Cardiovascular diseases are considered the first cause of death in westernized societies. They are directly linked to atherosclerosis, a clinical condition characterized by a thickening of the arterial wall. Atherosclerosis is in his turn linked to various genetic and environmental factors; among those factors are high oxidized LDL levels and endothelial dysfunction. In the present study, we have analyzed in vitro the effect of myeloperoxidase oxidized LDL on endothelial cells at the level of fibrinolysis and cell motility.<p>In the first part of the work, we measured fibrinolysis in real time at the surface of endothelial cells. Our results suggest that myeloperoxidase oxidized LDL interferes with the regulation of fibrinolysis by endothelial cells by decreasing their pro-fibrinolytic activity. This effect was not related to a modification in expression of major regulators of fibrinolysis such as PAI-1 and t-PA. Our data link the current favorite hypothesis that oxidized LDL has a causal role in atheroma plaque formation with an old suggestion that fibrin may also play a causal role. A model that best explains our results would be as follows: oxidized LDL increases fibrin deposition on endothelial cells which will increase their permeability resulting in more oxidized LDL infiltration into the subendothelial space of the arterial wall initiating atherogenesis. <p>In the second part of the work, we investigated the effect of myeloperoxidase oxidized LDL at the level of endothelial cell motility. We have shown that oxidized LDL is able to decrease cell migration, wound healing and tubulogenesis in endothelial cells. Those effects were not associated with any alteration at the level of neither cell viability nor proliferation. Subsequent gene expression analyses enabled us to link the oxidized LDL induced phenotypical changes in the cells to a change in expression of both microRNA-22 and Heme Oxygenase 1 genes. Our observations suggest a novel role of oxidized LDL not only as an important factor in the initiation of atheromatous lesions, but also as a potential player in the progression of the atherosclerosis disease by impeding blood vessel repair and wound healing at the sites of lesions.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

\ / Doctorat en Sciences de la motricité / info:eu-repo/semantics/nonPublished

RESUME DES TRAVAUX<p><p>La rigidification des gros troncs artériels (GTA) est physiologiquement liée à l’âge et s’accélère sous l’influence de certains facteurs de risque cardiovasculaire tels que l’hypertension artérielle (HTA), le diabète, le tabagisme, la dyslipidémie, l’obésité, la consommation excessive de sel, la sédentarité et l’hérédité. Le vieillissement artériel prématuré est un déterminant majeur du risque d’événements cardiovasculaires. Il se caractérise par une altération des propriétés élastiques des GTA, consécutive à l’épaississement de l’intima et surtout de la média se traduisant par une rigidification de leur paroi et une intensification de la réflexion de la courbe de pression aortique. Une artère rigide accélère la vitesse de propagation de l’onde de pouls (VOP) qui en est le marqueur direct et induit par conséquent un retour plus précoce des ondes de pression réfléchies de la périphérie vers l’aorte.<p>Nous avons testé l’hypothèse que le risque accru de maladies cardiovasculaires (MCV) documenté chez les sujets noirs africains serait lié en partie au vieillissement précoce de leurs artères et que son amplification chez les bantous serait largement attribuable aux facteurs environnementaux.<p>A cet effet, nous avons procédé dans un premier temps à la validation de la VOP, de la pression pulsée (pression systolique-pression diastolique) et de l’index d’augmentation de pression (AIx), tous deux dérivés de la courbe de pression aortique comme méthodes de mesure et d’évaluation non invasive de la distensibilité artérielle chez les sujets normotendus. Nos résultats révèlent que la stimulation bêta-adrénergique non cardio-sélective par l’isoproterenol atténue de façon significative la réflexion des ondes de pression aortique et augmente nettement la pression pulsée (PP) aortique alors que la VOP aortique qui constitue la mesure de référence de l’élasticité artérielle n’est pas affectée. Ces résultats suggèrent dès lors que la PP et l’AIx ne sont pas des marqueurs fiables de la rigidité artérielle lors de la stimulation bêta-adrénergique.<p><p>Nous avons ensuite évalué l’amplitude de cet effet de l’isoproterenol sur la paroi artérielle du sujet noir africain. C’est ainsi que nous avons observé que la stimulation bêta-adrénergique par l’isoproterenol engendre une accélération de la VOP aortique chez les sujets noirs, contrairement aux sujets caucasiens chez qui elle la ralentit considérablement. Ce résultat suggère que l’altération précoce des propriétés structurelles et fonctionnelles de la paroi aortique des sujets noirs sous l’effet de divers stress pourrait contribuer à la sévérité et à la précocité des MCV couramment rapportées au sein de ce groupe ethnique.<p><p>Nous avons ensuite testé une série d’hypothèses nécessitant des mesures non invasives de l’élasticité artérielle au sein de populations particulières au Cameroun.<p>C’est ainsi que nous avons investigué l’effet de l’anémie falciforme sur la rigidité artérielle et la réflexion de la courbe de pression aortique. L’hypothèse testée était que les complications cardiovasculaires couramment rapportées chez les drépanocytaires seraient dues à l’altération des propriétés viscoélastiques de leur paroi artérielle. Cette seconde partie de nos travaux nous a permis de démontrer que les patients drépanocytaires souffrant de la forme homozygote d’anémie falciforme (SS) ont des artères centrales aortiques très souples et des artères périphériques musculaires moins rigides. En effet, leur VOP est ralentie et leurs ondes de réflexion de la périphérie vers l’aorte sont fortement atténuées en comparaison aux contrôles sains (AA). L’anémie falciforme et la pression artérielle moyenne (PAM) sont apparues comme étant des déterminants indépendants de l’état d’élasticité aortique dans notre population d’étude (SS et AA). Cette étude a révélé toutefois une accélération paradoxale des VOP radiale et aortique dans les zones de basse pression artérielle, suggérant un effet délétère vasculaire de l’hypotension artérielle sévère chronique sur la paroi aortique.<p><p>Enfin, dans le troisième volet de notre travail, nous avons évalué l’effet du mode de vie chasseurs-pêcheurs-cueilleurs sur l’état d’élasticité aortique des pygmées traditionnels (TP) Camerounais. Nos travaux révèlent que ces TP ont des artères plus élastiques illustrées par une faible accélération de leur VOP aortique, comparée à celles des pygmées contemporains (CP) et des agriculteurs bantous partageant le même environnement semi-urbain et soumis tous à un mode de vie de type occidental. Fait important, cette faible accélération de la VOP aortique des TP est indépendante de la PAM et de leur âge chronologique qui en constituent pourtant des déterminants majeurs classiques bien documentés. Par contre, cette différence d’élasticité aortique entre TP, CP et bantous s’estompe nettement après correction pour le poids corporel.<p>Dans le même ordre d’idées, nous avons également démontré qu’en dépit de leur petite taille, les pygmées traditionnels réfléchissent leurs ondes de pression de la périphérie vers l’aorte avec une amplitude similaire à celle des pygmées contemporains et des bantous semi urbains.<p><p> <p>Conclusion.<p>Les résultats de nos travaux confortent la VOP comme marqueur de référence de la rigidité artérielle et suggèrent un vieillissement précoce de l’aorte chez les sujets noirs pouvant expliquer en partie la sévérité et la précocité des MCV couramment rapportées chez eux. Ce phénomène s’illustre notamment par l’accélération de la VOP aortique induite par l’isoproterenol chez les sujets noirs africains contrairement aux sujets caucasiens, chez qui la stimulation bêta-adrénergique par isoproterenol s’accompagne d’un ralentissement considérable de la VOP aortique. Cependant, l’état drépanocytaire pourrait atténuer et ralentir ce phénomène de vieillissement vasculaire précoce, ceci en dépit d’une accélération paradoxale de la VOP par l’hypotension artérielle chronique. Enfin, le mode de vie chasseurs-pêcheurs-cueilleurs protègerait l’aorte des pygmées traditionnels contre le risque de vieillissement prématuré, ceci indépendamment de la pression artérielle moyenne et de l’âge chronologique.<p> / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Introduction – Objectives. The cardiovascular system is in direct and constant interaction with its environment. Exposure to various environmental parameters, such as low temperature, air pollution and tobacco smoke, has been strongly associated with serious or even fatal cardiovascular outcomes. Arterial stiffening and greater wave reflection are age-related vascular modifications that lead to an increased risk of cardiovascular events. The aim of this work was to explore the relationship between selected environmental factors and arterial elastic properties in an effort to elucidate the underlying mechanisms that link these factors to increased cardiovascular mortality.<p><p>Study 1: Effects of cold exposure on central and peripheral vascular tone. Our first study explored the effects of cold exposure on aortic stiffness and peripheral microvascular tone. We observed that cold exposure, in addition to its chronotropic effects, provoked an increase in aortic stiffness, as assessed by aortic pulse wave velocity, as well as significant vasoconstriction of peripheral arterioles in the microcirculation. Moreover, we explored the magnitude of this effect in a different population (Black subjects of African origin), which is traditionally characterized by exaggerated reactions to adrenergic stimuli. We noted that the vascular reactions, in terms of both aortic stiffness and microvascular vasoconstriction, were more profound in Black Africans than in age-matched Caucasian-Whites. These results argue for a direct effect of cold exposure on arterial stiffness and peripheral vascular tone, probably through activation of the orthosympathetic system.<p><p>Study 2: Exposure to ambient particulate matter and arterial stiffness. We explored the effects of acute exposure to outdoor particulate matter on aortic stiffness and aortic wave reflection. We studied the relationship between central hemodynamic parameters and ambient concentration of particulate matter in a population of patients who attended the Hypertension Clinics of Athens University. After statistical correction for a number of potential confounders, we did not observe an association between ambient concentrations of particulate matter and aortic stiffness. However, in men, particulate matter concentration was related to the amplitude of the reflected wave reaching the aorta from the periphery. These results suggest a direct acute interaction between particulate matter concentration and vascular tone, leading to an enhanced arterial wave reflection.<p><p>Study 3: The role of nicotine on the vascular effects of environmental tobacco smoke. Environmental tobacco smoke is considered as the most important source of particulate matter in the indoor environment. We recently demonstrated that exposure to tobacco smoke augmented wave reflection, an effect that was not seen after equivalent exposure to the smoke of non-tobacco, herbal cigarettes. We also noticed that the increased wave reflection was proportional to the plasma concentrations of nicotine. However, a direct causal effect between nicotine, arterial wave reflection and aortic stiffness has never been clearly demonstrated. We observed that increasing nicotine plasma concentration to levels comparable to those seen after extensive exposure to environmental tobacco smoke, provoked an increase in both aortic stiffness and arterial wave reflection after correction for heart rate and blood pressure changes. These results confirm the significant participation of nicotine in the vascular effects of passive smoking.<p><p>Conclusions. Globally, our results reveal the deleterious effects of cold, particulate matter exposure, and nicotinic stimulation on arterial stiffness, peripheral microcirculation and aortic wave reflection. The hemodynamic modifications associated with these effects may at least partially explain the causal relation between cold exposure, ambient air pollution and cardiovascular mortality.<p><p>Introduction-Objectifs. Le système cardiovasculaire est en relation directe et constante avec l’environnement. L’exposition au froid, la pollution atmosphérique et le tabagisme passif sont associés à des événements cardiovasculaires aigus graves et même fatals. La rigidification des artères et l’intensification de la réflexion de l’onde de pouls au niveau de l’aorte accompagnent le vieillissement et prédisent un risque cardiovasculaire accru. Nous avons testés l’hypothèse que les effets cardiovasculaires délétères des facteurs environnementaux comportent une altération des propriétés élastiques artérielles. Ceci pourrait être un des mécanismes physiopathologiques qui lie la mortalité cardiovasculaire aux variables environnementales.<p><p>Étude 1 :Exposition au froid ;effets centraux et périphériques. Notre première étude portait sur l’effet de l’exposition au froid sur la rigidité aortique et le tonus vasculaire des artérioles périphériques. Nous avons démontré que l’exposition au froid, hormis ses effets chronotropes, provoquait une augmentation de la rigidité artérielle – mesuré par la vitesse de l’onde de pouls au niveau de l’aorte - ainsi qu’une vasoconstriction importante au niveau des artérioles de la microcirculation. Nous avons ensuite déterminé l’amplitude de cet effet dans une autre population (sujets Africains-Noirs) qui se caractérise par des réactions plus prononcées aux différentes stimulations adrénergiques. Nous avons observé que les réactions vasculaires, tant au niveau de la rigidité aortique qu’au niveau de la microcirculation, étaient plus marquées chez les Africains-Noirs que chez les Caucasiens. Ces résultats révèlent un effet délétère de l’exposition au froid sur la rigidité aortique et le tonus vasculaire des artères périphériques, probablement via une activation du système orthosympathique.<p><p>Étude 2 :Exposition aux microparticules atmosphériques et rigidité artérielle. Nous avons ensuite investigué les effets de la pollution atmosphérique sur la rigidité artérielle et la réflexion de l’onde de pouls vers l’aorte. Nous avons étudié la relation entre les paramètres hémodynamiques centraux et la concentration atmosphérique de microparticules dans une population de patients qui ont consulté la Clinique Universitaire d’Hypertension Artérielle d’Athènes. Après correction statistique pour les facteurs confondants, nous n’avons pas observé de corrélation entre la rigidité artérielle et le taux de microparticules atmosphériques dans l’ensemble de la population investiguée. Par contre, si on restreint l’analyse aux résultats obtenus chez les sujets masculins, on s’aperçoit que la concentration atmosphérique de microparticules était associée de façon significative avec l’amplitude de l’onde réfléchie par la périphérie vers l’aorte et la pression pulsée aortique. Ces résultants suggèrent un effet direct des microparticules au niveau de la microcirculation. L’augmentation de l’amplitude de l’onde réfléchie consécutive à une vasoconstriction périphérique, modifie vraisemblablement les pressions au niveau de l’aorte chez le sujet masculin lors de pics de pollution.<p><p>Etude 3 :Le rôle de la nicotine dans les effets vasculaires du tabagisme passif. Le tabagisme passif est considéré comme la source la plus importante d’émission de microparticules au niveau domestique. Cependant, la composition chimique des particules semble jouer un rôle essentiel sur les ondes de réflexion. Nous avons démontré récemment que l’exposition passive à la fumée des cigarettes du tabac augmente l’intensité de la réflexion de l’onde de pouls. Ceci n’a pas été observé avec l’exposition à la fumée des cigarettes non tabagiques, en dépit d’une concentration ambiante tout à fait comparable de microparticules. Par ailleurs, nous avons observé que l’augmentation de l’incidence de l’onde de pouls au niveau de l’aorte était fortement associée à la concentration plasmatique de la nicotine. Un lien causal entre la nicotine, réflexion de l’onde de pouls et rigidité artérielle n’avait jamais clairement été établi. Nous avons testé cette hypothèse en administrant la nicotine pure chez des sujets sains. Nous avons observé que l’augmentation des taux plasmatiques de la nicotine à des valeurs comparables à celles qui surviennent après une exposition intensive au tabagisme passif, intensifiait la réflexion de l’onde de pouls et augmentait la rigidité artérielle. La correction statistique pour l’augmentation de la fréquence cardiaque et l’augmentation de la pression artérielle en réponse à la nicotine ne modifiait pas ces conclusions. Nos résultats démontrent ainsi les effets cardiovasculaires importants de faibles concentrations de nicotine, similaires à ceux qui sont atteints en cas d’exposition à un tabagisme passif.<p><p>Conclusions. Nos résultats révèlent les effets néfastes de l’exposition au froid et aux microparticules atmosphériques sur la rigidité artérielle, la microcirculation périphérique et la réflexion de l’onde de pouls. Nous avons pu également démontrer le rôle de la stimulation nicotinique dans les effets vasculaires aigus du tabagisme passif, comme en témoigne l’augmentation de la réflexion de l’onde de pouls au niveau aortique. Ces modifications hémodynamiques favorisent l’ischémie myocardique, et constituent un des mécanismes par lesquels l’exposition au froid et à la pollution atmosphérique favorisent la pathologie cardiovasculaire.<p> / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les maladies chroniques (dont les maladies cardio-vasculaires (MCV)) constituent dans la majorité des pays en Europe voire dans le monde, une des principales causes de mortalité et de morbidité. En Belgique, ces pathologies sont responsables de 37% des décès (33% des décès chez les hommes et 40% chez les femmes) .<p><p>Les études épidémiologiques ont montré que certaines populations sont plus susceptibles que d’autres de développer ou de décéder des maladies cardio-vasculaires (1). Pendant longtemps, l’Europe a été caractérisée par des écarts importants de mortalité cardio-vasculaire entre le Nord, plus à risque, et le Sud. Ces différences entre populations s’expliquent par des facteurs génétiques, environnementaux, sociaux et culturels. <p><p>Parmi les facteurs culturels et environnementaux, des travaux scientifiques montrent, depuis plusieurs dizaines d’années, que l’alimentation et l’état nutritionnel participent de façon essentielle au développement et à l’expression clinique des maladies dans l’ensemble des pays industrialisés. Un équilibre nutritionnel, une consommation alimentaire variée, avec une répartition satisfaisante des quantités ingérées permettent de préserver un bon état de santé. <p><p>Les études épidémiologiques interethniques ont joué un rôle important dans l’avancée de la recherche de ces facteurs. Les études d’observation révèlent que lorsque des sujets d’un groupe ethnique particulier changent d’environnement, leur statut physique change au contact du nouvel environnement et diffère généralement de ceux restés dans le pays d’origine. La comparaison des taux de mortalité et de morbidité des immigrés de longue date aux taux observés dans le pays d’origine permet d’étudier la contribution des facteurs génétiques et environnementaux dans les variations de morbidité et de mortalité.<p><p>Les différences de morbidité et de mortalité entre ethnies ont été largement documentées pour les immigrés hispaniques, africains et sud-asiatiques en Amérique du Nord et en Grande Bretagne. Ces études ont montré que le profil de santé des immigrés est influencé tant par l’environnement du pays de naissance que par celui du pays d’accueil. L’influence de ces deux environnements peut donner lieu à 3 modèles de morbidité et de mortalité :la sous-mortalité (principalement observée parmi les immigrés de première génération issus de pays moins développés), la convergence (mortalité ou morbidité égale. Ce modèle concerne essentiellement les immigrés de seconde génération) et le dépassement (sur-mortalité ou sur-morbidité). <p><p>La santé des immigrés en Belgique est mal connue et peu étudiée. Dans la majorité des statistiques sanitaires comme dans les recherches épidémiologiques, les critères de nationalité et de naissance soit n'apparaissent pas du tout, soit ne font l'objet d'aucune analyse. L'occultation de ces variables a cependant pour conséquence de laisser dans l'ombre des indications précieuses pour la mise en œuvre de politiques de santé publique. <p><p>Bien que d’un intérêt évident en épidémiologie, les études interethniques posent un certain nombre de problèmes méthodologiques. Difficile à traiter, cette question n'en demeure pas moins essentielle à penser. <p> / Doctorat en Sciences de la santé publique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La prévention des maladies cardiovasculaires constitue actuellement une approche capitale dans la diminution de la mortalité au sein de nos pays industrialisés. Tous les facteurs de risques étant associés à une dysfonction endothéliale, nous nous sommes intéressés à deux classes de médicaments dont l’action bénéfique se situe, du moins en partie, au niveau de l’endothélium vasculaire :les inhibiteurs de l’enzyme de conversion de l’angiotensine (IECA) et les inhibiteurs de l’hydroxy-3-méthyl-3-glutaryl-Coenzyme A (HMG-CoA) réductase (statines).<p> Le présent travail contribue à l’étude in vitro des effets protecteurs vasculaires de l’administration chronique, chez le rat, de deux statines (la pravastatine et l’atorvastatine) vis-à-vis de la toxicité aiguë des LDL humaines oxydées et vis-à-vis de la tolérance à la nitroglycérine. Une comparaison est menée par rapport au ramipril dans ces deux modèles expérimentaux.<p>Les effets de ces médicaments se manifestent au niveau vasculaire par une amélioration de la disponibilité du NO. Toutefois, dans nos modèles, des mécanismes singulièrement différents ont été identifiés entre les agents étudiés :alors que le ramipril engendre une augmentation de l’expression de la eNOS, enzyme synthétisant le NO, les statines permettent une meilleure disponibilité de ce radical par un mécanisme post-traductionnel. Outre cette action, elles semblent agir directement sur des enzymes oxydatives comme les NAD(P)H oxydases.<p>Une action antioxydante des statines pourrait expliquer tous les effets observés, ce qui n’est pas le cas pour le ramipril. Vu que le stress oxydatif intervient dans tous les facteurs de risques cardiovasculaires, diverses perspectives cliniques sont envisagées afin d’améliorer l’approche thérapeutique de la maladie athéroscléreuse.<p> / Doctorat en sciences pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished