient particles exhibit a sustained pro- inflammatory response and evolve towards a mucous phenotype. The respiratory epithelium exposed to particles would so contribute to the remodeling airways through the secretion of growth factors which could be involved in the fibroblast proliferation

La broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) est une maladie respiratoire inflammatoire chronique caractérisée par une limitation progressive et irréversible des débits aériens causée par l’inhalation à long terme de particules nocives telles que le tabac. La BPCO présente un remodelage majeur et hétérogène des voies aériennes comportant une grande variabilité inter-individuelle. La réponse inflammatoire et immunitaire au cours de la BPCO est caractérisée par une infiltration du tissu respiratoire par les polynucléaires neutrophiles (PN), les macrophages et par les cellules T. La dégradation des fibres élastiques du poumon en peptides solubles d’élastine (PE) par le biais de la sécrétion de protéases par les cellules de l’immunité innée est une caractéristique constante de la BPCO. Ces PE participent à la physiopathologie de la BPCO comme cela a été démontré dans différents modèles murins de la maladie emphysémateuse. L’orientation de la réponse des cellules T helper (Th) et des cellules T cytotoxiques (Tc) au cours de la BPCO n’est pas élucidée et reste controversée. L’objectif principal de ce travail de thèse a été de définir l’orientation de la réponse Th et Tc ainsi que le rôle des PE dans le remodelage associé à la BPCO. Pour cela, nous avons étudié la signature cytokinique Th-1/Tc-1 (IFN-), Th-2/Tc-2 (IL-4), Th-17/Tc-17 (IL-17) spécifique du remodelage bronchique associé à la BPCO au niveau cellulaire, mais également transcriptionnel et fonctionnel. L’association entre les résultats expérimentaux obtenus et le phénotype des patients inclus a été analysé de manière à déterminer le rôle de ces mécanismes dans l’expression clinique de cette pathologie respiratoire chronique. Les résultats obtenus ont mis en évidence une diminution de l’expression de l’IL-4 (Th2) chez les patients BPCO par rapport aux sujets contrôles ainsi qu’une potentialisation de l’expression de cette cytokine en présence des PE
Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a chronic inflammatory respiratory pathology characterized by a progressive and irreversible limitation of airflow caused by the long-term inhalation of harmful particles such as tobacco. COPD presents a major and heterogeneous remodeling of the airways with important inter-individual variability. The inflammatory and immune response during COPD is characterized by infiltration of pulmonary tissue by neutrophils (PN), macrophages, and T cells. The degradation of lung elastic fibers into soluble elastin peptides (EP) is caused by the secretion of proteases by innate immunity cells and it is a consistent feature of COPD. These EP participate in the pathophysiology of COPD as demonstrated in different murine models of the emphysematous disease. The T helper (Th) and the T cytotoxic (Tc) orientation during COPD is unclear andremains controversial. The main objective of this work was to define the Th and Tc responses as well as the role ofEP in airways remodeling associated to COPD. For this purpose, we studied the cytokine signature Th-1/Tc-1 (IFN- ), Th-2/Tc-2 (IL-4), Th-17/Tc-17 (IL-17) specific of the airway remodeling associated to COPD both at the cellular, transcriptional and functional level. Association between the experimental results obtained and the phenotype of the patients included in the study was analyzed in order to determine the role of these mechanisms in the clinical expression of this chronic respiratory pathology. The results obtained showed a decrease in the expression of IL-4 (Th2) in COPD patients compared to control subjects as well as a potentiation of this cytokine expression in the presence of EP

Une approche de biologie structurale intégrative a été mise à profit pour l'étude de l’organisation structurale du complexe NuRD. Mon travail s'est focalisé essentiellement sur trois sous-unités du complexe: MBD3, RbAp46 et RbAp48. J'ai mis en place les protocoles de production et de purification de ces différentes sous-unités, et les ai caractérisé biophysiquement par diverses méthodes. Nous avons ensuite entrepris des études de liaisons sur des nucléosomes reconstitués au laboratoire. Pour MBD3, l'optimisation du complexe nous a permis d'obtenir des cristaux diffractant jusqu'à 7 A de résolution. Parallèlement, une reconstruction 3D préliminaire à partir de données de cryo-microscopie électronique a pu être obtenue à 25A de résolution. Pour RbAp46/48, nous avons pu montrer que ces protéines formaient un complexe stable avec le nucléosome, pavant la voie pour leur future étude structurale par cryo-microscopie électronique ou cristallographie aux rayons-X
An integrative structural biology approach has been used to study the structural organization of the NuRD complex.My work focused especially on three subunits of this complex: MBD3, RbAp46 and RbAp48. I set up the preparation of the individual subunits and characterized them by various biophysical methods. We next carried out binding assays with homemade human nucleosomes. For MBD3, optimization of the complex led to crystals diffracting up to 7 Å. In parallel, a preliminary 3-D reconstruction at 25 Å resolution has been solved in cryo-EM. For RbAp46/48, crystal we were able to show that these proteins form stable complexes with the nucleosome, paving the way for future structural analysis by cryo-EM or X-ray crystallography

Cette thèse, née d’une collaboration entre le laboratoire LEMTA et l’entreprise Novastep, a pour but de concevoir une prothèse de resurfaçage des têtes métatarsiennes des rayons latéraux (2ème, 3ème et 4ème orteils). Ces rayons sont touchés par de nombreuses pathologies (arthrose, maladie de Freiberg, …) pouvant engendrer des douleurs et être handicapantes au quotidien. Bien que de nombreuses solutions prothétiques pour le resurfaçage des têtes métatarsiennes soient disponibles sur le marché, elles sont en majorité conçues pour le resurfaçage du 1ier rayon. La prothèse de Novastep est donc prévue pour offrir une solution viable pour le traitement de ces pathologies. Le développement de la prothèse passe par plusieurs étapes qui sont : • La recherche des exigences médicales et mécaniques à respecter ; • La conception de la prothèse ; • La mise au point de la technique opératoire (instrument pour la pose) ; • La réalisation des essais (vérification des performances de la prothèse). Ce cycle de conception permet de justifier les performances de la prothèse dans l’optique d’obtenir l’autorisation de mise sur le marché. En parallèle de la conception de la prothèse de resurfaçage, une étude de remodelage des métatarsiens après implantation a été effectuée. Cette étude a pour but, dans un premier temps, de présenter et valider un protocole pour la préparation des modèles EF de remodelage osseux à partir de données tomodensitométriques spécifiques au patient. Dans un deuxième temps, cette étude a permis d’analyser l’impact de la prothèse de Novastep sur l’os et de comparer ces résultats avec ceux obtenus pour une prothèse concurrente (LMHI de Wright Medical). Dans un dernier temps, l’influence de différents paramètres de la loi de remodelage et du modèle a été étudiée. A notre connaissance, ce travail est le premier portant sur le remodelage osseux d’un métatarsien prothésé. A terme, ce travail pourra aboutir à la création d’un outil d’aide à la décision destiné aux concepteurs pour les choix technologiques de design des prothèses et aux chirurgiens pour sélectionner la technique chirurgicale la plus adaptée à chaque patient. Pour ce faire, il sera nécessaire de valider les résultats issus des prévisions numériques de remodelage avec des résultats cliniques post-opératoires
This doctoral thesis, the result of a collaboration between LEMTA laboratory and Novastep company, explains the design of a metatarsal head resurfacing prosthesis of the lateral toes (2nd, 3rd and 4th toes). These toes can be affected by several pathologies, including arthritis and Freiberg’s disease, which are painful and can bec ripping in everyday life. Although many prosthetic solutions for the resurfacing of the metatarsal heads are available on the market, they are often developed for the first toe only. Novastep’s prosthesis was developed to afford a viable solution for the treatment of those pathologies in other toes as well. The development of this prosthesis requires several steps which are: • The definition of medical and mechanical requirements which must been taken into account ; • The design of the prosthesis ; • The development of the surgical technique, that is, the instrumentation for setting up the prosthesis ; • Mechanical and