La dysfonction ventriculaire gauche reste sous-diagnostiquée en pratique clinique actuelle car les paramètres conventionnels d’échographie ne sont pas suffisamment sensibles pour détecter des modifications fines de la fonction cardiaque. L’introduction récente de l’échocardiographie de suivi des marqueurs acoustiques (speckle tracking echocardiography) a permis par ses capacités descriptives de la mécanique cardiaque, de revisiter la contraction cardiaque et, de ce fait, de proposer une nouvelle approche échographique de l’évaluation de la fonction ventriculaire gauche.<p><p>A travers trois études, nous avons montré que l’analyse des indices de déformation permet d’objectiver des modifications de fonction ventriculaire gauche indétectables en échocardiographie conventionnelle dans des situations complexes à fraction d’éjection conservée, en dépit de l’augmentation modérée de la fréquence cardiaque qui leur est associée. Les situations que nous avons étudiées sont les suivantes :l’adaptation physiologique à l’hypoxie au niveau de la mer et en altitude, et les situations pathologiques que sont le syndrome de mal d’altitude chronique, et la cardiomyopathie associée à l’ataxie de Friedreich.<p><p>L’intégration de nos résultats et des informations disponibles dans la littérature permet de suggérer que l’utilisation de toutes les ressources offertes par l’échocardiographie de suivi des marqueurs acoustiques permet d’améliorer l’évaluation de la fonction cardiaque au-delà de la fraction d’éjection, en offrant une meilleure identification de situations pathologiques mais également une meilleure compréhension de situations physiologiques et pathologiques. <p><p>L’utilisation généralisée des indices de déformation pour l’évaluation de la fonction ventriculaire gauche en pratique clinique connaît néanmoins d’importantes limitations que nous abordons dans la discussion de ce travail. Au terme d’investigations complémentaires et de standardisation de la technique, l’incorporation d’un algorithme d’évaluation échographique de la fonction cardiaque à FEVG conservée combinant les paramètres échographiques conventionnels et les indices de déformation pourra être évalué de façon prospective pour sa translation en pratique clinique, avec pour finalité la proposition d’une définition mieux adaptée de l’insuffisance cardiaque à FEVG conservée.<p> / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

On sait depuis longtemps que l’exposition à l’altitude est associée à une réduction de l’aptitude aérobie. Différentes hypothèses ont été posées pour expliquer cette limitation à l’effort en hypoxie (une limitation ventilatoire ou diaphragmatique, une altération de la diffusion pulmonaire et une disconcordance entre de la perfusion et la diffusion tissulaire, etc.) mais généralement, la limitation de l’effort aérobie en hypoxie est attribuée à une diminution du transport sanguin de l’O2 (TO2) parc convection vers les muscles. Le TO2 dépend du débit cardiaque (Q) et du contenu artériel en O2 (CaO2). <p>Le CaO2 est diminué en altitude à cause d’une diminution de la pression partielle inspirée en O2. Cependant, le chémoréflexe hypoxique tente de contrebalancer cet effet en élevant la ventilation et en diminuant la pression alvéolaire en CO2 afin de maintenir la pression alvéolaire en O2 constante. De plus, avec l’acclimatation, le rein produit de l’érythropoïétine permettant au taux d’hémoglobine d’augmenter. Ces deux principales adaptations à l’altitude ramènent le CaO2 à sa valeur de base du niveau de la mer en 2 à 3 semaines passées à 5000 m d’altitude mais sans amélioration de l’aptitude à l’effort aérobie.<p>L’exposition à l’altitude est aussi associée à une diminution du Q maximal. Les mécanismes à l’origine de cette limitation du Q maximal restent, à l’heure actuelle, incompris. Les principales explications évoquées sont, une diminution de la réserve chronotrope, une diminution de la commande nerveuse centrale vers le cœur ou une diminution de la demande périphérique. Récemment, des études sur des sujets sains en hypoxie suggérèrent qu’au moins une partie de la limitation du Q maximal à l’effort est liée à une élévation de la postcharge ventriculaire droite suite à l’hypertension pulmonaire induite par l’hypoxie. C’est cette hypothèse que nous avons voulu vérifier dans une première étude.