Des études récentes au laboratoire ont montré que la bradykinine (BK) et l'endothéline-1 (ET-1) administrées de façon systémique chez la souris inhibent l'agrégation plaquettaire ex vivo induite par l'adénosine 5'-diphosphate (ADP). Cette inhibition est dépendante de la relâche endothéliale de prostacycline (PGI[indice inférieur 2]) dans la circulation. La PGI[indice inférieur 2] augmente l'adénosine 3'5'-monophosphate cyclique (AMPc) plaquettaire afin d'empêcher l'activation des plaquettes (LABONTE et al. , 2001). De plus, il a été montré au laboratoire que dans un modèle de souris déficientes pour l'oxyde nitrique synthase inductible (iNOS[indice supérieur -/-]), l'ET-1 perd sa capacité à induire une hausse du stress oxydatif, à induire la relâche endothéliale de PGI[indice inférieur 2] et à inhiber l'agrégation plaquettaire ex vivo (CARRIER et al. , 2007). Nous avons évalué l'effet d'un traitement antioxydant sur l'activité antiplaquettaire de l'ET-1 chez la souris. Nous avons donc voulu évaluer le rôle du stress oxydant dans l'inhibition de l'agrégation plaquettaire par l'ET-1 chez la souris de type sauvage. Les souris soumises à un traitement antioxydant, l'inhibiteur de la NAPDH oxydase, l'apocynine, et le mimétique de la superoxyde dismutase (SOD), le TEMPOL, durant 24 jours répondent de façon semblable aux souris non-traitées à l'ET-1 et à la BK i.v. au. niveau de la pression artérielle moyenne (PAM). Par contre, le traitement antioxydant réduit la capacité de l'ET-1, mais pas celle de la BK, à inhiber l'agrégation plaquettaire ex vivo . De plus, la capacité de l'ET-1 à augmenter les niveaux d'AMPc in vivo est réduite, contrairement à celle de la BK. Nous montrons ainsi l'importance la production du superoxyde dans l'activité antiplaquettaire de l' ET-1. Nous avons ensuite évalué le comportement des plaquettes dans un modèle murin d'athérosclérose qui consiste en des souris déficientes pour l'apolipoprotéine E (ApoE[indice supérieur -/-]). Nous avons d'abord observé une hausse de la réactivité plaquettaire en fonction de l'âge chez les souris ApoE[indice supérieur -/-]. De plus, des résultats dans le laboratoire indiquent que la BK, malgré une relâche normale de PGI[indice inférieur 2] dans la circulation, perd sa capacité à inhiber l'agrégation plaquettaire ex vivo . Nous avons alors évalué l'inhibition de l'agrégation plaquettaire ex vivo suite à l'infusion i.v. de PGI[indice inférieur 2]. Alors que l'infusion de PGI[indice inférieur 2] réduit la PAM de façon similaire chez les souris de type sauvage (WT) et ApoE[indice supérieur -/-], elle inhibe l'agrégation plaquettaire ex vivo chez les souris WT et les souris ApoE[indice supérieur -/-] âgées de 8-10 semaines, mais pas les souris ApoE[indice supérieur -/-] de 18-20 semaines. Étonnamment, autant la BK que la PGI[indice inférieur 2] sont en mesure d'augmenter les niveaux d'AMPc plaquettaire in vivo , autant chez les souris WT ou ApoE[indice supérieur -/-], 8-10 semaines et 18-20 semaines. Nos résultats montrent donc le rôle important du stress oxydatif sur l'activité antiplaquettaire de l'ET-1 ainsi qu'une perte de l'activité antiplaquettaire de la PGI[indice inférieur 2] chez les souris ApoE[indice supérieur -/-] soufrant d'athérosclérose.

L'athérosclérose est une maladie progressive qui peut débuter durant l'enfance et s'aggraver en vieillissant. De nos jours, les chercheurs ne l'étudient plus comme une maladie focale caractérisée par des symptômes produits par des sténoses mais plutôt comme une maladie systémique typifiée par des dysfonctions endothéliales et par l'inflammation. La tomographie d'émission par positrons (TEP), utilisée avec le fluorodésoxyglucose (FDG), est une technique d'imagerie non invasive qui fournit des images tomographiques de l'activité glycolytique dans les athéromes. Cette recherche a demandé une étude répétée de la consommation de FDG dans l'aorte et les artères iliaques et fémorales chez des personnes âgées en utilisant l'imagerie TEP-FDG. Ce projet a impliqué trois groupes distincts de sujets âgés. Aussi, il incluait l'utilisation de la rosuvastatine pour le traitement de l'hypercholestérolémie. La technique de la TEP-FDG a permis de détecter une augmentation des niveaux d'inflammation artérielle durant les 12 mois de l'étude. L'analyse quantitative par TEP-FDG serait efficace pour localiser l'inflammation et évaluer sa progression durant le processus de l'athérosclérose.

L'athérosclérose est une pathologie progressive, à évolution lente qui consiste en la formation d'une plaque d'athérome dans la paroi artérielle dont la rupture est à l'origine de complications athéro-thrombotiques graves. La nature et le devenir des lésions d'athérosclérose dépendent en grande partie de l'équilibre entre la survie et la mort des composants cellulaires de la plaque. Les cellules musculaires lisses (CML) qui composent la chape fibreuse sont essentielles à la stabilité de la plaque, ainsi l'apoptose des CML contribue à la fragilisation et à la rupture de la plaque. Dans des conditions de stress ou de carence nutritive les cellules activent des voies d'adaptation et de survie comme l'autophagie, un processus d'autodigestion du matériel cellulaire par la voie de dégradation lysosomale. De part sa participation à la régulation de fonctions cellulaires, une dérégulation de l'autophagie est aussi évoquée dans les maladies cardiovasculaires. Bien que l'autophagie soit un processus non sélectif, elle peut aussi éliminer sélectivement des organites tels que les mitochondries. La dégradation sélective des mitochondries ou mitophagie participe ainsi au contrôle qualité des mitochondries, mais permet aussi de prévenir l'apoptose dans des conditions pathologiques où les mitochondries sont altérées. Ainsi dans conditions de stress métabolique et oxydant la mitophagie pourrait limiter l'augmentation des ERO mitochondriaux et la libération de protéines pro-apoptotiques dans le cytosol, afin de protéger les CML de la chape fibreuse contre la mort cellulaire. L'objective de mon projet de thèse à été de caractériser et d'étudier le rôle de la mitophagie dans les CML vasculaires soumises à un stress athérogène. Nos résultats ont permis de mettre en évidence pour la première fois que la mitophagie est activée dans les CML humaines en présence de lipides athérogènes oxydés. Nous avons identifié des dysfonctions mitochondriales (altération du potentiel de membrane, fission) et la voie de signalisation Drp1/PINK1/Parkin comme impliquées dans la mise en place de la mitophagie. La quantification du flux mitophagique basal et dans les conditions d'invalidation ou de surexpression de PINK1 et Parkin dans les CML humaines nous ont permis de démontrer que la mitophagie est un mécanisme de défense contre l'apoptose induite par un stress lipidique athérogène. Dans une deuxième partie, nous avons généré un modèle murin d'athérosclérose possédant une délétion spécifique du gène Atg7 dans les CML. L'analyse du phénotype des plaques montre que la déficience en autophagie conduit au développement d'une plaque instable avec une augmentation de l'apoptose et de l'inflammation. L'analyse des paramètres de la mitophagie montre une dysfonction de ce processus à l'origine d'une altération du contrôle qualité mitochondrial avec une augmentation de la fragmentation et de la production d'ERO mitochondriaux. Ces résultats suggèrent qu'une altération du processus d'auto/mitophagie peut contribuer au développement de plaques d'athérosclérose instables. En conclusion, nos résultats renforcent l'intérêt de la mitophagie comme un nouveau marqueur de fragilisation de la plaque et une cible potentielle pour de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à stabiliser la plaque d'athérome. / Atherosclerosis is a progressive vascular disease, resulting from deposition of lipids in the arterial wall and subsequent plaque formation. Plaque destabilization and rupture causes rupture serious atherotrombotic complications such as myocardial infarction, stroke or sudden cardiac death. The mechanisms involved in plaque destabilization and rupture are rather complex and depend, at least in part, on the survival versus death balance of the cellular components of the lesion. The vascular smooth muscle cells (VSMCs) comprising the fibrous cap of the plaque are essential for its stability. Thus VSMCs apoptosis can lead to increased plaque fragility and rupture. During nutrient deprivation or stress conditions, the cells activate cell safeguard mechanisms such as a autophagy - a conserved lysosomal process of intracellular organelle degradation. Because of its crucial role in the regulation of cell homeostasis, deregulation of autophagy is implicated in development of different pathologies such as cardiovascular diseases. However autophagy is not only a nonselective process, but can instead target selectively organelles such as mitochondria. The selective mitochondrial degradation or mitophagy is implicated both in mitochondrial quality-control and in the prevention of apoptosis in different pathologic conditions where mitochondria are altered. Thereby the mitophagy could limit the increase of mitochondrial reactive oxygen species (ROS) production and the release of pro-apoptotic proteins in the cytosol during metabolic or oxidative stress, and prevent the death of the VSMC of the fibrous cap. The objective of my research work was to characterize mitophagy and to identify its role in VSMC exposed to the atherogenic stress. We have established for the first time that in response to atherogenic stressors human VSMCs activated mitophagy. We described mitochondrial dysfunction (membrane potential alteration and fission) and the signaling pathway Drp1/PINK1/Parkin as implicated in mitophagy initiation. The quantification of mitophagy flux in baseline and PINK1 or Parkin knockdown or overexpression conditions in human VSMC allowed us to demonstrate that the mitophagy is a safeguard mechanism against apoptosis induced by an atherogenic lipid stress. Next we generated a mouse model of atherosclerosis harboring or not VSMC specific deletion of autophagy gene Atg7. The plaque phenotype analysis demonstrates that autophagy deficiency led to the destabilization of the plaque characterized by increased apoptosis and inflammation. The mitophagy parameter analysis demonstrated the dysfunction of this process leading to de alteration of mitochondrial quality-control with an increase of fragmentation and mitochondrial ROS production. These results suggest that the alteration of auto-/mitophagy can contribute to the unstable atherosclerotic plaque development. In conclusion, our results emphasize the importance of mitophagy as a new plaque instability marker and a potential target for development of new strategies aimed at stabilizing the atheroma plaque.

La déstabilisation de la plaque d’athérosclérose reste de nos jours un problème majeur, malgré les progrès récents dans sa compréhension. Les neutrophiles sont des acteurs puissants de l’immunité innée capables d’altérer les plaques. Un chimio-attractant majeur des neutrophiles, le leucotriène B4, pourrait être un des contributeurs potentiels de la déstabilisation des plaques en particulier dans l’endotoxémie, elle-même associée aux accidents cardiovasculaires. L’objectif de ce travail a été de définir le rôle du leucotriène B4 dans l’attraction des neutrophiles dans la plaque au cours de l’endotoxémie et de déterminer si les neutrophiles peuvent basculer l’équilibre qui maintient les plaques stables. Nous avons montré que le recrutement des neutrophiles médié par le leucotriène B4 a un impact délétère sur la stabilité des plaques au cours de l’endotoxémie en favorisant l’apoptose et la dégradation de fibres matricielles. En conclusion, cette étude ouvre la voie vers de nouvelles approches thérapeutiques visant à cibler l’axe leucotriène-neutrophiles dans la maladie athérosclérotique. / Atherosclerotic plaque destabilisation remains an important issue, in spite of the recent advances in its comprehension. Neutrophils are powerful innate immune actors capable of altering plaques. In this context, the leukotriene B4, one of the main chemoattractants of neutrophils, has been proposed as a potential contributor to plaque destabilisation. A particular context in which these two actors are closely linked is endotoxemia, itself associated with plaque destabilisation This work was aimed at determining whether leukotriene B4 plays a role in the chemoattraction of neutrophils in plaques during endotoxemia and at assessing whether neutrophils can tip the balance which maintains plaques stable. We have herein evidenced that the recruitment of neutrophils mediated by leukotriene B4 has a deleterious impact upon plaque stability during endotoxemia by promoting apoptosis and degrading matrix fibres. In conclusion, this study paves the way to novel therapeutic approaches aimed at targeting the axis leukotriene-neutrophil in atherosclerotic disease.

L’athérosclérose est un processus d’évolution lente, dont les premières étapes sont marquées par le dépôt de lipoprotéines de basse densité (LDL) dans l’intima des artères. Les études histologiques montrent que les cellules musculaires lisses (CML) sont prépondérantes dans l’intima des lésions précoces et qu’elles ont un rôle critique dans le développement des lésions. A l’inverse des CML saines de la média qui présentent un phénotype contractile, certaines CML de l'intima sont caractérisées par la synthèse de matrice extracellulaire, associée à une migration et une prolifération augmentées. Comme les macrophages, une fraction de ces CML peut internaliser les LDL et participe à la formation de cellules spumeuses.Dans ce travail, nous avons cherché à déterminer le rôle du syndécan-1 dans la modulation du phénotype de la CML. Nous avons mis en évidence une surexpression du syndécan-1 par les CML intimales lors des stades précoces de l'athérosclérose. Dans le but de déterminer l'effet de cette surexpression, nous avons élaboré un vecteur lentiviral codant le syndécan-1 afin de le surexprimer dans les CML en culture. Nos résultats montrent qu'en réponse au transforming growth factor beta (TGF-β), les CML surexprimant le syndécan-1 présentent une augmentation amplifiée des gènes du collagène de type I et de certains marqueurs de fonction contractile incluant la SM α-actine, la calponine et la smootheline.Un autre volet de l'étude s'est intéressé à l'origine des cristaux de cholestérol (CCs) dans les lésions. Fréquemment retrouvés dans les lésions avancées, les études montrent que ces CCs pourraient induire mécaniquement la rupture de la plaque. Par l'analyse de coupes d'aortes fraîches, nous avons observé que les CCs apparaissent au stade de la lésion fibrolipidique et qu'ils sont associés à la présence de CML mortes. In vitro, les CML chargées en cholestérol sont capables de produire des cristaux, un processus qui est accéléré par la présence de collagène de type I et par l'inhibition de l'autophagie et de l'estérification du cholestérol. Nous avons montré que le collagène de type I entraine une diminution de p62 et une augmentation de Niemann-Pick C1, suggérant qu'il module l'expression de gènes associés à l'autophagie et au trafic du cholestérol.L’ensemble de ce travail ouvre ainsi de nouvelles perspectives quant à l’identification des mécanismes initiant la modulation du phénotype de CML, et aux conséquences de cette modulation au niveau de la lésion. / Atherosclerosis is a chronic pathological process that is characterized, in the earliest stage, by low density lipoproteins (LDL) accumulation within the arterial intima. Evidences show that smooth muscle cells (SMCs) are preponderant in the intima of early lesions and play a major role in lesions development. Whereas medial SMCs are involved in the contractile function, intimal SMCs are characterized by increased proliferation and migration, loss of contractile markers, and extracellular matrix production. Like macrophages, these SMCs have the capacity to internalize LDL and become foam cells. In this work, we explored syndecan-1 role in SMCs phenotypic modulation. We show that syndecan-1 expression is increased in intimal SMCs of early lesions. To determine the effect of this overexpression in SMCs in vitro, we elaborated the construction of a lentiviral vector encoding syndecan-1 cDNA. Our results demonstrate that syndecan-1 amplifies the up-regulation of type I collagen, SM α-actin, calponin, and smoothelin mRNA expression, induced by TGF-β.In the second part of our work, we investigated cholesterol crystals (CCs) formation in atherosclerotic lesions. Besides to being a major component of the atheromatous core, studies have shown that CCs could promote plaque rupture by causing mechanical damage. Our observations of fresh aortas revealed that CCs first appeared at the fibroatheroma transition and are associated with the death of SMC. Cholesterol-loaded human SMCs were capable of producing CCs in vitro, a process that was enhanced by type I collagen and by inhibition of autophagy and cholesterol esterification. We found that type I collagen leads to a decrease in the expression of p62, and an increase in Niemann-Pick C1, suggesting that collagen induces changes in genes relating to regulation of intracellular cholesterol levels and localization.In conclusion, this work described a novel candidate potentially implicated in SMCs phenotypic modulation, and the important consequences of this modulation in lesions development.

L'athérosclérose est une maladie inflammatoire qui commence quand les lipoprotéines de faible densité (LDL) entrent dans l'intima du vaisseau sanguin où elles sont oxydées (ox-LDL). Le ox-LDL est considéré comme un agent dangereux par le système immunitaire provoquant ainsi une réponse immunitaire. Cette réponse immunitaire déclenche le recrutement des monocytes dans l'intima où elles se transforment en macrophages et ensuite en cellules spumeuses. Ce dernier amplifie la production des cytokines inflammatoires et davantage de recrutement des monocytes. Ce processus auto-amplifié est compensé par la sécrétion de cytokines anti-inflammatoires (anti-inflammation biochimique) et la migration des cellules musculaires lisses pour former une chape fibreuse qui couvre le noyau lipidique. Cette chape fibreuse avec le noyau lipidique s'appellent la plaque d'athérosclérose. Celle-ci change la géométrie du vaisseau sanguin en le rétrécissant et interagit avec du flux sanguin. Cette interaction peut avoir des conséquences dangereuses liées à la rupture de plaque ou à la formation du caillot de sang. La thèse est consacrée à la modélisation mathématique de ces phénomènes. Elle est composée de deux parties : Nous développons des modèles mathématiques basés sur des équations de réaction diffusion afin de décrire le processus inflammatoire. Le premier modèle est unidimensionnel. Il nous permet d'expliquer comment le développement de l'athérosclérose dépend de la concentration en cholestérol (ox-LDL). Si cette concentration dans l'intima est basse, alors la maladie ne se développera pas. Les concentrations intermédiaires de ox-LDL peuvent mener au développement de la maladie dans certaines conditions. Nous montrons que l'inflammation se propage en front d'ondes de réaction-diffusion. Les concentrations élevées de ox-LDL engendre le développement de la maladie. Même une petite perturbation du cas non inflammatoire mène à une propagation d'ondes qui correspond à l'inflammation. Ensuite nous étudions un modèle bidimensionnel qui représente un système d'équations type réaction-diffusion sur une bande. La deuxième dimension correspond à la section transversale de l'intima et une condition aux limites non-linéaire décrit le recrutement des monocytes. Cette condition aux limites est une fonction des concentrations des cytokines. Nous démontrons l'existence des fronts de propagation d'onde et confirmons les résultats précédents qui montrent que l'athérosclérose se développe en tant qu'onde de réaction-diffusion. Les résultats théoriques des deux modèles sont confirmés par des simulations numériques qui montrent que le cas bidimensionnel converge vers le cas unidimensionnel quand l'épaisseur de l'intima tend vers zéro. Une fois la plaque se forme, elle interagit avec le flux sanguin engendrant de différentes conséquences mécaniques et biochimiques. Nous développons un modèle d'interaction fluide-structure. La plaque d'athérome composée d'un dépôt lipidique couvert par une chape fibreuse, les deux étant modélisés en tant que matériaux hyper-élastiques. Le sang est considéré comme un fluide non-Newtonien avec une viscosité variable modélisée selon la loi de Carreau. Les paramètres utilisés dans nos simulations sont tirés de données expérimentales mentionnées dans la littérature. Nous étudions les effets non-Newtoniens sur les recirculations du sang en aval de la plaque d'athérome et aussi sur les contraintes sur celle-ci. Les simulations montrent que le modèle Newtonien surestime les recirculations de manière significative par rapport au modèle non-Newtonien. Elles montrent aussi que le modèle Newtonien sous-estime légèrement les contraintes sur la plaque pour des taux de cisaillement usuels, mais cette sous-estimation devient importante pour des taux de cisaillement bas.

Plusieurs études rapportent que les personnes ayant un taux élevé de LDL et souffrants d'athérosclérose ont un risque accru de développer l'ostéoporose. Le remodelage osseux est effectué par deux types de cellules. Les ostéoblastes sont responsables de la synthèse de la matrice osseuse et de la régulation de sa dégradation par les ostéoclastes. L'altération de ce processus de renouvellement mène à diverses pathologies osseuses. L'ostéoporose est caractérisée par une faible densité minérale du tissu osseux et une microarchitecture de piètre qualité augmentant les risques de fractures. Les LDL en forte concentration dans le plasma des patients athérosclérotiques subissent une oxydation progressive, ce qui accroit leur réactivité et les rend athérogéniques. Ainsi, le principal objectif de l'étude a été d'évaluer les effets des LDL oxydés (oxLDL), des oxystérols 7β-hydroxycholestérol et 7ketocholestérol et de la Iysophosphatidylcholine (IysoPC) sur les pré-ostéoblastes humains MG-63. Considérant la variété des effets induits par les oxLDL qui étaient rapportés dans la littérature, nous avons émis l'hypothèse que la réponse des ostéoblastes à des concentrations croissantes de oxLDL ne serait pas monophasique. L'exposition des MG-63 à des hox-LDL (LDL fortement oxydées) et au 7β-hydroxycholestérol pendant 48 heures produit une réponse de type hormèse lors des essais de viabilité cellulaire (activité réductrice MTT). Ainsi, il y a augmentation de l'activité réductrice cellulaire à faibles concentrations, effet perdu à fortes concentrations de hox-LDL et de 7β-hydroxycholestérol. Les nLDL (LDL natives) et les mox-LDL (LDL moyennement oxydées) induisent aussi une stimulation de l'activité MTT. Toutefois, celle-ci n'est pas de type hormèse, car il n'y a pas de chute de l'activité MTT à fortes concentrations. Par contre, le 7ketocholestérol réduit l'activité MTT de manière dose-dépendante et la lysoPC n'influence pas l'activité MTT. Contrairement aux nLDL, la stimulation de l'activité MTT par les hox-LDL et les mox-LDL est plus élevée que l'augmentation du nombre de cellules et le taux de division cellulaire (déterminé par la réduction de fluorescence du CFSE mesurée au cytofluoromètre) dans les mêmes conditions. De plus, aucune différence significative de taille cellulaire, de masse mitochondriale ni de l'état lysosomal n'a été observée. Cependant, l'exposition aux hox-LDL provoque une augmentation du potentiel membranaire mitochondrial et la production de ROS. Nous avions comme hypothèse que la stimulation d'activité MTT reflétait les niveaux de ROS cellulaire. Toutefois, une incubation avec l'antioxydant NAC n'a pas d'effet sur l'activité MTT et l'agent pro-oxydant BSO, qui favorise une augmentation de ROS cellulaire, diminue plutôt l'activité MTT. Par contre, nous avons démontré l'expression de l' ARNm d'une f1avoenzyme, la NADPH oxydase NOX-4. Cette enzyme est connue pour produire le radical superoxyde et être stimulée par les hox-LDL. L'inhibition des flavoenzymes avec le DPI a réduit l'activité MTT. De plus, l'analyse de l'autofluorescence des cellules au microscope confocale a permis de constater une augmentation de la fluorescence associée au NAD(P)H. Ces résultats démontrent que les enzymes réductrices dépendantes du NAD(P)H du type flavoenzymes, possiblement NOX-4, jouent un rôle dans l'augmentation du potentiel réducteur cellulaire. Nous voulions aussi vérifier l'hypothèse selon laquelle l'augmentation de la production de ROS induit un stress oxydatif pouvant être dommageable pour les ostéoblastes. Cette hypothèse est appuyée par nos résultats montrant une diminution des groupements thiols réduits (SH-) intracellulaires, de l'activité phosphatase alcaline et l'augmentation de l'expression de l'ARNm de l'enzyme de détoxification métallothionéine en présence de faibles concentrations de oxLDL. Nous proposons le mécanisme suivant: les oxLDL stimulent la production de ROS et des mécanismes intracellulaires associés aux thiols sont enclenchés afin de contrecarrer les effets de ces ROS. Il en découle un stress oxydatif qui oriente l'énergie cellulaire vers la production de NAD(P)H. Le NAD(P)H participe aux activités de flavoenzymes servant à régénérer les groupements thiols, mais il peut aussi être utilisé par la flavoenzyme NOX-4, qui contribue aussi à la production de ROS. Ainsi, les fonctions ostéoblastiques sont perturbées par le stress oxydatif et la réorientation de l'utilisation de l'énergie cellulaire, ce qui contribue à affaiblir la structure osseuse et mène à l'ostéoporose. En effet, les altérations de la prolifération, de la différenciation et de la migration cellulaire témoignent en ce sens. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Athérosclérose, Ostéoporose, oxLDL, Essais MTT, ROS, NADPH, Flavoenzyme, NADPH oxydase, NOX-4, Stress oxydatif, Thiols, Métallothionéine.

L’objectif général de ce travail était de mieux définir à travers des études cliniques le rôle de l’inflammation hépatique dans l’histoire naturelle de la NAFLD. La première étude a montré que les lésions d’inflammation lobulaire ou de fibrose, même minimes, sont associées avec un risque de progression de la maladie à moyen terme. Souvent cette progression s’accompagnait d’une aggravation des facteurs de risque métabolique. La deuxième étude a démontré que les facteurs de risque métaboliques sont fréquents chez les patients avec une maladie alcoolique du foie et augmentent significativement le risque de carcinome hépatocellulaire au stade de cirrhose. Ces résultats permettent d’identifier un groupe des patients buveurs excessifs ayant un risque élevé de carcinome hépatocellulaire. La troisième étude a porté sur une cohorte transversale de plus de 5000 patients. La stéatose était un facteur associé avec la présence des lésions d’athérosclérose indépendamment des facteurs de risque cardiovasculaire classiques. Dans une cohorte de 1800 patients suivis en moyenne 8 ans, nous avons montré que la stéatose était associée à la survenue des lésions d’athérosclérose carotidienne. Ces résultats, suggèrent que la stéatose est non seulement un marqueur de risque mais un facteur qui intervient dans la pathogenèse de l’athérosclérose carotidienne. En conclusion, nos résultats suggèrent que l'inflammation hépatique, dans un contexte de stéatose contribue à la progression des lésions hépatiques, favorise l'expression de médiateurs pro-athérogènes et l’activation des voies de carcinogenèse ce qui aurait pour effet l'apparition des complications extrahépatiques chez les patients avec NAFLD. / The aim of this work was to analyze the role of chronic systemic inflammation into the natural history of NAFLD. We first undertook a study of NAFLD patients with repeat liver biopsies and demonstrated that mild lobular or portal inflammation or fibrosis in any location substantially increases the risk of progression to steatohepatitis or advanced fibrosis. Disease progression occurred concomitant with worsening of the metabolic conditions during follow-up. In the second study, we analyzed the prevalence and the impact of steatosis and metabolic risk factors on the risk of developing hepatocellular carcinoma in patients with alcoholic cirrhosis undergoing liver transplantation. The main finding of this study was that patients with advanced ALD have a high prevalence of NAFLD, and that this comorbid association confers a significantly increased risk of hepatocellular carcinoma. These findings are important for risk stratification of HCC in patients with ALD. In the third study we demonstrated that steatosis predicted carotid atherosclerosis independently of the association with classical cardiovascular risk factors. Second, in a subset of patients with longitudinal follow-up we demonstrated that baseline NAFLD was an independent predictor for incident carotid plaques. These results suggest that NAFLD is not only a marker but also an “active player” in the pathogenesis of atherosclerosis. In conclusion, our results suggests that low-grade chronic inflammation responsible for the production of pro-atherogenic cytokines and the activation of pro-oncogenic signaling pathways might be the link between liver fibrosis progression, hepatocellular carcinoma and cardiovascular risk.

L’athérosclérose est caractérisée par l’accumulation de lipides dans les artères de gros et moyen calibre. Cette accumulation est due à une série de mécanismes complexes aboutissant a une réaction inflammatoire chronique et l’accumulation de cellules spumeuse dans l’espace neointimale de la paroi vasculaire. Les complications liées à cette pathologie peuvent entraîner des événements vasculaires graves, tels que l’infarctus du myocarde ou les accidents vasculaires cérébraux. Nos travaux de recherches s’inscrivent dans le cadre de la Gutenberg Health Study, une étude de population dans la région de Mayence (Mainz) en Allemagne, dont le but est d’identifier de nouveaux marqueurs biologiques et cibles thérapeutiques liées aux maladies cardiovasculaires, avec un accent particulier sur l’athérosclérose. Nos précédents travaux ont démontré que l’expression de certains gènes dans les monocytes circulants était corrélée à la fois au tabagisme et à l’athérosclérose, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour expliquer les mécanismes par lesquels le tabagisme accélère la formation des plaques d’athérosclérose. Parmi ces gènes, SASH1, un gène suppresseur de tumeur était le plus corrélé au tabagisme, tout en étant également corrélé au nombre de plaques. Un autre gène, SLC39A8, montrait la plus forte corrélation avec le nombre de plaque. Mon travail de thèse a consisté à explorer le rôle de SASH1, un gène suppresseur de tumeur, et SLC39A8, un symporteur HCO3-/ion métallique divalent, in vitro pour tenter de déterminer par quels mécanismes cellulaires et moléculaires ils pouvaient affecter la formation de la plaque d’athérosclérose. L’étude sur SASH1 porte en particulier sur la paroi vasculaire où SASH1 a été détectée dans toutes les cellules présentes (cellules endothéliales, cellules musculaires lisses, monocytes et macrophages). De plus, des mesures en RT-qPCR ont montré que l’expression de SASH1 était plus élevée dans les carotides de fumeurs que dans celles des non-fumeurs et ex-fumeurs, confirmant ainsi les observations déjà faites dans les monocytes circulants humains... / Atherosclerosis is characterized by lipids accumulation in medium and big size arteries, as the result of a complex series of mechanisms leading to chronic inflammation and accumulation of macrophage-derived foam cells in the intimal space of the vessels leading to atherosclerotic plaque formation. Rupture of the plaque can lead to life threatening events, such as myocardial infarction and stroke. Our scientific work is in the frame of the Gutenberg Health Study, a population based study in the region of Mainz in Germany, which goal is to identify new biological markers and therapeutic targets, with a particular focus on atherosclerosis. These previous studies have shown through transcriptomic analyses that a number of gene expression were correlated to both smoking and atherosclerosis, opening new perspective to better characterize mechanisms linking smoking to atherosclerosis. Among those genes SASH1, a tumor suppressor was the most correlated to smoking and was also correlated to plaques. Another gene of interest, SLC39A8 showed the strongest correlation to plaques. This thesis project aimed at exploring the role of the tumor suppressor SASH1 and the metallic ion transporter in vitro to determine the cellular and molecular mechanisms by which they could affect plaque formation during atherosclerosis...

L’athérosclérose est une pathologie chronique inflammatoire qui résulte du dérèglement d’une réaction inflammatoire non résolue ayant pour but initial d’éliminer l’accumulation excessive de lipides au niveau de l’intima. Cette élimination est exercée par les monocytes/macrophages, dont l’infiltration et l’accumulation au niveau des lésions contribue à l’inflammation chronique locale.SR-BI est un récepteur scavenger multi-fonction capable de reconnaître un large spectre de ligands allant des lipoprotéines natives et modifiées jusqu’aux endotoxines. Outre de jouer un rôle crucial dans l’homéostasie du cholestérol dans le foie, est considéré comme un PRR capable d’être impliqué dans l’immunité inné. Un nombre croissant de données suggère un rôle athéro-protecteur de SR-BI dans les cellules dérivées de la moelle osseuse et notamment dans les macrophages. La contribution de SR-BI dans les macrophages au cours de l’athérosclérose et l’identification des mécanismes sous-jacents ne sont pas élucidées. Nous avons démontré que la délétion de SR-BI dans les macrophages entraîne une accélération du développement de l’athérosclérose et une augmentation de la cellularité au sein des lésions en absence d’effet sur la cholestérolémie. Ces effets athéro-protecteurs peuvent être attribués à une diminution de l’apoptose et à une augmentation de la prolifération cellulaire au sein des plaques.Nos données suggèrent également que la diminution de la susceptibilité à l’apoptose des macrophages déficients en SR-BI pourrait impliquer la voie d’activation P38. En parallèle de cette étude, le rôle de SR-BI dans la réponse inflammatoire a été exploré dans des conditions d’endotoxémie. / Atherosclerosis is a chronic inflammatory pathology which results from an uncontrolled inflammatory reaction secondary to an abnormal accumulation of lipids in the intima. The lipid clearance is performed by monocytes/macrophages. Their infiltration and accumulation in lesions contribute/ enhance the chronic local inflammation. SR-BI is a multifunction scavenger receptor capable of recognizing and binding a large spectrum of ligands from native and modified lipoproteins to endotoxins. Besides its crucial role in cholesterol homeostasis in the liver, SR-BI is also described as a PRR. An increasing number of data suggests that SR-BI exerts an atheroprotective role in bone marrow-derived cells and in particular macrophages.The specific contribution of SR-BI in macrophages in atherosclerosis development and the identification of the underlying mechanisms have yet to be elucidated.We have demonstrated that SR-BI deletion in macrophages increases atherosclerosis development and lesion cellularity without affecting cholesterolemia. These atheroprotective effects could be explained by decreased apoptosis and increased cell proliferation in plaques.Our data also suggest that the decrease in apoptosis sensitivity in SR-BI deficient macrophages could involve the P38 MAPK and STAT1 signaling pathways.In parallel to this study, the role of SR-BI in the inflammatory response has also been explored in endotoxemia and sepsis.