clinical testing to verify the performance of the prosthesis. This design cycle permits justification of the device’s performance necessary to obtain the market approval. In parallel with the resurfacing prosthesis, a study of metatarsal bone remodeling after implantation was realized. This study aimed to present and validate a protocol for the preparation of finite element models of bone remodeling from patient specific computed-tomography data. It also permitted analysis of the impact of the Novastep’s prosthesis on the metatarsal and comparison of those resuts with results obtained with a competitor’s equivalent prosthesis (LMHI of Wright Medical). To our knowledge, this study was the first on the bone remodeling of a prosthetic metatarsal. In the long term, this work could lead to the creation of a decision-making tool for designers for the technological choices of prosthesis design

L'objectif de ces travaux est l'optimisation du traitement diurétique au cours de l'hypertension artérielle (HTA) et de l'insuffisance cardiaque (IC). Plusieurs types de diurétiques ont été évalués afin de préciser les mécanismes pouvant interférer à long terme avec leur effet : interactions avec la stimulation neuro-hormonale et phénomènes intra-rénaux d'adaptation secondaire à l'augmentation induite de la natriurèse. Dans l'IC, induite chez le rat par ligature coronaire : étude de la modulation des effets de l'indapamide sur le système rénine angiotensine aldostérone (SRAA) par le blocage par un inhibiteur de l'enzyme de conversion (périndopril). Puis étude de l'efficacité et du degré de mise en jeu du SRAA lors d'une administration chronique et aiguë d'un antagoniste des récepteurs AI de l'adénosine (A1AdoR) et du furosémide ayant un mécanisme d'action différent, et de les associer pour conserver une activité thérapeutique optimale lors d'un traitement prolongé. Comparaison des effets diurétiques, natriurétiques et hémodynamiques et éventuellement déterminer l'efficacité de leur association. Puis nous avons évalué les effets de l'A1AdoR, du captopril, du furosémide et de leur association sur la survie des animaux. Dans l'HTA, nous avons utilisé le rat SHR. Nous avons étudié la stimulation neuro-hormonale, le remodelage cardiovasculaire, la réactivité cardiaque et vasculaire lors de l'association bisoprolol-hydrochlorotiazide à faibles doses. Le système neuro-hormonal joue un rôle important dans le remodelage cardiovasculaire, et la combinaison de diurétiques à mécanismes d'action différents représente une voie pharmacologique et thérapeutique à explorer
The objective of this work is the optimization of the diuretic treatment during arterial hypertension (HTA) and heart failure (HF). Several types of diuretic were evaluated in order to precise the mechanisms able to interfere on the long term with their effects : interactions with neurohormonal stimulation and intra-renal phenomena of secondary adaptation to the increase induced by the natriuresis. In HF, induced in rat by coronary ligation : study of the modulation of the effects of indapamide on the renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) blocked by an angiotensin-converting enzyme inhibitor (perindopril). Then, study of the effectiveness and the degree of setting concerned the RAAS at the time of a chronic and acute administration of A1 adenosine receptor antagonist (A1AdoR) and furosemide having a different mechanism of action, and to associate them to preserve an optimal therapeutic activity during a long term treatment. Comparison of diuretics, natriuretics and hemodynamics effects and eventually determine the effectiveness of their association. Then we evaluated the effects of A1AdoR, captopril, furosemide and their association on animal's survival. In HTA, we used SHR rats. We studied neurohormonal stimulation, cardiovascular remodelling, and the cardia and vascular reactivity in combination with low doses of bisoprolol-hydrochlorotiazide. The neurohormonal system plays an important part in cardiovascular remodelling and diuretics combination with different mechanisms of action represents a pharmacological and therapeutic way to explore

