Teses / dissertações sobre o tema "Artériopathie oblitérante des membres inférieurs"

Ce travail tente, par une revue de la littérature, d' apprécier l' évolution naturelle de la maladie athéromateuse. L' analyse de différentes enquêtes épidémiologiques a montré que le pronostic de l' artériopathie oblitérante des membres inférieurs est essentiellement dominé par le risque coronarien et à un moindre degré, par le signe cérébral plutôt que par le risque d' amputation. En effet, environ 45% des causes de décès sont dues à une complication cardio-vasculaire. La lutte contre les facteurs de risque vasculaire, essentiellement le tabac reste le meilleur moyen permettant de réduire la mortalité et la morbidité coronarienne et cérébrale.

Le vieillissement de la population mondiale s’accompagne de l’augmentation de la prévalence des maladies non transmissibles, dont certaines liées à l’athérosclérose. Les études épidémiologiques sur l’artériopathie oblitérante des membres inférieurs (AOMI) ont été majoritairement menées dans les pays occidentaux. Peu d’entre elles sont conduites dans les pays à faible et moyen revenu, comme les pays africains alors que la rapide transition socio-économique de ces pays entraîne une modification épidémiologique importante. Le programme EPIDEMCA (Épidémiologie des Démences en Afrique Centrale), enquête épidémiologique transversale multicentrique en population générale âgée de 65 ans et plus, a été mené en zones rurales et urbaines de deux pays d’Afrique Centrale: la République Centrafricaine (RCA) et la République du Congo (RDC), entre 2011 et 2012. Durant la première phase, l’enquête épidémiologique a permis de déterminer la prévalence de l’AOMI et d’analyser les facteurs de risque associés. L’AOMI a été définie par un Index de Pression Systolique (IPS) ≤ 0,9. Parmi les 1871 participants évalués sur le plan vasculaire, la prévalence de l’AOMI a été de 14,8% et atteignant 22,2% pour les sujets âgés de 80 ans et plus. Une prévalence plus importante de l’AOMI a été retrouvée dans les zones urbaines en RDC (20,7% versus 14,4% dans la zone rurale, p=0,0114). Cette différence n’a pas été retrouvée en RCA (11,5% urbain versus 12,9%, rural p=NS). Après ajustement à tous les possible facteurs confondants, des facteurs de risque associés avec l’AOMI ont été décrits : l’âge (OR: 1,03 ; p=0,0039), l’hypercholestérolémie (OR: 1,88 ; p=0,0034), le tabac (OR: 1,78 ; p=0,0026). Plus particulièrement, cette première étude en population générale ayant analysé spécifiquement le rôle de la dénutrition (Index de Masse Corporelle <18) dans l’AOMI met en évidence une association significative (OR: 2,09; p=0,0009) et ceci autant chez les hommes que chez les femmes (OR: 2,82; p= 0,0038 et respectivement OR: 1,75; p= 0,0492). Lors de la deuxième phase de l’étude, ayant permis la confirmation de l’atteinte cognitive, nous avons analysé l’association entre l’IPS et la présence des troubles cognitifs. La prévalence des troubles cognitifs s’est avérée être de 13,6%, plus importante chez les sujets avec IPS≤0,9 et IPS≥1,4 que chez les sujets avec 0,9
With the aging of the global population, the prevalence of non-communicable, including cardiovascular, diseases is increasing. While epidemiological studies on peripheral artery disease (PAD) have been mainly conducted in high-income countries, a few have been carried out in low-and middle-income countries, including in Africa. EPIDEMCA (Epidemiology of Dementia in Central Africa) is a cross-sectional population-based study in rural and urban areas of two countries of Central Africa: Central African Republic (CAR) and the Republic of Congo (ROC). Overall, its aim was to investigate the health status in aging population in Central Africa, with a special focus on cognitive disorders, PAD (Ankle-Brachial Index (ABI) ≤0.90). and cardiovascular risk factors as well as their inter-relationship. The EPIDEMCA program was carried out, among people aged 65 years and over, between 2011 and 2012. Among 2002 subjects who agreed to participate, reliable demographic and vascular data were available in 1871 subjects.Overall, the prevalence of PAD was 14.8% reachting 22.2% after the age of 80. The prevalence was higher in ROC than in CAR (17.4% vs. 12.2%, p=0.0071) and in females than males (16.6% vs. 11.9%, p=0.0122). Higher rates of PAD were found in urban area in ROC (20.7% vs. 14.4% in rural area, p=0.0114), not in CAR (11.5% vs. 12.9%, p=ns). In the multivariate analysis, PAD significantly associated factors were described: age (OR: 1.03; p=0.0039), dyslipidemia (OR: 1.88; p=0.0034), smoking (OR: 1.78; p=0.0026), and more specifically undernutrition (OR: 2.09, p=0.0009). Undernutrition was still significantly associated with PAD after adjustment to all potential confounding factors in males as well as in females (OR: 2.82, p= 0.0038 respectively OR: 1.75, p= 0.0492). As epidemiological research on the implication of atherosclerosis in the development of cognitive impairment in general population is lacking in Africa, we focused on the role of ABI as an available marker of atherosclerosis, providing independent and incremental information on subjects’ susceptibility to present cognitive disorders.The prevalence of cognitive impairment among the study participants was 13.6%, higher in subjects with ABI≤0.9 and ABI≥1.4 than those with 0.9

Lorsqu'une ischémie a lieu dans un territoire tissulaire des membres inférieurs, elle peut être à l'origine de douleurs survenant à la marche, limitant ainsi la capacité de marche des patients. Cette évaluation de la capacité de marche est difficile en raison de la difficulté qu'ont les patients à évaluer leurs limitations à la marche. Différents outils de mesure ont été développés comme des questionnaires, des tests de laboratoire notamment sur tapis et des tests ambulatoires comme le GPS. Les travaux menés ont permis de montrer les limites d'un questionnaire préalablement validé ( Walking Impairment Questionnaire) et de développer un nouveau questionnaire d'évaluation de la capacité de marche plus court et tout aussi fiable. De plus, le concept de variabilité de la capacité de marche à court terme a été mis en évidence par GPS. Cette variabilité à court terme pourrait être l'une des explications à cette difficulté d'évaluation de la capacité de marche. Les durées optimales du test sur tapis à charge constante ont aussi été précisées. Enfin, différentes localisations ischémiques ont été présentées au niveau des membres inférieurs et nous avons montré que certains patients avec une limitation de la capacité de marche ont une hypoxémie d'effort à la marche. Celle-ci pourrait être la cause de leur limitation de leur capacité de marche. Ces travaux permettront de mieux évaluer la capacité de marche de l'artériopathe à la fois pour le diagnostic mais aussi pour la prise en charge thérapeutique.

La prise en charge des maladies cardiovasculaires vise à lutter contre les anomalies du système nerveux autonome cardiaque (SNA) en restaurant la balance sympatho-vagale avec l'aide de moyens pharmacologiques ou non pharmacologiques. Nous avons montré que l'exercice physique intermittent (EI) chez l'insuffisant cardiaque chronique (IC) permettait de majorer le tonus vagal. L'EI était plus efficace que l'exercice continu pour obtenir une réduction des arythmies. Dans un deuxième travail nous avons montré que l'électrostimulation musculaire des membres inférieurs chez l'IC permettait de réduire le tonus sympathique en lien avec une stimulation des afférences. Dans l'artériopathie oblitérante des membres inférieurs (AOMI) enfin, nous montrons que l'électrostimulation sensitive des membres inférieurs permettait d'améliorer la distance de marche via des mécanismes potentiellement sympatho-inhibiteur
The management of cardiovascular disease is to fight against abnormal heart autonomic nervous system (ANS) by restoring sympatho-vagal balance with the help of pharmacological or non-pharmacological means. We have shown that intermittent exercise (IE) in patients with chronic heart failure (CHF) allowed to increase the vagal tone. The IE was more effective than continuous exercise for reducing arrhythmias. In a second work we have shown that electrical muscle stimulation of the lower limbs in CHF reduced sympathetic tone related to stimulation of afferents. In peripheral arterial disease (PAD) finally, we showed that the sensitive electrostimulation of lower limbs improved the walking distance via potentially sympatho-inhibitor mechanisms

L’artériopathie oblitérante des membres inférieurs (AOMI) est une pathologie cardio-vasculaire dont la morbi mortalité continue à croitre. Malgré cela, elle reste une pathologie négligée parmi les maladies cardio-vasculaires, car ne recevant pas un traitement médical optimal. Et au sein même de l’AOMI, certaines populations restent négligées par la recherche épidémiologique, alors même qu’elles semblent être de plus en plus concernées par l’AOMI. L’objectif général de cette thèse est donc d’étudier l’épidémiologie de l’AOMI et son évolution dans le contexte de certaines populations particulièrement négligées (les femmes, une population rurale d’Afrique subsaharienne et les sujets très âgés). Nous nous attacherons aussi à déterminer si la vaccination antigrippale est aussi négligée chez les artériopathes que ne l’est leur prise en charge médicale globale. Notre travail a consisté en 4 études complémentaires. Les facteurs associés à l’AOMI et à sa prise en charge et leur évolution temporelle ont été recherchés chez les femmes et les sujets âgés à partir d’une cohorte française. Les femmes sont significativement plus concernées que les hommes par l’ischémie critique mais dans le même temps elles ont moins souvent un geste de revascularisation ou un traitement médical optimal que les hommes. Les sujets très âgés présentent de plus en plus une ischémie critique, avec une majoration des gestes de revascularisation, mais un traitement médical optimal qui reste peu suivi dans le temps. La vaccination antigrippale reste limitée chez les artériopathes, avec nécessité de majorer l’information des patients sur le sujet de cette vaccination. Enfin, l’Index de Pression Systolique (IPS) apparait comme associé à la survenue d’évènement cardio-vasculaires et de décès à 5 ans en population générale
Peripheral Artery Disease (PAD) is a cardiovascular condition with increasing morbidity and mortality rates. Despite this, it remains a neglected condition among cardiovascular diseases, as it does not consistently receive optimal medical treatment. Even within PAD, certain populations are overlooked in epidemiological research, although they appear to be increasingly affected by PAD. The general objective of this thesis is thus to study the epidemiology of PAD and its progression within specific neglected populations (women, a rural sub-Saharan African population, and the very elderly). We also aim to assess whether influenza vaccination is as overlooked among PAD patients as their overall medical management. Our work consisted of four complementary studies. Factors associated with PAD, its management, and their temporal evolution were examined in women and elderly subjects using data from a French cohort. Women are significantly more affected by critical limb ischemia than men, yet are less likely to receive revascularization procedures or optimal medical treatment. Very elderly subjects are increasingly presenting with critical ischemia, with a rise in revascularization interventions, though optimal medical treatment remains insufficiently followed over time. Influenza vaccination coverage remains limited among PAD patients, highlighting the need to increase patient awareness about the importance of this vaccination. Finally, the Ankle-Brachial Index (ABI) appears associated with cardiovascular events and 5-year mortality in the general population

Les cellules stromales mésenchymateuses (MSCs) présentent un potentiel pro-angiogénique prometteur dans le traitement des maladies artérielles ischémiques, en particulier l’artériopathie oblitérante des membres inférieurs. Les petites vésicules extracellulaires (sEVs) issues de ces cellules pourraient avoir un potentiel comparable. En effet, ces sEVs agissent comme des véhicules de livraison (cargo), transportant des matériaux biologiques vers des cellules cibles dans les sites d’ischémie. Cette étude se consacre à la caractérisation des MSCs indifférenciées et des MSCs de phénotype "endothelial like" cultivées en condition hypoxique (MSC-ELH) et des sEVs que ces cellules produisent. Les MSC-ELH se caractérisent par la surexpression des principaux ARNm endothéliaux ; elles sécrètent de grande quantité des sEVs et des facteurs pro-angiogéniques et mitogènes et de faible quantité IL-6, ce qui leur confère un avantage dans la mesure où cette cytokine est délétère dans un contexte d’ischémie tissulaire. Les sEVs libérées par les MSC-ELH sont dotées d’un haut potentiel pro-angiogénique car elles contiennent les ARNm codant pour le VEGF-A, FGF2, EGF et les protéines correspondantes. Les sEVs s’internalisent dans les cellules endothéliales (CE) et les cellules musculaires squelettiques. Les MSC-ELH sEVs stimulent la prolifération des CE et la formation de pseudotubes in vitro. Ce travail souligne l'impact bénéfique de l'hypoxie et de la différenciation endothéliale sur les sEVs issues des MSC-ELH. Les sEVs pourraient être utilisés comme vecteurs thérapeutiques dans le traitement des maladies artérielles ischémiques, en tant que thérapie innovante “sans cellule”
Mesenchymal stromal cells (MSCs) show promising angiogenic potential for the treatment of ischemic arterial diseases, particularly in peripheral arterial disease. The small extracellular vesicles (sEVs) produced by these cells may have comparable potential. Indeed, sEVs act as cargo, transporting biological materials to transfer to host cells in the sites of ischemia. This study focuses on the characterization of undifferentiated MSCs and endothelial-like MSCs cultured under hypoxic conditions (MSC-ELH) and their sEVs. MSC-ELH are characterized by the overexpression of key endothelial mRNAs; they can produce large amount of sEVs, pro-angiogenic and mitogenic factors, and a small quantity of IL-6, a cytokine that is deleterious in the context of tissue ischemia. MSC-ELH-derived sEVs are endowed with high pro-angiogenic potential as they contain the mRNAs coding for VEGF-A, FGF2, EGF and corresponding proteins. sEVs can internalize in endothelial cells and skeletal muscle cells. MSCs-EVs can deliver their content to target cells and stimulate their proliferation and pseudo-tube formation, in an in vitro assay. This work highlights the beneficial impact of hypoxia and endothelial differentiation on MSC-ELH. Derived sEVs, may be used as therapeutic vectors for the treatment of ischemic arterial disease, as an innovative "cell-free" therapy

L’évaluation de la Distance de Marche Maximale (DMM) des artériopathes claudicants représente un enjeu primordial puisqu'une DMM inférieure à 300 mètres est en faveur d'une prise charge chirurgicale. En routine clinique, la DMM est évaluée par questionnaires, méthode d'évaluation très subjective, ou par tests de marche sur tapis roulant qui sont protocole-dépendants et reproduisent mal la douleur habituelle. Aussi, l'objet de cette thèse est de tester la validité de méthodologies innovantes utilisant le GPS et la mesure transcutanée de la pression en dioxygène (TcPO2) lors d’un test de marche sur tapis roulant à l’égard de l’évaluation de la gêne fonctionnelle à la marche de patients artériopathes claudicants. La première étude montre que les scores au questionnaire EACHQ et la DMM déclarée par les patients sont plus corrélés à la DMM mesurée avec un GPS (reflet du patron de marche spontané) qu'aux scores du questionnaire WIQ, au test de marche de 6 minutes et au test sur tapis roulant. La seconde étude montre l'intérêt de la TcPO2 d'effort dans la détection des ischémies à l’exercice chez des patients présentant des Index de Pression Systolique de Cheville normaux. Les troisième et quatrième études montrent la fiabilité du GPS ainsi que son applicabilité dans l'évolution des paramètres de marche avant et après une revascularisation. Enfin, la cinquième étude suggère que le couplage GPS-accéléromètre permet l’estimation indirecte de la dépense énergétique chez le patient artériopathe. En conclusion, l'actimétrie (e.g., GPS, accéléromètre) et laTcPO2 d’effort constituent des méthodes valides et fidèles pour évaluer la marche de patients artériopathes claudicants
Peripheral Arterial Diseased (PAD) is a major concern regarding their clinical care since a revascularization intervention is indicated below the cut-off point of 300 m. In clinical routine, MWD is usually assessed with clinical questionnaires, a highly subjective method, and with walking treadmill tests that are design-dependent and that hardly reproduce the usual pain of the patients during the walk. Therefore, the aim of this doctoral work is to test the validity of innovative methodologies based on GPS and Transcutaneous Pressure in Oxygen (TcPO2) during a treadmill test with respect to the assessment of the functional limitation in PAD patients. The first study shows that scores of the Estimation of Ambulatory Capacity by History-Questionnaire and MWD that is declared by the patients are more related to the GPS-measured MWD (that reflects the spontaneous walking pattern) than to the scores of the Walking Impairment Questionnaire, the 6-min walking test, and the walking treadmill test. The second study evidences the relevance of the use of TcPO2 during a walking treadmill test in detecting ischemia during exercise among patients with normal Ankle to brachial Index. The third and fourth studies show the reliability of the GPS as well as its applicability to the evolvement of the walking parameters following revascularization. Finally, the fifth study suggests that the GPS-accelerometer coupling is able to estimate the energy expenditure of PAD patients. To conclude, actimetry (e.g., GPS, accelerometer) and exercise TcPO2 are valid and reliable methods to evaluate the walk of PAD patients

La thérapie cellulaire suscite de grands espoirs dans le domaine cardiovasculaire. Cependant les premières études humaines sont décevantes. Parmi les explications avancées, citons un mauvais choix de cellules, une méthode de délivrance inadéquate, une préparation des cellules et des tissus hôtes insuffisante ou une trop grande mortalité cellulaire après injection.Durant ce travail nous avons voulu explorer 3 pistes d’optimisation de la thérapie cellulaire à visée pro-angiogénique utilisant les cellules souches mésenchymateuses (MSC) et contribué à l’exploration des mécanismes mis en jeu, en particulier en explorant le rôle du système Wnt/Frizzled.Nous avons tout d’abord étudié un système original de délivrance de cellules utilisant un « patch » musculaire cousu en regard d’un myocarde infarci de souris. Puis nous avons étudié l’effet d’une surexpression de sFRP1, inhibiteur de la voie Wnt, sur un modèle de matrice sous cutanée. Enfin, nous avons testé l’hypothèse qu’un préconditionnement hypoxique des cellules permettrait une meilleure survie cellulaire et améliorerait la réparation vasculaire et tissulaire après ischémie de patte chez la souris.Nos résultats permettent notamment de montrer que les MSC ont des capacités d’invasion des tissus ischémiques et qu’elles se différencient en péricytes en formant un réseau tridimensionnel de soutien aux cellules endothéliales. Par ailleurs, via sFRP1, nous mettons en évidence un rôle du système Wnt/Fzd dans l’effet pro-angiogénique. Enfin, nous montrons l’intérêt du préconditionnement hypoxique dont les effets sont médiés par Wnt4.L’ensemble de ces données permet d’envisager des voies d’optimisation de la thérapie cellulaire
Some of the challenges facing stem-cell therapy for cardiac disease are which type of stem cell or progenitor cell is the best candidate for therapy, how to survive in the low oxygen environment of ischemic myocardium. Here we studied the potential of mesenchymal stem cells (MSCs) as vascular progenitor cells in vitro and in vivo, and we studied the effects of sFRP-1/Wnt signaling modulation or hypoxia on MSC properties. First, we demonstrated the beneficial effect of MSC application on ischemic heart repair using an original surgical model (patch) to deliver stem cells. This study showed that the contribution of the MSCs in the mouse infarcted myocardium was beneficial either on the scar (increase in angiogenesis, in cell proliferation, reduction in ventricular remodeling) or on the trophicity of the patch.Then we characterized the angiogenic properties of MSC in vitro and in vivo. Our data demonstrate that MSCs could be recruited and formed vascular structures around endothelial tubes. We showed in vivo that the surexpression of sFRP-1 (regulating factor of the Wnt system) in MSCs increased their potential of pericyte-like cells correlated with an increased maturation of the vessels via an intracellular GSK-3 dependent pathway in MSCs. Our next objective was to investigate the effects of hypoxia exposure on MSC before implantation for vascular and tissue regeneration in mice with hind limb ischemia. Our data suggest that hypoxic preconditioning has a critical role on MSC dynamic functions, shifting MSC location in situ to enhance ischemic tissue recovery, facilitating vascular cell mobilization and skeletal myoblast regeneration via a paracrine Wnt dependent mechanism

L’artériopathie oblitérante des membres inférieurs conduit progressivement au rétrécissement des artères qui assurent la vascularisation des membres inférieurs. Il en résulte une ischémie des tissus irrigués par ces artères et à terme, en cas d’occlusion artérielle, une ischémie critique conduisant à une amputation du membre. De nouvelles stratégies de thérapie cellulaire basées sur l’injection de cellules progénitrices capables d’induire une angiogenèse thérapeutique se sont développées ces dernières années. Cependant le faible taux d’incorporation des cellules transplantées dans le tissu ischémique limite le développement de ces nouvelles approches. Dans ce contexte, mon travail de thèse a consisté à étudier deux approches thérapeutiques distinctes pouvant améliorer les thérapies pro-angiogènes. La première étude porte sur le fucoïdane, polysaccharide sulfaté d’origine naturelle, antithrombotique favorisant la formation de nouveaux vaisseaux sanguins dans le modèle murin d’ischémie du membre inférieur. Nous avons montré qu’il induisait le recrutement de monocytes en améliorant leur adhésion à l’endothélium activé en condition dynamique, ainsi que leur adhésion à la matrice et leur transmigration in vitro. Cette action est médiée par l’activation des voies de signalisation ERK et p38 et la sécrétion de métalloprotéinases 9. De plus, le fucoïdane entraine une polarisation des macrophages de type pro-angiogènes in vitro. Il augmente leur recrutement dans le muscle ischémié permettant de réduire ainsi la phase inflammatoire post-ischémique, la nécrose et de favoriser le processus de cicatrisation. La deuxième étude porte sur le rôle des neuropilines (NRP), co-récepteurs du VEGF (facteur de croissance pro-angiogène) exprimés à la surface des ECFC, afin de comprendre leur implication au niveau moléculaire dans le mécanisme d’action pro-angiogène des ECFCs et optimiser l’efficacité de la thérapie cellulaire. A l’aide du système d’extinction par ARN interférent, nous avons découvert un mécanisme de compensation jamais étudié auparavant puisque l’inhibition de NRP1 entraine une augmentation de celle de NRP2 et une diminution de la prolifération et de la migration des ECFCs. En revanche, l’extinction de NRP2 n’a pas d’effet sur l’expression de NRP1, mais induit une augmentation de l’adhésion des ECFCs à la matrice extracellulaire associée à une augmentation de la phosphorylation des ERK1/2
Vascular diseases such as Peripheral Arterial Disease may evolve towards critical limb ischemia, requiring revascularization or amputation. New strategies of cell therapy based on the injection of progenitor cells able to induce therapeutic angiogenesis have been recently developed. However the low level of incorporation of transplanted cells in the ischemic tissue limits the development of these new approaches. In this context, my thesis was to study two different therapeutic approaches that can improve the pro-angiogenic therapies. The first focuses on fucoidan, a marine sulphated polysaccharide with antithrombotic properties. We have previously shown promising angiogenic properties of fucoidan in vivo. We found that fucoidan increases monocyte recruitment and improves their adhesion to activated endothelium under dynamic condition. It also increases in vitro transmigration. This action is mediated by the activation of ERK and p38 signaling pathways and metalloproteinase 9 secretion. Further, fucoidan can lead macrophage polarization to the pro-angiogenic type in vitro. It increases macrophage recruitment in ischemic muscle that could reduce post-ischemic inflammatory phase and necrosis leading to healing process. The second study focuses on the role of neuropilin (NRP), co-receptors of VEGF (pro-angiogenic growth factor). The aim of this part was to understand their involvement in the pro-angiogenic properties of ECFC at molecular level and optimize the efficiency of cell therapy. Using siRNA, we found a compensation mechanism never studied before. The NRP1 inhibition leads to an increase in the NRP2 expression and a decrease of ECFC proliferation and migration. The NRP2 silencing has no impact on NRP1, but induces ECFC adhesion to the extracellular matrix correlated with an increased level of ERK1 / 2 phosphorylation

L’athérosclérose est responsable de la diminution du diamètre des vaisseaux par formation d’une « plaque » constituée notamment de lipides limitant la circulation sanguine (ischémie) et l’oxygénation des tissus. L’adénosine est capable de réguler la fonction cardiovasculaire notamment par le biais de son récepteur A2A qui induit une vasodilatation permettant d’augmenter les apports sanguins. Une faible présence des A2AR semble marquer l’ischémie (sans spécificité de territoire) tandis que la présence de récepteurs de réserve (réponse biologique maximale malgré un faible nombre de sites occupés) signe une perturbation sévère au niveau du flux sanguin coronarien (ischémie inductible). Ces analyses pourront être faites sur un prélèvement sanguin classique. L’adénosine sanguine pourrait prédire le risque de décès lié à un choc cardiogénique compliquant la maladie initiale, où l’on retrouve une hypoperfusion des organes périphériques (dysfonction de la pompe cardiaque) que l’organisme tente de compenser par vasoconstriction (moins d’A2AR). Ces travaux laissent entrevoir la possibilité d’user du système adénosinergique tant au niveau diagnostic (absence de marqueur biologique d’ischémie et de coronaropathie fiable à ce jour), pronostic, qu’au niveau thérapeutique
Atherosclerosis is responsible for the decrease in the diameter of the vessels by formation of a "plaque" consisting in particular of lipids limiting the blood circulation (ischemia) and tissue oxygenation. Adenosine is able to regulate cardiovascular function, particularly through its A2A receptor, which induces vasodilation to increase blood intake. A low presence of A2AR seems to mark ischemia (without specificity of territory) while the presence of reserve receptors (maximum biological response despite a small number of occupied sites) sign a severe disturbance in the blood flow coronary (inducible ischemia). These analyzes can be done on a classic blood sample. Blood adenosine could predict the risk of death from cardiogenic shock complicating the initial disease, where peripheral organs are hypoperfused (cardiac pump dysfunction) that the body attempts to compensate for by vasoconstriction (less A2AR). This work suggests the possibility of using the adenosinergic system both at the level of diagnosis (absence of biological marker of ischemia and coronary artery disease reliable to date), prognosis, than at the therapeutic level

Les travaux de recherche réalisés ont porté sur l'exploration de la fonction hémodynamique artérielle des membres inférieurs (MI) à l'effort dans deux modèles d'artériopathie. Nos axes de recherche étaient doubles. Notre premier axe de travail s'est inscrit dans une approche diagnostique et a porté sur l'étude de la réponse physiologique et physiopathologique des pressions artérielles systoliques de chevilles à la suite d'un effort maximal, chez des sujets sportifs sains et chez des sujets atteints d'une Endofibrose Artérielle Induite par l'Exercice (EAIE). Le deuxième axe de travail concernait l'évaluation de la capacité de marche de patients atteints d'une Artériopathie Athéroscléreuse Oblitérante des MI (AOMI) en utilisant la technique de Positionnement Global Satellitaire (GPS). Suite aux travaux menés dans le cadre de notre premier axe de travail, nous avons montré que l'âge influençait la réponse physiologique de l'Index de Pression Systolique de Cheville post-effort, ce qui laisse penser que les limites diagnostiques utilisées dans la détection de l'EAIE doivent être très certainement reconsidérées chez des sportifs plus âgés. Par ailleurs, nous avons mis en évidence que des mesures simultanées de pressions artérielles systoliques en récupération offraient, comparativement à des mesures consécutives, une performance diagnostique supérieure dans la détection de l'EAIE. Dans le cadre de notre deuxième axe de travail, nous avons pu valider l'utilisation de la technique GPS dans l'étude de la marche en extérieur et proposer une nouvelle méthode d'évaluation de la capacité de marche spontanée de patients présentant une AOMI.

Malgré les avancées diagnostiques et thérapeutiques dans la prise en charge de la maladie cardio-vasculaire, celle-ci reste la première cause de mortalité chez le sujet vivant avec un diabète de type 2 (DT2). Cependant, l’artériopathie des membres inférieurs reste sous-diagnostiquée et sous-traitée alors que le diabète expose à des formes plus atypiques, plus précoces et plus graves. Chez le sujet porteur de DT2, la mesure de l’index de pression systolique (IPS), l’outil de dépistage validé, peut être pris en défaut en raison de la présence de médiacalcose (MAC). Dans une population de 1119 sujets porteurs de DT2 asymptomatiques, nous avons montré que la présence de MAC détectée échographiquement était un facteur associé à la survenue des évènements cardio-vasculaires majeurs (MACE) et des évènements artériels périphériques (MALE) de façon indépendante de l’IPS. Sur l’ensemble de la cohorte, la présence de MAC apparait être un marqueur de risque plus robuste que l’IPS élevé, souvent utilisé comme un équivalent de MAC. Au-delà du dépistage et de l’estimation du risque, nous nous sommes intéressés à l’impact de différentes thérapeutiques sur le risque artériel périphérique du patient vivant avec un DT2. L’arrivée sur le marché de la classe des inhibiteurs du SGLT2 a relancé le débat sur le lien diurétiques et risque artériel périphérique. Notre méta-analyse effectuée sur 5 études a démontré une augmentation significative du risque d’amputation associé à l’utilisation de diurétiques (OR=1,73, p<0,001). Nous avons par la suite effectué une étude rétrospective et observationnelle chez 1309 sujets vivant avec un DT2. En analyse multivariée, les diurétiques étaient significativement associés à la survenue du MALE, après ajustement sur le score de propension (aHR=1,66 ; 1,08-2,56, p=0,020) et pondération inverse de probabilité du traitement (aHR=1,76 ; 1,67-1,84, p<0,001). En analyse en sous-groupe, le risque de MALE sous diurétique était significativement augmenté en cas d’IPS anormal (<0,90 ou 1,40) (aHR=2,29, p d’interaction=0,02), sous diurétiques de l’anse ou thiazidiques mais pas sous diurétiques épargneurs de potassium. La troisième partie du travail a porté sur l’étude du registre XATOA chez le sujet porteur de diabète. L’essai COMPASS a montré le bénéfice d’un traitement combiné anti-agrégation plaquettaire et rivaroxaban (2.5mg 2 fois par jour) sur les MACE et les MALE chez des sujets porteurs de maladie cardio-vasculaire. Ces résultats ont été confirmé par les données de vraie vie du registre XATOA. Les situations d’initiation d’une double inhibition étaient identiques entre les patients diabétiques et non diabétiques. Le bénéfice sur le MACE et le MALE était superposable à celui observé dans l’essai COMPASS. L’ensemble de notre travail a donc mis en lumière la nécessité d’évaluer le risque artériel périphérique chez le sujet vivant avec un DT2, d’utiliser les outils appropriés à son évaluation et de définir les thérapeutiques adaptées au niveau de risque
Despite diagnostic and therapeutic advances in the management of cardiovascular disease, it remains the leading cause of mortality in people living with type 2 diabetes (T2D). While coronary artery disease is increasingly screened for and managed optimally, peripheral artery disease remains underdiagnosed and undertreated, despite diabetes predisposes to more atypical, earlier, and severe forms. In individuals with T2D, the measurement of the ankle-brachial index (ABI), a validated screening tool, may be biased due to the presence of medial arterial calcification (MAC). In a population of 1119 asymptomatic patients with T2D, we demonstrated that the presence of ultrasound-detected MAC was independently associated with the occurrence of Major Adverse Cardiovascular Events (MACE) and Major Adverse Lower limb Events (MALE), regardless of the ABI. In the entire cohort, MAC appears as a better risk predictor than high ABI, often considered as a proxy for MAC. Beyond screening and risk estimation, we investigated the impact of different therapies on the peripheral arterial risk of patients living with T2D. The introduction of sodium-glucose cotransporter-2 (SGLT2) inhibitors, with proven cardio-renal protective effects, re-launched the debate on the link between diuretics and peripheral arterial risk. Our group's meta-analysis highlighted the need to expand literature. Among the 5 included studies, we showed a significant increase in the risk of amputation associated with diuretic use (OR=1.73, p<0.001). Subsequently, we conducted a retrospective observational study involving 1309 patients with T2D. In multivariable analysis, diuretics were significantly associated with the occurrence of MALE after adjustment for propensity score (aHR=1.66; 1.08-2.56, p=0.020) and inverse probability of treatment weighting analysis (aHR=1.76; 1.67-1.84, p<0.001). We identified at-risk profiles with diuretics treatment. In subgroup analysis, the risk of MALE with diuretics was significantly increased with abnormal ABI (<0.90 or 1.40) (aHR=2.29, interaction p=0.02). Loop or thiazide diuretics were associated with an increased risk, but not potassium-sparing diuretics. The third part of the work focused on the XATOA registry in patients with diabetes. The COMPASS trial demonstrated the benefit of double antithrombotic therapy (aspirin and rivaroxaban 2.5mg twice daily) on MACE and MALE in patients with stable cardiovascular disease. The results of this randomized controlled trial were confirmed by real-life data from the XATOA registry. The decisions that drive to double antithrombotic therapy prescription werecomparable between diabetic and non diabetic patients. The benefit on MACE and MALE was similar to that observed in the COMPASS trial.Our work highlights the need to assess peripheral arterial risk in people with T2D, use appropriate assessment tools and define therapies suited to the level of risk

L’artériopathie oblitérante des membres inférieurs (AOMI) est une affection vasculaire obstructive athéroscléreuse. Elle touche 20% des plus de 70 ans. L’ischémie critique des membres inférieurs (ICMI) est le stade ultime et nécessite une revascularisation. La thérapie cellulaire (TC) tente de promouvoir l’angiogenèse chez les patients en impasse thérapeutique. Les cellules souches mésenchymateuses (MSCs) sont un bon candidat, car elles associent des propriétés angiogéniques et immunomodulatrices. L’objectif de cette thèse a été 1), d’évaluer dans un modèle murin d’ischémie de la patte, l’efficacité de deux types de MSCs: les MSCs indifférenciées et les MSCs « endothelial like » (MELs) en les comparant aux cellules dérivées de la moelle osseuse; 2) d’analyser le membre ischémié par spectroscopie Raman.Les MELs et les MSCs ont induit une restauration complète du flux et une amélioration fonctionnelle du membre. Aucune nécrose n’a été signalée après administration des MELs. Histologiquement, les MELs ont induit les taux les plus élevés de néoangiogenèse et de régénération musculaire. Les acquisitions spectrales ont révélé que la spectroscopie Raman peut différencier un membre ischémié d'un membre sain et indique une augmentation du ratio lipide/protide au cours de l’ischémie.Notre étude indique que les MELs de patients ICMI rétablissent le flux sanguin et permettent la réparation musculaire. La spectroscopie Raman peut être utilisée pour évaluer l'ischémie chez les patients atteints d’ICMI
Peripheral artery disease (PAD) is an atherosclerotic obstructive disease affecting lower limbs arteries. It affects nearly 20% of over 70s. Critical limb ischemia (CLI) is the ultimate stage and requires revascularization. Cell therapy (CT) has been proposed for patients with CLI. Clinical trials were encouraging but failed to establish efficacy. Mesenchymal stem cells (MSCs) may be a better option as they combine angiogenic and immunomodulatory properties. MSCs can be obtained from BMCs of CLI-patients. The aim of this study was first to evaluate, in a murine hindlimb ischemia model, the efficacy of two types of MSCs: undifferentiated mesenchymal stem cells (MSCs) and “endothelial like” MSCs (MELs) in comparison with currently used BMCs. Secondly, the objective was to perform a non-invasive analysis of ischemic limb using Raman Spectroscopy. MELs and MSCs induced complete perfusion restoration whereas BMCs did not. The complete flow recovery was significantly earlier with MELs in comparison with MSCs. Both MSCs and MELs improved functionality more efficiently than BMCs. Interestingly, complete limb salvage was observed in the MELs treated group exclusively. In muscles, MELs induced the highest rate of neoangiogenesis and the best muscle repair as shown by the presence of regenerated myofibers. Spectral acquisitions revealed that Raman spectroscopy can discriminate ischemic limb from healthy limb and can grade ischemia over time.Our study brings evidence that MELs obtained from CLI-patients can restore blood flow and provide muscle repair. Moreover Raman spectroscopy could be used clinically to assess ischemia in CLI-patients

Introduction La resténose intra-stent (RIS) reste le talon d'Achille des techniques de revascularisation endovasculaire. La supériorité des stents actifs pour l’artériopathie oblitérante des membres inférieurs n'a pas été clairement démontrée et les modèles animaux restent peu fiables pour évaluer l'efficacité des nouveaux dispositifs. L’objectif est de définir sur un modèle lagomorphe, un protocole expérimental adapté à l’étude de la RIS et l’appliquer à l’évaluation in vivo de stents recouverts d’une membrane électrofilée contenant de la simvastatine. Matériel et méthode Des stents en chrome cobalt ont été recouverts d’une membrane électrofilée composée de chitosan (106000 g/mol, 2.97 % w/v), polymère de cyclodextrine (64650 g/mol, 3.3% w/v), polyethylène oxide (PEO, 900000 g/mol, 0.33% w/v) et simvastatine (33 wt-%). Les études de libération in vivo ont été conduites dans un milieu de PBS/SDS 0,7 wt-% (pH 7,4, 37°C). Des lapins mâles adultes blancs néo zélandais ont été soumis à un régime enrichi en cholestérol (0,3 %) et huile de noix de coco (4,9 %) pendant 7 semaines suivi d’une alimentation normale. Une lésion au ballon était réalisée au niveau des axes iliaques et le stenting iliaque était réalisé par voie fémorale. Trois protocole ont été conduits : 1) évaluation les lésions histomorphologiques induites par le régime hypercholestérolémique et la lésion artérielle au ballon, 2) comparaison stents nu versus stents enduits d’éverolimus et 3) stents nus versus stents recouverts d’une membrane électrofilée contenant de la simvastatine dits stents fonctionnalisés. Résultats La quantité totale de SV chargée sur la membrane après 30 min d’électrofilage était de 4,01 μg/mm² de membrane (± 0,44 μg/mm²). Trente lapins ont été inclus dans ce travail. Le pourcentage de sténose et le pourcentage de remodelage étaient significativement plus important dans le groupe lésion au ballon par rapport au groupe « contrôle » , respectivement 49,9% ± 21,9% vs 25,7% ± 19,1% (p=0,012), 33,9% ± 18,7% vs 17,8% ± 13,4 (p< 0,001). Il n’a pas été mis en évidence de différence significative entre stents nus et stents enduits d’éverolimus. L’aire de la lumière artérielle était significativement plus faible dans le groupe stent fonctionnalisé (p=0,002). L’aire de la néointima, le pourcentage de sténose et de remodelage et le score de lésion artérielle étaient significativement plus importants dans le groupe stents fonctionnalisés (p=0,05). Conclusion Le modèle animal à 2 lésions artérielles tel que nous le proposons a été optimisé pour être reproductible et pertinent dans le cadre de la maladie athérosclérotique et de la RIS. Les résultats in vivo des stents fonctionnalisés nous indiquent de modifier la nature du polymère et de pousser les investigations sur l’action « locale » de la SV, son seuil toxique et intervalles thérapeutiques qui ne sont, à ce jour, pas déterminées
Objective: This study aimed to evaluate the use of a double injured atherosclerotic iliac rabbit model for myointimal hyperplasia evaluation. Secondarily, this animal model was use for pre clincial evaluation of a new anti-in stent restenosis simvastatin electrospun covered stent. Methods: Twenty four New Zealand White (NZW) rabbits were included in this study. In order to enhance and accelerate atherogenesis, atherogenic diet (0.3% cholesterol and 4.9% coconut oil) and mechanical endothelial injury of iliac artery were used. Twelve rabbits (24 iliac arteries) were used to evaluate the benefit of intimal balloon injury compared to the diet alone on myointimal hyperplasia. On day 7, rabbits beneficiated balloon iliac injury on the left side only. Eight weeks they were scarified and iliac arteries were harvested to histologic examination and comparaison. Twelve rabbits were included in the second evaluation to compare anti instent restenosis effect of a new drug eluting chrome-cobalt stent (DES) coated with polycyclodextrin-chitosan-simvastatin polymer after electrospinning technique. Balloon injury were performed on both iliacs on day 7, then stenting of BMS on right iliac and DES on left iliac and animals were sacrified 4 weeks later after angiography for histologic examination. Results: Balloon iliac injuries (BI) revealed a significant higher Schwartz injury score (0.599±0.368 control vs 1.150±0.306 BI, p=0.013), percentage of stenosis (25.7±19.1 control vs 49.9±21.9 BI, p=0.012) and ratio collagen (0.252 ± 0.017 control vs 0.365 ± 0.011 BI, p=0.0001) than atherosclerotic diet only. Five rabbits died before the end of the protocol. After appaired comparison of BMS and DES, results were significantly better for BMS and pre-euthanasia angiography revealed that 3/7 DES were thrombosed versus 0/7 for BMS. Conclusions : Association of atherogenic diet and balloon injuries allow to obtain important neointimal hyperplasia and wall remodeling in rabbit iliac arteries that confirm its interest as in stent restenosis model for new DES

L’Artériopathie Oblitérante des Membres Inférieurs (AOMI) est une maladie chronique grave, associée au processus d’athérosclérose, et qui se traduit chez la plupart des patients par une ischémie (apports sanguins insuffisants) à l’exercice.L’ischémie d’exercice peut causer l’apparition de douleurs au niveau des membres inférieurs lors de la marche, limitant de fait la capacité de marche des patients. L’évaluation de la capacité de marche occupe une place importante dans la prise en charge des patients. Grâce au développement de moniteurs d’activité tels que le géo-positionnement par satellites (GPS), cette évaluation peut être conduite en situation écologique de marche via des mesures réalisées en extérieur. Ces mesures GPS ont notamment permis de mettre en évidence une variabilité de la capacité de marche avec une influence probable de la durée de récupération entre deux marches symptômes-limitées. Ceci reste cependant à démontrer expérimentalement. Par ailleurs, méthodologiquement, il est nécessaire de pouvoir standardiser et exprimer de façon plusadéquate les données GPS obtenues afin de juger de la capacité de marche des patients. L’objet du présent travail de thèse était par conséquent double : i) valider une méthodologie pour estimer la dépense énergétique (DE) associée à la marche en extérieur chez le sujet sain et qui serait à terme applicable chez les patients avec AOMI pour pouvoir comparer les résultats de capacité de marche obtenus par mesure GPS ; ii) déterminer dans quelle mesure la durée de récupération suite à une marche symptômes-limitée influence la capacité de marche des patients lors de la marche subséquente. Les résultats des travaux de recherche qui ont été menés dans le cadre de cette thèse montrent que le GPS permet une estimation relativement précise de la DE en extérieur chez le sujet sain en conditions de vitesse et de pente variées. De plus, nos résultats mettent en évidence que la durée de récupération faisant suite à une marche symptômes-limitée influence clairement la capacité de marche des patients. La nature logarithmique de la relation permet d’envisager àmoyen terme l’identification d’une durée minimale de récupération à partir de laquelle les patients pourraient maximiser leur capacité de marche. Des perspectives intéressantes pourraient alors être envisagées dans le réentraînement à l’effort des patients et/ou pour les aider à mieux gérer leurs douleurs au quotidien
Lower-extremity peripheral artery disease (PAD) is a non-communicable disease that is associated with atherosclerosis and that leads, in most patients, to ischemia (mismatch between blood demand and blood supply) during exercise. Exercise-induced ischemia may lead to the occurrence of pain in the lower extremities during walking, thus limitingwalking capacity. Assessing walking capacity is an important step in the management of PAD patients. Thanks to the development of activity monitors such as global positioning system (GPS), it is possible to assess walking capacity under real-life conditions with measurements performed in outdoor settings. These GPS measurements have highlighted thefact that walking capacity seems variable and is likely to be influenced by the recovery duration between two symptoms-limited walks. However, this remains to be demonstrated in standardized conditions. Moreover, methodological advances are needed to standardize and express more adequately GPS data in order to better interpret walking capacity measurements. Therefore, the aim of the present thesis was two-fold: i) to validate a method for estimating walking energy expenditure (EE) in healthy subjects in outdoor setting, and that could be used in the future in PAD patients in order to compare walking capacity results obtained in outdoor setting; ii) to determine to which extent the duration of the recovery period that follows a first symptom-limited walk influences walking capacity measured during the subsequent walk in PADpatients. Our results show that GPS allows accurate estimations of walking EE in healthy subjects in outdoor setting and with various conditions of speed and grade. Moreover, our results clearly show that recovery duration influences walking capacity in PAD patients. The logarithmic shape of the relationship supports further analyses to determine a minimum recovery duration that could maximize patients walking capacity. This could have interesting implications for the development of new exercise walking programs in PAD and/or to help patients to better manage their pain during daily life

L’Artériopathie Oblitérante des Membres Inférieurs (AOMI) est une pathologie chronique grave, induite par le processus physiopathologique d’athérosclérose. Diagnostiquée par la mesure de l’Index de Pression Systolique (IPS) de repos cette pathologie se traduit chez la plupart des patients par une ischémie (apports sanguins insuffisants) à l’exercice pouvant causer l’apparition de douleurs au niveau des membres inférieurs lors de la marche. Le premier axe de travail de cette thèse visait à évaluer la pertinence pédagogique des méthodes actuelles d’enseignement de l’IPS dans les facultés de médecine françaises. Les résultats des premiers travaux de recherche qui ont été menés montrent que les méthodes actuelles ne permettent pas aux étudiants de maîtriser les fondamentaux de cette mesure diagnostique. D’autres travaux ont alors été menés afin de définir la place et la forme que devrait prendre l’enseignement de l’IPS dans le cursus médical afin qu’il puisse être acquis par les futurs médecins de manière fiable et durable. Le second axe de travail de cette thèse visait à proposer une nouvelle approche méthodologique basée sur l’utilisation conjointe de deux moniteurs portables (accéléromètre et montre marqueur d’événements) permettant la quantification des douleurs ischémiques à l’exercice des patients atteints d’AOMI en condition de vie réelle. Les résultats issus de ces travaux ouvrent des perspectives nouvelles pour le chercheur ou le clinicien pour la compréhension des limitations fonctionnelles des patients atteints d’AOMI dans leur contexte de vie
Lower-extremity Peripheral Artery Disease (PAD) is a severe non-communicable disease that is associated with atherosclerosis. Diagnosed by Ankle- Brachial Index (ABI), PAD leads, in most patients, to ischemia (mismatch between blood demand and blood supply) during exercise that may lead to the occurrence of pain in the lower extremities during walking. The first axis of the present thesis was to assess the level of knowledge on this diagnostic tool among French medical students. Our results suggest that the way of teaching or learning the ABI procedure is deficient. According to these results we conducted another study to determine the best teaching method to improve students’ ABI proficiency. The second axis of the present thesis was to proposed a new method using wearable monitors (accelerometer and Micro Motion logger watch) to objectively identify and quantify lower limb walking pain manifestation as well as stop induced by walking pain during daily life in PAD patients. Our results can provide researchers and clinicians with a more realistic and holistic view of the functional limitations of PAD patients in free-living conditions

Rationnel : L'implication établie des progéniteurs endothéliaux circulants dans les phénomènes de néovascularisation chez l'adulte a stimulé la recherche de thérapeutiques angiogènes basées sur la greffe de ces cellules. Deux types cellulaires au phénotype endothélial sont actuellement définis entre autres par leur cinétique d'apparition en culture : les progéniteurs précoces (CFU-EC ou CAC) et tardifs (ECFC). Notre équipe a montré que l'injection thérapeutique de cellules mononucléées de moelle osseuse (BM-MNC) permettait la néovascularisation du site ischémié chez des patients atteints d'artériopathie des membres inférieurs, et que les néovaisseaux formés avaient le phénotype d'ECFC. Nous avons dans un premier temps mesuré les concentrations de différentes protéines modulant l'angiogenèse, chez des patients atteints de pathologies ischémiques et cardiovasculaires, ou impliquant des anomalies vasculaires associées à la fibrose. Ainsi, le transforming growth factor - β1 (TGF-β1) dans la fibrose pulmonaire idiopathique (FPI), la thrombospondine-1 (TSP-1) dans l'artériopathie des membres inférieurs (AMI), et le placental growth factor (PlGF) chez les patients atteints de pathologies cardiovasculaires [syndrome coronarien aigu (SCA), ou patients devant subir une chirurgie de la valve ou un pontage coronarien], se sont distingués comme potentiel biomarqueur plasmatique dans ces pathologies, et ont été étudiés dans la biologie des ECFC humaines.Résultats : Le taux plasmatique de TGF-β1 est augmenté chez les patients atteints de FPI par rapport à la population contrôle ; il a un effet pro-angiogène in vivo (vascularisation des implants de Matrigel®) et in vitro (prolifération et migration des ECFC) via les récepteurs ALK-1, ALK-5 et TGF-βRII. Le taux plasmatique de TSP-1 est augmenté chez les patients artéritiques par rapport à la population contrôle. Par ailleurs les néovaisseaux formés de patients artéritiques ayant été traités par injection locale de BM-MNC expriment la TSP-1. Dans les modèles murins de Matrigel®-plugs et d'ischémie du membre inférieur (IMI), la TSP-1 induit une diminution de la vascularisation des implants ainsi qu'une diminution de la revascularisation du membre ischémié. In vitro, la TSP-1 augmente l'adhésion via un mécanisme N-Terminal dépendant, et diminue le potentiel angiogène (prolifération et migration) des ECFC via sa liaison au récepteur CD47, ce qui active la voie de signalisation SDF-1/CXCR4. Le taux plasmatique de PlGF est augmenté chez les patients atteints de SCA par rapport à 2 populations contrôles ; il est également augmenté chez les patients ayant subit une chirurgie cardiaque. Les PlGF-1 et -2 potentialisent la tubulogenèse des ECFC in vitro via la phosphorylation du récepteur VEGFR1. Cet effet est aboli lorsque le VEGFR1 est inhibé par ARN interférence ou par le composé chimique " 4321 ". De plus ce composé " 4321 " inhibe la vascularisation des implants de Matrigel®, ainsi que la revascularisation du membre ischémié dans le modèle d'IMI.Conclusions : Le TGF-β1 joue un rôle dans le remodelage vasculaire de la FPI via les ECFC ; la TSP-1 est un potentiel biomarqueur de l'angiogenèse induite par les ECFC dans l'AMI ; l'inhibition de la voie PlGF/VEGFR1 module la tubulogenèse induite par les ECFC, cellules impliquées dans la formation de nouveaux vaisseaux. Nous avons ainsi mis en évidence 3 protéines modulant l'angiogenèse dans 3 contextes pathologiques différents, caractérisés par un remodelage vasculaire et où les ECFC sont impliquées dans leurs mécanismes physiopathologiques. Ces 3 protéines se présentent donc comme de potentiels biomarqueurs plasmatiques, modulant les propriétés angiogènes des ECFC et pouvant influencer leur efficacité en tant que produit de thérapie cellulaire. Ces protéines jouent un rôle probable dans l'équilibre homéostatique au décours des pathologies concernées.

Rationnel : L’implication établie des progéniteurs endothéliaux circulants dans les phénomènes de néovascularisation chez l’adulte a stimulé la recherche de thérapeutiques angiogènes basées sur la greffe de ces cellules. Deux types cellulaires au phénotype endothélial sont actuellement définis entre autres par leur cinétique d’apparition en culture : les progéniteurs précoces (CFU-EC ou CAC) et tardifs (ECFC). Notre équipe a montré que l’injection thérapeutique de cellules mononucléées de moelle osseuse (BM-MNC) permettait la néovascularisation du site ischémié chez des patients atteints d’artériopathie des membres inférieurs, et que les néovaisseaux formés avaient le phénotype d’ECFC. Nous avons dans un premier temps mesuré les concentrations de différentes protéines modulant l’angiogenèse, chez des patients atteints de pathologies ischémiques et cardiovasculaires, ou impliquant des anomalies vasculaires associées à la fibrose. Ainsi, le transforming growth factor - β1 (TGF-β1) dans la fibrose pulmonaire idiopathique (FPI), la thrombospondine-1 (TSP-1) dans l’artériopathie des membres inférieurs (AMI), et le placental growth factor (PlGF) chez les patients atteints de pathologies cardiovasculaires [syndrome coronarien aigu (SCA), ou patients devant subir une chirurgie de la valve ou un pontage coronarien], se sont distingués comme potentiel biomarqueur plasmatique dans ces pathologies, et ont été étudiés dans la biologie des ECFC humaines.Résultats : Le taux plasmatique de TGF-β1 est augmenté chez les patients atteints de FPI par rapport à la population contrôle ; il a un effet pro-angiogène in vivo (vascularisation des implants de Matrigel®) et in vitro (prolifération et migration des ECFC) via les récepteurs ALK-1, ALK-5 et TGF-βRII. Le taux plasmatique de TSP-1 est augmenté chez les patients artéritiques par rapport à la population contrôle. Par ailleurs les néovaisseaux formés de patients artéritiques ayant été traités par injection locale de BM-MNC expriment la TSP-1. Dans les modèles murins de Matrigel®-plugs et d’ischémie du membre inférieur (IMI), la TSP-1 induit une diminution de la vascularisation des implants ainsi qu’une diminution de la revascularisation du membre ischémié. In vitro, la TSP-1 augmente l’adhésion via un mécanisme N-Terminal dépendant, et diminue le potentiel angiogène (prolifération et migration) des ECFC via sa liaison au récepteur CD47, ce qui active la voie de signalisation SDF-1/CXCR4. Le taux plasmatique de PlGF est augmenté chez les patients atteints de SCA par rapport à 2 populations contrôles ; il est également augmenté chez les patients ayant subit une chirurgie cardiaque. Les PlGF-1 et -2 potentialisent la tubulogenèse des ECFC in vitro via la phosphorylation du récepteur VEGFR1. Cet effet est aboli lorsque le VEGFR1 est inhibé par ARN interférence ou par le composé chimique « 4321 ». De plus ce composé « 4321 » inhibe la vascularisation des implants de Matrigel®, ainsi que la revascularisation du membre ischémié dans le modèle d’IMI.Conclusions : Le TGF-β1 joue un rôle dans le remodelage vasculaire de la FPI via les ECFC ; la TSP-1 est un potentiel biomarqueur de l’angiogenèse induite par les ECFC dans l’AMI ; l’inhibition de la voie PlGF/VEGFR1 module la tubulogenèse induite par les ECFC, cellules impliquées dans la formation de nouveaux vaisseaux. Nous avons ainsi mis en évidence 3 protéines modulant l’angiogenèse dans 3 contextes pathologiques différents, caractérisés par un remodelage vasculaire et où les ECFC sont impliquées dans leurs mécanismes physiopathologiques. Ces 3 protéines se présentent donc comme de potentiels biomarqueurs plasmatiques, modulant les propriétés angiogènes des ECFC et pouvant influencer leur efficacité en tant que produit de thérapie cellulaire. Ces protéines jouent un rôle probable dans l’équilibre homéostatique au décours des pathologies concernées
Rationale: The pro-angiogenic capacities of endothelial progenitor cells are now well established, and their involvement in neovascularization events in adults has stimulated the research in the field of angiogenic therapy based on transplant of these cells. Current data converge towards the notion of two cell types with endothelial phenotype, defined at least by their kinetics of appearance in culture: early endothelial progenitor cells (CFU-EC or CAC) and late (ECFC). Our team has shown that the therapeutic injection of bone marrow mononuclear cells (BM-MNC) led to neovascularization of the ischemic site in patients with critical limb ischemia, and that the new vessels formed bore the phenotype of ECFC. We initially measured the concentrations of different proteins modulating angiogenesis in patients with ischemic and cardiovascular diseases, or involving vascular abnormalities associated with fibrosis. Thus, the transforming growth factor - ß1 (TGF-ß1) in idiopathic pulmonary fibrosis, the thrombospondin-1 (TSP-1) in peripheral artery disease, and the placental growth factor (PlGF) in patients with cardiovascular diseases [acute coronary syndrome (ACS), patients undergoing valve surgery or coronary artery bypass surgery], emerged as potential plasmatic biomarkers in these pathological settings, and have been studied in the biology of human ECFC.Results: TGF-ß1 plasma level is increased in patients with idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) compared to the control population; it exerts a pro-angiogenic effect in vivo (vascularization of Matrigel ®-plugs) and in vitro (proliferation and migration of ECFC) via ALK-1, ALK-5 and TGF-ßRII receptors. TSP-1 plasma level is increased in patients with peripheral artery disease (PAD) compared to the control population. In addition, the new vessels formed in PAD patients treated by local injection of BM-MNC express TSP-1. In murine models of Matrigel ®-plugs and hindlimb ischemia, TSP-1 induces a decrease in plugs vascularization and impaired revascularization of ischemic limb. In vitro, TSP-1 increases ECFC adhesion via an N-terminal dependent mechanism and reduces their angiogenic potential (proliferation and migration) via its binding to CD47 receptor, which activates the SDF-1/CXCR4 signaling pathway. PlGF plasma level is increased in ACS patients compared with the control population and stable angina patients and is also increased in patients undergoing cardiac surgery. PlGF-1 and -2 potentiate ECFC tubulogenesis in vitro via phosphorylation of the VEGFR1 receptor. This effect was abolished when the ECFC VEGFR1 is inhibited by RNA interference or by the chemical compound "4321". In addition this compound "4321" inhibits the vascularization of Matrigel ®-plugs, and revascularization of the ischemic limb in the hindlimb ischemia model.Conclusions: TGF-ß1 is involved in the IPF vascular remodeling through ECFC; TSP-1 is a potential biomarker of angiogenesis induced by ECFC in PAD; the inhibition of the PlGF/VEGFR1 pathway modulates ECFC tubulogenesis, cells involved in the formation of new vessels. We thus identified three proteins that modulate angiogenesis in three different pathological settings characterized by a vascular remodeling and where ECFC are involved in their pathophysiology. These three proteins therefore state as potential plasmatic biomarkers, modulating ECFC angiogenic properties and are able to influence their efficacy as a cell therapy product. These plasmatic biomarkers likely play a role in the homeostasis of those pathologies progress

Dans la dysfonction endothéliale, le compartiment endothélial circulant joue simultanément le rôle d’acteur impliqué dans la régénération du tissu lésé et celui d’indicateur de l’état d’altération ou de régénération de l’endothélium. Dans l’artérite oblitérante des membres inférieurs (AOMI), l’un des axes de recherche porte sur le développement d’un produit de thérapie cellulaire capable d’induire la formation de néo-Vaisseaux. Face à la difficulté d’obtenir et d`amplifier des cellules progénitrices endothéliales (CPE) chez l’adulte sain, et a fortiori chez le patient, l’une des hypothèses laisse envisager le recours à d’autres types cellulaires ayant des propriétés vasculogéniques. Chez patients atteints de maladies cardiovasculaires, et d’AOMI en particulier, les cellules mononuclées de moelle osseuse et les CPE montrent des propriétés angiogéniques diminuées. Nous avons mis en évidence la capacité des cellules souches mésenchymateuses (CSM) isolées de patients atteints d’AOMI à induire une reperfusion, par recrutement de cellules endothéliales in situ, avec la même efficacité que celles de donneurs sains. Les CSM ne se différencient pas en cellules endothéliales mais agissent par paracrinie. La seconde hypothèse d’obtention d’un produit de thérapie cellulaire autologue angiogène est de trier des cellules plus immatures que les CPE afin de les différencier secondairement vers la lignée endothéliale à l’image du modèle pathologique de la cellule souche d’hémangiome CD133+ qui laisse envisager les Very Small Embryonic Like stem cells (VSEL), cellules souches multipotentes CD133+, comme un candidat de cellules post-Natales à potentiel vasculaire. Nous avons dérivés, en culture en conditions angiogéniques, des VSEL qui acquièrent un phénotype mésenchymateux mais présentent un profil sécrétoire proche de celui des CPE. Les VSEL favorisent la revascularisation post-Ischémique et acquièrent un phénotype endothélial in vitro et in vivo suggérant que les VSEL peuvent être à l’origine de la lignée endothéliale. Les VSEL se présentent également comme un biomarqueur de la dysfonction endothéliale mobilisé de la moelle osseuse (MO) vers le sang périphérique (PB) chez les patients souffrant d’AOMI. Les biomarqueurs cellulaires circulants représentent non seulement des marqueurs non invasifs de l’endothélium mais peuvent également apporter des informations utiles pour le diagnostic, le pronostic et le suivi thérapeutique des patients souffrant de pathologies associées à une dysfonction endothéliale. Une modification du nombre de CPE et de cellules endothéliales circulantes (CEC) dans la circulation a été rapportée dans différentes situations pathologiques respectivement associées à une régénération et une altération endothéliale telle l’augmentation du taux de CEC chez des patients présentant une hypertension artérielle pulmonaire (HTAP). La technique de référence pour le dénombrement des CEC dans le sang périphérique est l’immunoséparation magnétique (IMS). Cette méthode non automatisée et chronophage, repose sur l’énumération par microscopie à fluorescence des cellules CD146+ préalablement isolées. Bien que reproductible, cette numération est soumise à de nombreux biais de quantification, difficile à mettre en oeuvre et sujette à interprétation. La mise au point d’une méthode de détection automatisée des CEC par cytométrie à focalisation acoustique (AFC) s’est montrée fiable et robuste, dans une cohorte de patients atteints d’HTAP traitée ou non, constituant une alternative pertinente à l’analyse par microscopie. L’ensemble de ces travaux ouvre donc de nouvelles perspectives dans la détection des biomarqueurs cellulaires circulants impliqués dans la dysfonction endothéliale, proposant les VSEL comme nouvel acteur vasculogénique
In endothelial dysfunction, circulating endothelial compartment simultaneously plays the role of actor involved in the regeneration of injured tissue and reflects endothelium state. In peripheral arterial disease (PAD), one of the research areas is the development of a cellular therapy product capable of inducing the formation of neo-Vessels. Faced with the difficulty to obtain and amplify endothelial progenitor cells (EPC) in adults, one of the assumptions lets consider the use of other cell types with vasculogenic properties. In patients with cardiovascular disease, and PAD in particular, bone marrow mononuclear cells and EPC show reduced angiogenic properties. We have demonstrated the ability of isolated mesenchymal stem cells (MSCs) from PAD patients to induce reperfusion by recruitment of endothelial cells in situ, with the same efficiency as that of healthy donors MSCs. MSCs do not differentiate into endothelial cells but act by paracrine. The second hypothesis of obtaining an autologous angiogenic cell therapy product is to sort cells more immature than the CPE and to differentiate them secondarily into endothelial lineage as the pathological cell model of hemangioma stem cells CD133 + which lets consider the Very Small Embryonic like stem cells (VSEL), CD133 + multipotent stem cells as a potential candidate of postnatal vascular cell. We have derived and cultured in angiogenic conditions VSEL that acquired a mesenchymal phenotype but exhibited a secretory profile similar to that of EPC. VSEL promote post-Ischemic revascularization and acquire an endothelial phenotype in vitro and in vivo suggesting that VSEL may be responsible for the endothelial lineage. VSEL also appear as a biomarker of endothelial dysfunction mobilized from bone marrow (BM) to peripheral blood (PB) in patients with PAD. Cellular circulating biomarkers are not only non-Invasive markers of endothelium but can also provide useful information for the diagnosis, prognosis and therapeutic monitoring of patients with endothelial dysfunction associated pathologies. Changing the number of EPC and circulating endothelial cells (CEC) in the circulation has been reported in different pathological situations respectively associated with endothelial regeneration and alteration such as the increase of CEC in patients with pulmonary arterial hypertension (PAH). The reference technique for the enumeration of CEC in peripheral blood is magnetic immunoseparation (IMS). This non-Automated and time-Consuming method, based on the enumeration by fluorescence microscopy of CD146 + cells isolated. Although reproducible, this count is subject to many through quantification, difficult to implement and subject to interpretation. The development of an acoustic focusing cytometry (AFC) method for automated detection of CEC has proved reliable and robust results, in a cohort of patients with PAH treated or not, constituting a relevant alternative analysis to microscopy. All of this work opens new perspectives in the detection of cellular circulating biomarkers involved in endothelial dysfunction, suggesting VSEL as new vasculogenic actor