<p>Nous avons étudié l’effet d’une inhibition de l’hypertension pulmonaire d’altitude par le sildénafil, un inhibiteur de la phosphodiestrérase-5, chez des sujets sains, en normoxie, en hypoxie aiguë et en hypoxie chronique. Les résultats de cette étude ont confirmé l’effet vasodilatateur pulmonaire du sildénafil et une augmentation de la VO2max en hypoxie aiguë. Cependant, la prise de ce dernier était couplée à une amélioration de l’oxygénation, si bien que l’élévation de la performance aérobie observée en hypoxie aiguë sous sildénafil ne pouvait être entièrement attribuée à une réduction de l’hypertension pulmonaire. <p>Nous conclurent que cette amélioration de la performance était probablement d’avantage liée à une amélioration de l'oxygénation qu’à un effet vasodilatateur pulmonaire.<p>Les résultats équivoques obtenus lors de cette première étude nous ont incité à tester les effets d’une amélioration de l’oxygénation sur la performance aérobie en haute altitude. Pour ce faire, quinze sujets sains ont été testés au niveau de la mer et après acclimatation à 4700 m d’altitude soit sous placebo, soit sous acétazolamide, un inhibiteur de l’anhydrase carbonique augmentant l’oxygénation par stimulation ventilatoire en réponse à une acidose métabolique. La prise d’acétazolamide n’eut aucun effet sur l’hémodynamique pulmonaire et sur la VO2max et la charge maximale. Nous avons toutefois observé qu’une amélioration de l’oxygénation durant l’effort retarde l’apparition du seuil ventilatoire améliorant ainsi la phase aérobie de l’effort. Cette étude confirme donc qu’une élévation du CaO2 permet une amélioration de l’aptitude aérobie. <p>Finalement, la dernière étude a pour but d’étudier les effets isolés d’une vasodilatation pulmonaire sur la performance aérobie en altitude. Les résultats d’une étude préliminaire montrent que l’inhibition de la vasoconstriction hypoxique par un agent pharmacologique antagoniste des récepteurs de l’endothéline ETA et ETB, le bosentan, permet une élévation de l’aptitude aérobie en hypoxie aiguë, sans effets sur l’oxygénation, confirmant ainsi notre hypothèse initiale qu’une postcharge ventriculaire droite augmentée en hypoxie peut contribuer à une limitation de l’aptitude à l’effort aérobie en hypoxie. <p><p>Conclusions :<p>L’ensemble de nos résultats suggère que l’aptitude aérobie en altitude est déterminée par le transport d’O2 qui peut être augmenté par manipulation pharmaceutique du débit ventriculaire droit maximal après inhibition de la vasoconstriction pulmonaire hypoxique (bosentan), amélioration de l’oxémie (acétazolamide) ou des deux (sildénafil).<p> / Agrégation de l'enseignement supérieur en kinésithérapie et réadaptation / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le thème central de ce travail a consisté en l’étude et la mise en évidence des interactions existant entre le métaboréflexe et le chémoréflexe lors de l’exercice.<p><p>L’effort physique est associé à une augmentation de la ventilation, de la fréquence cardiaque ainsi que de la pression artérielle. Ces effets sont médiés au moins en partie par l’activation du métaboréflexe musculaire, et peuvent être amplifiés par le chémoréflexe ventilatoire. Le métaboréflexe et le chémoréflexe impliquent nécessairement une activation du système nerveux orthosympathique. La fonction du métaboréflexe est d’optimaliser le transport d’oxygène à destination des muscles participant à l’exercice, ce qui s’accompagne d’une vasoconstriction dans les autres territoires vasculaires. La fonction du chémoréflexe est de maintenir la capnie et d’apporter une correction ventilatoire à l’acidose métabolique et éventuellement à l’hypoxémie survenant au cours d’efforts effectués en résistance. Une sollicitation excessive du métaboréflexe et du chémoréflexe peut limiter l’aptitude à l’effort en amplifiant les sensations de dyspnée (augmentation des équivalents ventilatoires) et en limitant le transport d’oxygène (augmentation de la pression artérielle limitant le débit cardiaque). <p><p>L’étude des adaptations cardiovasculaires et ventilatoires ainsi celles du système nerveux sympathique en réponse à un exercice réalisé en hypoxie peut se révéler intéressante à plusieurs niveaux.<p>Une telle étude devrait permettre de mieux comprendre la limitation de l’aptitude à l’effort des sujets sains en altitude. En effet, depuis plusieurs décennies, l'entraînement en altitude est fréquemment utilisé par les athlètes d'endurance. Cette méthode de préparation physique, qui consiste à séjourner et s'entraîner plusieurs semaines à moyenne altitude (2000-2800m), vise à améliorer temporairement la performance aérobie lors du retour au niveau de la mer. Cette étude pourrait également présenter un intérêt pour les travailleurs en altitude mais également de manière générale à toutes les personnes effectuant des séjours en montagne.<p>Les métaborécepteurs et les chémorécepteurs contribuent directement aux ajustements cardio-vasculaires et ventilatoires durant un exercice statique réalisé en situation d’hypoxie<p><p>C’est pourquoi, dans une première étude, nous avons souhaité différencier précisément les actions respectives du métaboréflexe et du chémoréflexe lors d’un exercice en hypoxie chez une population de sujets jeunes et en bonne santé. Nous avons donc voulu vérifier l’hypothèse selon laquelle les métaborécepteurs joueraient un rôle important dans l’activation sympathique et l’élévation tensionnelle en réponse à un exercice isométrique en hypoxie. <p>Nous avons montré que durant l’effort en hypoxie, les métaborécepteurs et les chémorécepteurs interviennent de manière différente dans les réponses sympathiques, cardiovasculaires et ventilatoires.<p>L’activation du système nerveux sympathique en réponse à un exercice en hypoxie est principalement médiée par les métaborécepteurs.<p>Ces derniers jouent également un rôle prépondérant dans l’élévation tensionnelle. <p>L’élévation de la ventilation est médiée aussi bien par les métaborécepteurs que par les chémorécepteurs.<p>Par contre, les métaborécepteurs jouent un rôle mineur dans l’élévation de la fréquence cardiaque lors d’un exercice isométrique en hypoxie.<p><p>Lors d’une deuxième étude, nous nous sommes intéressés aux effets du vieillissement sur la contribution du métaboréflexe et du chémoréflexe, toujours durant un effort en hypoxie.<p>L’âge réduit la sensibilité du métaboréflexe. Par contre, l’âge n’affecte pas le chémoréflexe. Les effets de l’âge sur l’interaction des deux réflexes sont méconnus. Nous avons donc testé l’hypothèse selon laquelle l’effort isométrique en hypoxie (maximum de stimulation métaboréflexe) chez le sujet âgé s’accompagne d’une moindre activation sympathique, d’une moindre montée de la pression artérielle, et d’une réponse ventilatoire identique par rapport à celle observée chez le sujet jeune. <p>Nous avons observé une moindre activation sympathique en réponse à l’exercice aussi bien en normoxie qu’en hypoxie chez les sujets plus âgés, subsistant lors de l’arrêt local de la circulation, permettant d’isoler la contribution du métaboréflexe lors de l’exercice.<p>Nous en avons conclu que malgré le fait que l’âge réduise la sensibilité des métaborécepteurs, ceux-ci restent des déterminants majeurs de l’activation orthosympathique lors d’un effort réalisé en hypoxie chez les sujets plus âgés.<p><p>\ / Doctorat en Sciences de la motricité / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Photoacoustic Imaging is a non-invasive optical imaging modality used to image biological tissues. In this method, a pulsating laser illuminates a region of tissues to be imaged, which then generates an acoustic wave due to thermal volume expansion. This wave is then sensed using an acoustic sensor such as a piezoelectric transducer and the resultant signal is converted into an imaging using the back projection algorithm. Since different types of tissues have different photo-acoustic properties, this imaging modality can be used for imaging different types of tissues and bodily organ systems. This study aims at quantifying the process of light conversion into the acoustic signal. Light travels through tissues and gets attenuated (scattered or absorbed) or reflected depending on the optical properties of the tissues. The process of light propagation through tissues is studied using Monte Carlo simulation software which predicts the propagation of light through tissues of various shapes and with different optical properties. This simulation gives the resultant energy distribution due to light absorption and scattering on a voxel by voxel basis. The Monte Carlo code alone is not sufficient to validate the photon propagation. The success of the Monte Carlo code depends on accurate prediction of the optical properties of the tissues. It also depends on accurately depicting tissue boundaries and thus the resolution of the imaging space. Hence, a validation algorithm has been designed so as to recover the optical properties of the tissues which are imaged and to successfully validate the simulation results. The accuracy of the validation code is studied for various optical properties and boundary conditions. The results are then compared and validated with real time images obtained from the photoacoustic scanner. The various parameters for the successful validation of Monte Carlo method are studied and presented. This study is then validated using the algorithm to study the conversion of light to sound. Thus it is a significant step in the quantification of the photoacoustic effect so as to accurately predict tissue properties.