Un lien entre certaines dysfonctions du système sérotoninergique et la survenue de valvulopathies a été suggéré par les lésions valvulaires observées au cours de l’utilisation chronique de certains agonistes des récepteurs 5-HT2 (dérivés de l’ergot de seigle, fenfluramine) et les atteintes tumorales carcinoïdes (qui entrainent une augmentation des taux de 5-HT circulante). Les lésions dégénératives associent une fibrose, une sténose et/ou une régurgitation des valves pouvant conduire à de nombreuses complications cardiovasculaires. À l’heure actuelle, il n’existe aucune thérapeutique pouvant freiner ou faire régresser les lésions. Nos travaux démontrent à partir de modèles animaux et cellulaires, l’implication effective des récepteurs 5-HT2B et 5-HT2A dans l’initiation des lésions. L’analyse histologique des valves à partir de nos modèles animaux a révélé la contribution des cellules endothéliales au cours des stades précoces. Ces cellules sont des progéniteurs endothéliaux (CD34+) recrutés à partir de la moelle au sein de la valve sous la stimulation des récepteurs 5-HT2 et par un mécanisme intracellulaire impliquant la eNOS. Des travaux ultérieurs permettront de mieux caractériser les différents types cellulaires et les biomarqueurs d’initiation du processus afin de déterminer de nouvelles pistes thérapeutiques
Several studies have reported a strong correlation between the development of cardiac valve injury and some dysfunctions of the serotonergic system. Valve lesions are observed during the chronic use of some 5-HT2 receptors agonists (ergot derivates or fenfluramine derivatives) or are secondary to metastatic carcinoid tumours (with increased circulating 5-HT amount). These lesions show fibrosis, with thickened leaflets, valves stenosis and/or regurgitation followed by several cardiovascular complications. There is no medical treatment to stop or alter the natural course of the lesions. Surgical replacement by prosthesis is the only effective therapy. Our study based on animal and cellular pharmacological models, demonstrates the serotonergic system contribution through 5-HT2B and 5-HT2A receptors in the pathogenesis of valve degeneration. Histological analysis of the lesions reveals the contribution of endothelial cells to the initiation process. These cells are probably endothelial progenitors (CD34+) recruited inside the valve implying a NO-dependent mechanism. Further studies will characterize the specific cells to find biomarkers of valve remodelling initiation and at term, will identify best therapeutic targets around the serotonergic system

L’asthme est une maladie inflammatoire chronique induite par des allergènes ou des substances environnementales irritantes et caractérisée par une hyperréactivité des voies respiratoires. Il existe un lien entre l’inflammation neurogène et l’inflammation immunitaire au niveau des voies respiratoires. Des études suggèrent que des facteurs neurotrophiques participent à l’apparition des symptômes de l’asthme.Chez la souris, la Neurturine (NTN) est un facteur neurotrophique qui serait capable de moduler les principaux symptômes liés à l’asthme via un récepteur spécifique, le GDNF Family Receptor alpha 2 (GFRalpha2) et son co-récepteur, la tyrosine kinase RET. Afin de déterminer par quels mécanismes la NTN peut influencer le niveau d’inflammation de la voie Th2, des souris sauvages et NTN-/- ont été comparées dans différents modèles d’asthme aigu ou chronique induits avec les allergènes ovalbumine ou du « House Dust Mite ». L’implication de la NTN au niveau de l’inflammation neurogène, de la régulation des cellules immunitaires et dans le remodelage des tissus a été évaluée. Son rôle anti-inflammatoire a également été testé in vitro.Les résultats obtenus suggèrent que la Neurturine est capable d’agir in vivo et in vitro comme médiateur anti-inflammatoire
Allergic asthma is a chronic inflammatory disease in response to allergens and environmental irritants. The pathophysiology of asthma is defined by airway inflammation and airway hyperreactivity. Interestingly, it has been shown that there is a link between neurogenic and immune airway inflammation. Moreover studies suggest that neurotrophic factors participate in the pathogenesis of many features and symptoms of asthma.Neurturin (NTN) is a neurotrophic factor which could be involved in the modulation of many symptoms of asthma through the GDNF family receptor alpha 2 (GFRalpha2) and the proto-oncogene RET co-receptor. However, the underlying mechanisms remain unclear. By studying WT and NTN-/- mice after acute and chronic airway inflammation protocols induced by the allergens ovalbumin or house dust mite, we investigated how NTN is able to modulate the level of Th2 responses through neurogenic inflammation and immune cells’ regulation. We analysed its relationship with structural airway remodelling and we also tested the potential anti-inflammatory role of NTN in vitro.The achievements suggest that Neurturin acts in vivo and in vitro as an anti-inflammatory mediator

Le syndrome de vibration main-bras (HAVS) est généralement provoqué par l'utilisation d'outils électriques portatifs sur le long terme ; il se manifeste après une exposition au froid, en provoquant une forte et anormale vasoconstriction des vaisseaux sanguins. L'objectif de la thèse est d'établir un nouveau modèle prédictif des changements géométriques et structurels des parois des capillaires causés par l'exposition des membres supérieurs aux vibrations. Le contexte médical du HAVS est rappelé en premier lieu, en particulier les mécanismes pathologiques sous-jacents. Les modèles constitutifs des tissus mous de la pulpe de doigt et de la paroi du vaisseau en croissance issus de la littérature sont rappelés. Dans la troisième partie de la thèse, les paramètres élastiques et visqueux de la pulpe du doigt sont identifiés par le recalage des résultats de la simulation d'un modèle 2D d'une section transversale du bout du doigt avec des données expérimentales. La dernière partie de la thèse aborde la modélisation de la croissance des capillaires induite par la vibration de l'outil, en considérant des échelles spatiales et temporelles macroscopique et microscopique. Le problème spatial multi-échelles est résolu par une méthode de zoom structural, le champ de déformation calculé à l’échelle macroscopique définissant la condition limite appliquée ensuite à l’échelle microscopique. Le problème multi-échelle de temps est résolu en transformant le problème dynamique en un problème équivalent quasi-statique. Les résultats obtenus montrent que les vibrations induisent l'épaississement de la paroi du capillaire, l’effet étant maximum au voisinage de la fréquence de résonance. Des analyses paramétriques sont réalisées pour étudier la relation entre la croissance des capillaires en fonction de la localisation dans la pulpe du doigt, la fréquence de la vibration, l’amplitude de la pré-charge statique, et la dose de vibrations
Hand-Arm Vibration syndrome (HAVS) is usually caused by long-term use of hand-held power tools. It typically occurs after exposure to cold, causing an abnormally strong vasoconstriction of blood vessels. A model predicting the geometrical and structural changes of the arterial walls caused by vibration exposure is developed for the first time in this thesis. The medical context of HAVS is first recalled, especially the underlying pathological mechanisms. The constitutive models for the finger pulp and the growth of the vessel wall from the literature are used as a basis for the modeling of the arterial wall remodeling under exposure to vibration. The elastic and viscous parameters of the fingertip have been identified by adjusting the simulation results of a 2D model of fingertip cross-section to available experimental data. The last part of the thesis develops a first attempt to build the growth model of capillary induced by the tool vibration, considering multiscale spatial and temporal aspects. The two-scale spatial problem is solved by a structure focus, the deformation field computed at the macro level defining the boundary condition next applied at the microscopic level. The two-scale time problem is solved by transforming the dynamic problem into a quasi-static problem. The results obtained show that vibration induces an increase of the thickness of the capillary's wall. Parametric analyses were carried out to study the relationships between the capillary growth and their localization within finger’s pulp, the vibration frequency, the magnitude of the static preload and the vibration dose

L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est une pathologie affectant les artères pulmonaires de petit calibre entraînant une augmentation des résistances artérielles pulmonaires aboutissant à une défaillance cardiaque droite. La vasoconstriction, le remodelage des artères pulmonaires distales, l’inflammation et le stress oxydant sont de facteurs clés de la pathogénèse de l'HTAP. Nous avons testé les potentiels de la formulation EPA:DHA 6:1 à prévenir l’hypertension pulmonaire et les altérations cardiovasculaires et pulmonaires induites par l’injection de monocrotaline chez le rat. Le traitement des rats monocrotaline avec l’EPA:DHA 6:1 (500 mg/kg/j, p.o) prévient significativement l’élévation de la pression artérielle pulmonaire moyenne, la pression systolique du ventricule droit, diminue le débit cardiaque, l’hypertrophie et la dilatation du ventricule droit. L’EPA:DHA 6:1 réduit également les résistances vasculaires pulmonaires, le remodelage des artérioles pulmonaires et les infiltrations lymphocytaires et macrophagiques. De plus, l’EPA:DHA 6:1 inhibe la production des espèces réactives de l’oxygène, diminue la surexpression des sous-unités p22phox et p47phox de la NADPH oxydase, des cyclooxygénases 1 et 2, des récepteurs ETA et ETB de l’endothéline-1, de la eNOS découplée et améliore la dysfonction endothéliale des artères pulmonaires. L’EPA:DHA 6:1 exercent des effets anti-inflammatoires, antioxydants et vasoprotecteurs et prévient le développement de l’HTAP induite par l’injection de monocrotaline chez le rat
Pulmonary arterial hypertension (PAH) is characterized by remodeling of the small pulmonary arteries leading to a progressive increase in pulmonary vascular resistance and right ventricular failure. Pulmonary endothelial dysfunction, inflammation and oxidative stress promote the development of pulmonary hypertension. Omega-3 polyunsaturated fatty acids such as eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acids (DHA) have been shown to protect the cardiovascular system and reduce inflammation and oxidative stress. The present study evaluate the potential of EPA:DHA 6:1 to prevent monocrotaline-induced PAH in rats. EPA:DHA 6:1 treatment (500 mg/kg/d, p.o) prevented the MCT-induced mean pulmonary arterial pressure, right ventricular systolic pressure and decreased cardiac output. EPA:DHA 6:1 also attenuated right ventricular hypertrophy by reducing Fulton’s index and pulmonary arterial remodeling, decreased lymphocytes T and macrophages infiltration. EPA:DHA 6:1 treatment significantly reduced MCT-induced vascular oxidative stress and improved endothelial function in pulmonary arteries. The protective effect of EPA:DHA 6:1 was associated with the prevention of the MCT-induced upregulation of NADPH oxidase subunits (p22phox and p47phox), COX-1 and COX-2, endothelin A and B receptors and uncoupled eNOS in pulmonary arterioles. Our studies show that the EPA:DHA 6:1 formulation exerts anti-inflammatory, anti-oxidant and has a protective vascular effect in the pulmonary arteries, which may contribute to prevent and potentially cure pulmonary hypertension induced by MCT in rat

Les vésicules extracellulaires (VE), incluant exosomes et microparticules (MP), vecteurs d’information biologique, peuvent moduler la fonction de cellules cibles. Une élévation du taux de VE circulantes est observée dans les pathologies cardiovasculaires dont l’obésité est l’un des facteurs de risque majeur. Cependant, il existe peu de données concernant la production de VE adipocytaires et leur capacité à moduler le métabolisme des adipocytes. Tout d’abord, nous avons caractérisé de manière morphologique et biochimique les MP et les exosomes adipocytaires. Nous montrons une production accrue de ces VE dans un contexte d’obésité murine. L’analyse protéomique des VE adipocytaires révèle un enrichissement spécifique des MP et des exosomes en protéines clé du métabolisme énergétique et de l’inflammation, respectivement. Dans une seconde partie, nous avons étudié l’effet de MP lymphocytaires portant le morphogène Hedgehog (MPHh+) sur la différenciation adipocytaire. A l’instar d’une activation classique de la voie de signalisation Hh, les MPHh+ inhibent l’adipogenèse. Bien que dépendant du récepteur Smoothened (Smo), cet effet inhibiteur est indépendant des facteurs de transcription Gli. Nous montrons que les MPHh+ activent un axe anti-adipogénique Smo/Lkb1/Ampk pouvant être stimulé par un nouvel agoniste de Smo, le GSA-10. Nos résultats démontrent, d’une part, la capacité des adipocytes à sécréter des VE, et d’autre part, le potentiel fonctionnel des MPHh+ à inhiber l’adipogenèse par une voie de signalisation Hhnon-canonique. Les VE pourraient contribuer aux dysfonctions métaboliques associées à l’obésité en véhiculant des messages métaboliques à l’échelle de l’organisme
Extracellular vesicles (EV), including microparticles (MP) and exosomes, are able to modulate target cell function through exchange or transfer of biological material. Although EV are present in the blood of healthy individuals, an elevated quantity of circulating EV is associated with cardiovascular diseases, which obesity is a major cardiovascular risk factor. Nevertheless, few studies have reported the ability of adipocytes to release EV and their implication in adipose tissue metabolism. First of all, we could determine morphological and biochemical features of adipocyte-derived exosomes and MP through a combination of methods. We were able to demonstrate an increase in adipocyte EV production in a murine model of obesity. Proteomic analysis of adipocyte EV further revealed a specific enrichment of proteins crucial for glucose and lipid metabolism and related to inflammation in MP and exosomes respectively. We then evaluated the ability of lymphocytes-derived MP harboring the Sonic Hedgehog morphogen to control adipocyte differentiation. Activation of the Hedgehog canonical pathway inhibited adipogenesis, as did MPHh+. Surprisingly, although Smo dependent, inhibitory potential of such MP did not involve the Gli transcription factors. We show that MPHh+ inhibit adipocyte differentiation through a Smo/Lkb1/Ampk axis as does a new agonist of Smo, GSA-10. Our results demonstrate, on one hand, the ability of adipocyte to release EV and on the other hand, the capacity of MPHh+ to control adipogenesis through a non-canonical Hh signaling pathway. In conclusion, EV might contribute to obesity related metabolic dysfunctions through systemic regulation of metabolic pathways

Le mélanome est un cancer très agressif en raison de sa capacité rapide à former des métastases et de développer une résistance aux traitements existants. MITF (Micropthalmia-associated Transcription Factor) est un facteur de transcription clé à toutes les étapes de développement du lignage mélanocytaire et dans la physiopathologie du mélanome. Afin de comprendre les mécanismes impliqués dans la régulation de l’activité et de la stabilité de MITF, nous avons identifié ses partenaires protéiques parmi lesquels figurent de nombreuses sous-unités des complexes de remodelage de la chromatine ATP-dépendant PBAF et NURF. Ce travail caractérise le rôle et l’étendue de la coopération entre BRG1/PBAF et plusieurs facteurs de transcription clés tels que MITF et SOX10 dans le fonctionnement des cellules de mélanome, qui recrutent activement de BRG1 à la chromatine et contribuent ainsi à la mise en place de la signature épigénétique caractéristique des cellules de mélanome prolifératives. Par ailleurs, l’utilisation de différents modèles murins a permis de révéler in vivo la contribution fonctionnelle distincte mais complémentaire de ces deux complexes de remodelage associé à MITF aux cours de trois stades majeurs du lignage mélanocytaire : le développement embryonnaire des mélanocytes, leur différentiation ainsi que lors de l’initiation et la progression du mélanome. Ce travail contribue ainsi à une meilleure compréhension du fonctionnement biologique des mélanocytes, du mélanome et du remodelage de la chromatine chez les eucaryotes
Malignant melanoma is the most deadly form of skin cancer due to its quick metastatic spread and the development of resistance to available treatments. MITF (Micropthalmia-associated Transcription Factor) is a transcription factor and master regulator of melanocyte lineage development and melanoma physiopathology. In order to investigate the mechanisms involved in the regulation of MITF activity and stability, we identified its numerous partners by tandem affinity purification coupled to mass spectrometry, which include several subunits of the PBAF and NURF ATP-dependant chromatin remodelling complexes. The present work characterizes the role and extent of cooperation between BRG1/PBAF and several key transcription factors including MITF and SOX10 in melanoma cell function, that actively recruit BRG1 to chromatin to establish the epigenetic landscape of proliferative melanoma cells. Furthermore, using different mouse models we revealed the distinct but complementary functional contribution of these two MITF-associated chromatin remodelers in vivo at three majors stages of melanocyte lineage development: embryonic development of melanocytes, their differentiation and during melanomagenesis. Thus, this work contributes to a better understanding of processes regulating the biological function of melanocytes, melanoma and more widely chromatin remodelling events in eukaryotes