The original work presented in this thesis investigates some of the mechanisms that may be responsible for the aetiology of altitude-related cough. Particular attention is paid to its relationship to the long recognised, but poorly understood, changes in lung volumes that occur on ascent to altitude. The literature relevant to this thesis is reviewed in Chapter 1.<p><p>Widespread reports have long existed of a debilitating cough affecting visitors to high altitude that can incapacitate the sufferer and, on occasions, be severe enough to cause rib fractures (22, 34, 35). The prevalence of cough at altitude has been estimated to be between 22 and 42% at between 4200 and 4900 m in the Everest region of Nepal (10, 29). Traditionally the cough was attributed to the inspiration of the cold, dry air characteristic of the high altitude environment (37) but no attempts were made to confirm this aetiology. In the first formal study of cough at high altitude, nocturnal cough frequency was found to increase with increasing altitude during a trek to Everest Base Camp (5300 m) and massively so in 3 climbers on whom recordings were made up to 7000 m on Everest (8). After 9 days at 5300 m the citric acid cough threshold, a measure of the sensitivity of the cough reflex arc, was significantly reduced compared with both sea level and arrival at 5300 m.<p><p>During Operation Everest II, a simulated climb of Mount Everest in a hypobaric chamber, the majority of the subjects were troubled above 7000 m by pain and dryness in the throat and an irritating cough despite the chamber being maintained at a relative humidity of between 72 and 82% and a temperature of 23ºC (18). This argued against the widely held view that altitude-related cough was due to the inspiration of cold, dry air. <p><p>In the next major hypobaric chamber study, Operation Everest III, nocturnal cough frequency and citric acid cough threshold were measured on the 8 subjects in the study. The chamber temperature was maintained between 18 and 24ºC and relative humidity between 30 and 60% (24). This work is presented in Chapter 2 and, demonstrated an increase in nocturnal cough frequency with increasing altitude which immediately returned to control values on descent to sea level. Citric acid cough threshold was reduced at 8000 m compared to both sea level and 5000 m values. Changes in citric acid cough threshold at lower altitudes may not have been detected because of the constraints on subject numbers in the chamber. The study still however demonstrated an increase in clinical cough and a reduction in the citric acid cough threshold at extreme altitude, despite controlled environmental conditions, and thus refuted the long held belief that altitude-related cough is solely due to the inspiration of cold, dry air. <p><p>If altitude-related cough is not simply due to the inspiration of cold, dry air, other possible aetiologies are:<p>•\ / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’immunothérapie anticancéreuse est basée sur la capacité du système immunitaire à reconnaître les cellules tumorales comme étrangères et à les éliminer. Les stratégies immunothérapeutiques abordées dans ce travail, incluent l’activation du système immunitaire par l’expression de facteurs immunomodulateurs (l’interleukine-2) via l’utilisation d’un vecteur dérivé du parvovirus MVM, ou par présentation des antigènes tumoraux par la machinerie des cellules dendritiques (DC), via la génération d’hybrides entre DC et cellules tumorales (TC).<p>L’intérêt majeur du parvovirus autonome MVM en tant que vecteur pour la thérapie génique du cancer vient de son expression préférentielle dans les cellules transformées (oncotropisme) et de son aptitude à lyser celles-ci (oncolyse). Les vecteurs générés au laboratoire conservent l’unité de transcription NS et expriment l’IL2 humaine sous contrôle du promoteur P38, à la place des protéines de capside. Malgré les améliorations apportées à la production de vecteurs recombinants, la faible concentration des stocks reste un problème. Il a été montré que, de nombreux virus sont mieux produits en conditions de faible tension en oxygène (hypoxie). Nous avons tenté d’améliorer les titres des vecteurs en les produisant sous faible tension d’oxygène mais sans y parvenir (annexe 1). Dans un modèle in vivo utilisant la lignée de mélanome K-1735 dans des souris immunocompétentes, des cellules tumorales infectées in vitro avant leur implantation en sous-cutané ont montré un effet anti-tumoral du vecteur MVM/IL2 (annexe 2). Afin de mettre en évidence l’apport de l’oncolyse parvovirale dans l’activité anti-tumorale, nous avons mis au point des expériences, dans le même modèle de tumeur, visant à comparer l’efficacité du vecteur MVM/IL2 à celle d’autres vecteurs, Ad/IL2 et Rétrovirus/IL2, ne possédant pas d’activité oncolytique. Dans le but de mettre en évidence une éventuelle réponse immune in vivo, nous avons utilisé le modèle de tumeur TC-1 mais ce modèle s’est montré moins sensible à l’effet du vecteur MVM/IL2 et nous n’avons pas pu démontrer d’activation de cellules cytotoxiques spécifiques de la tumeur.<p>Il a été proposé d’utiliser des hybrides entre DC/TC pour la vaccination anti-tumorale pour optimaliser la présentation des antigènes tumoraux. Une lignée cellulaire exprimant la protéine fusogène du virus de la leucémie du Gibbon (GaLV-FMG, Gibbon ape leukemia virus) a été dérivée de la lignée cellulaire CHO (cellules ovariennes de hamster chinois) au laboratoire. Cette lignée CHO-FMG, utilisée comme partenaire intermédiaire, a permis la fusion entre cellules tumorales et dendritiques (annexe 3). Nous avons montré que l’expression transitoire après infection par un vecteur AAV-FMG ou après transfection transitoire ne génère pas un pourcentage significatif d’hybrides. En effet, le niveau d’expression ainsi que le pourcentage de cellules transduites exprimant FMG s’est révélé trop faible. Ceci a mis en valeur l’efficacité de la lignée stable CHO-FMG comme intermédiaire de la fusion. De plus, nous avons intégré dans la lignée fusogène, le gène de l’interleukine-2, qui devrait permettre d’augmenter l’efficacité de l’induction de la réponse immune. <p>\ / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished