L’athérosclérose est une maladie inflammatoire chronique de la paroi artérielle, caractérisée par une infiltration des leucocytes consécutive à l’accumulation de lipoprotéines au sein de l’intima. Les molécules d'adhésion jouent un rôle important dans la progression de l’athérosclérose par leur implication dans l’infiltration des leucocytes au niveau du site de lésion. CD146 est une molécule d’adhésion présente sur les cellules endothéliales et sur certaines populations leucocytaires. Il a été récemment montré une augmentation de sa forme soluble lors de l’athérosclérose et de ses complications. De plus, son expression augmente au sein des plaques d’athérosclérose. En revanche, son implication dans la formation de la plaque d’athérosclérose n’a jamais été étudiée.Nous avons évalué le rôle in vivo de CD146 grâce au modèle murin APOEKO/CD146KO. Nous montrons que CD146 joue un rôle protecteur dans l’athérosclérose en inhibant la sécrétion de la chimiokine RANTES. La régulation de RANTES médiée par CD146 est dépendante de la voie VEGFR2-p38/MAPK. Dans une seconde étude, nous montrons que l’implication de CD146 dans l’athérosclérose est dépendante du régime alimentaire. Enfin dans une étude pilote, nous proposons une nouvelle stratégie thérapeutique de l’athérosclérose via l’injection de microvésicules CD146+. Nous montrons que l’apport du CD146 membranaire conduit à une réduction de RANTES, des neutrophiles circulants et de la plaque d’athérosclérose.En conclusion, l’ensemble de ces travaux apporte de nouvelles données dans la compréhension de la pathologie de l’athérosclérose en identifiant CD146 comme une nouvelle cible thérapeutique dans le traitement de l’athérosclérose. / Atherosclerosis is a chronic inflammatory disease of the arterial wall characterized by the leukocyte infiltration consecutive to the accumulation of lipoproteins within the intima. Adhesion molecules play an important role in the progression of atherosclerosis since they are involved in the leukocyte infiltration at the lesion site. CD146 is an adhesion molecule detected on all endothelial cells of the vascular tree and also expressed on some subpopulations of leukocytes. Recently, few studies have shown that soluble form of CD146 is increased in atherosclerosis and its clinical complications. In addition, CD146 expression increases in atherosclerotic plaque. However, its involvement in atherosclerotic plaque formation has never been investigated. We evaluate the in vivo role of CD146 thanks to APOE KO/CD146 KO mice model. We demonstrate that CD146 plays a protective role in atherosclerosis by inhibiting the secretion of the RANTES chemokine responsible for neutrophils and monocytes recruitment within atherosclerotic plaque. RANTES regulation mediated by CD146 is dependent on VEGFR2-p38/MAPK pathway. In a second study, we show that the involvement of CD146 in atherosclerosis is dependent on the diet. Finally, in a pilot study, we propose a new therapeutic strategy for atherosclerosis through the injection of CD146 + microvesicles. We demonstrate that bringing CD146 membrane isoform through microvesicles leads to a reduction of RANTES, circulating neutrophils and atherosclerotic plaque.Overall, this work provides advances in atherosclerosis for a better understanding of its mechanisms by identifying CD146 as a new therapeutic target in the treatment of atherosclerosis.

L'athérosclérose est un processus physiopathologique chronique impliqué dans la majorité des maladies cardio-vasculaires. Le développement des lésions d'athérosclérose est caractérisé par l'accumulation de lipides extra et intracellulaires dans la paroi artérielle à l'origine d'une forte réponse inflammatoire impliquant notamment les macrophages. Les macrophages sont considérés comme des acteurs clés dans le développement des plaques d'athérosclérose. En effet, de par leur capacité à métaboliser le cholestérol (captation, stockage, efflux), à réguler l'inflammation et à phagocyter les cellules apoptotiques, ils exercent des fonctions pro et/ou anti-athèrogènes qui peuvent être modulées à des fins thérapeutiques. Dans cette perspective, nous avons évalué le pouvoir thérapeutique des " macrophages protégés de l'apoptose " sur la progression des lésions d'athérosclérose constituées. Nous avons démontré que l'augmentation de la survie des macrophages permet de ralentir la progression des lésions, de stabiliser les lésions et de diminuer la cholestérolémie. Ces effets athéro-protecteurs sont attribués à l'augmentation des cellules de Kupffer et des monocytes Ly-6Clow en partie par leur capacité à produire de l'apolipoprotéine E. Nous montrons également que les cellules de Kupffer participent à la clairance des lipoprotéines pro-athérogènes. L'augmentation du pool d'apoE ainsi que l'augmentation des cellules de Kupffer permettent de diminuer la cholestérolémie et ainsi de diminuer la progression des lésions. / Atherosclerosis represents a chronic pathophysiological process implicated in the majority of cardiovascular diseases. The development of atherosclerotic lesions is characterized by an accumulation of extra and intracellular lipids in the arterial wall at the origin of a strong inflammatory response involving macrophages.Macrophages are considered key actors in the development of atherosclerotic plaques. Indeed, because of their ability to metabolize cholesterol (capture, storage, efflux), to regulate inflammation and to phagocyte apoptotic cells, they exert pro and/or anti-atherogenic functions that may be modulated therapeutically. In this context, we evaluated the therapeutic potential of macrophages protected against apoptosis, on the progression of established atherosclerotic lesions.We have demonstrated that increased macrophage survival can slow down the progression of established lesions, stabilize lesion and reduce cholesterol levels. These athero-protective effects are attributed to the increase in Kupffer cells and Ly-6Clow monocytes partly due to their ability to produce apolipoprotein E. We also show that Kupffer cells are involved in the clearance of pro-atherogenic lipoproteins. The increase in ApoE pool and in Kupffer cells reduces cholesterol levels and thus lesion progression.

L'excès de tissu adipeux abdominal (TAA) viscéral est associé à des désordres métaboliques telles la résistance à l'insuline et la dyslipidémie athérogénique. Ceux-ci sont liés à l'athérosclérose et sont précurseurs d'événements coronariens. Le premier objectif de cet ouvrage consiste à démontrer la reproductibilité des mesures du TAA identifiées par imagerie par résonance magnétique (IRM) auprès de jeunes adultes apparemment en santé. Le deuxième objectif est de valider ces mesures dans l'évaluation du risque cardiométabolique dans la même population. L'instrument retenu est l'IRM. Les coupes axiales ont été analysées par une méthode de détection semi-automatique du tissu adipeux sous-cutané (SAT) et du tissu adipeux viscéral (VAT). LTRM mesure l'adiposité abdominale sans exposition à des radiations ionisantes. Les 283 individus (143 femmes - 140 hommes) sont âgés en moyenne de 26 ± 4 ans. Ils ont un indice de masse corporelle de 23.3 ± 3.7 kg/m² et un tour de taille de 79.5 ± 10.8 cm. Les comparaisons par la concordance de Lin des deux observateurs ont confirmé un accord supérieur pour le SAT (0.97, p<0.00001) et pour le VAT (0.97, p<0.00001). Des analyses intra-observateurs ont démontré un accord supérieur: SAT : 0.99 (p<0.00001) et VAT : 0.95 (p<0.00001). Le VAT a été corrélé avec les mesures anthropométriques et les éléments du bilan lipidique. LTRM est une méthode reproductible pour quantifier le SAT et le VAT et l'évaluation du VAT par IRM peut identifier le risque cardiométabolique dans cette population.

La maladie coronarienne est l’une des principales causes de mortalite dans le monde, la manifestation la plus connue etant l’infarctus du myocarde. Plus de 80 % des infarctus sont causes par la formation d’un thrombus occlusif dans une artere coronaire, decoulant de la destabilisation d’une plaque d’atherosclerose. Bien que la presence de facteurs de risque traditionnels majeurs (hypertension, diabete, dyslipidemie, tabagisme) augmente le risque coronarien, plus de 85 % des infarctus sont inexpliques par ceux-ci. L’atherosclerose, le mecanisme sous-jacent a la majorite des evenements coronariens, se caracterise par des depots de calcium, de tissu fibreux, ainsi que de lipides et de debris necrotiques, lesquels s’agglomerent pour former un noyau necrotique riche en lipides (LRNC) dans la paroi arterielle. Le LRNC est un determinant majeur de la vulnerabilite de l’atherosclerose etant associe a la survenue d’evenements coronariens. Les lipoproteines atherogenes sont tres impliquees dans le developpement du LRNC et sont influencees par plusieurs elements, dont l’adiposite viscerale. L’activite physique reduirait cette adiposite et pourrait egalement ralentir la progression de l’atherosclerose. Or, la relation entre l’atherosclerose et ces marqueurs cardiometaboliques est a clarifier. L’etude des arteres coronaires necessite des methodes d’imagerie invasives, peu applicables chez des sujets sains. Puisqu’il est suggere que l’atherosclerose est une maladie systemique, l’artere carotide representerait un temoin facilement accessible a l’imagerie par resonance magnetique, non invasive, et permettrait d’etudier ces relations. Les objectifs generaux de cette these sont de determiner si les mesures volumetriques du fardeau et des caracteristiques tissulaires de l’atherosclerose carotidienne sont associees au risque coronarien et de verifier leurs relations avec le gras visceral, les lipoproteines atherogenes et l’activite physique. D’abord, nous avons eclairci la relation entre l’atherosclerose carotidienne et coronarienne, montrant que les mesures volumetriques de l’atherosclerose carotidienne faisaient etat du risque coronarien. Ensuite, nous avons montre que les mesures cliniques de l’adiposite abdominale et des lipoproteines atherogenes, informant sur l’exces de gras visceral, amelioraient l’evaluation du risque en clinique et que l’inactivite physique et la progression du gras visceral etaient associees a l’evolution du LRNC dans les carotides. Enfin, nous avons etabli que l’amelioration de la condition cardiorespiratoire etait inversement associee a la progression de la proportion du LRNC dans les carotides. Nos travaux montrent donc que l’adiposite viscerale abdominale et la sedentarite affectent l’evolution de l’atherosclerose vulnerable, offrant des avenues de prevention tres prometteuses pour reduire l’incidence de la maladie coronarienne. / Coronary artery disease is one of the leading causes of mortality worldwide, myocardial infarction being the most common clinical manifestation. More than 80% of myocardial infarctions are caused by an occlusive thrombus in a coronary artery, resulting from the destabilization of an atherosclerotic plaque. Although the presence of traditional risk factors such as hypertension, diabetes, dyslipidemia and smoking increases the risk of coronary artery disease, more than 85% of myocardial infarction events remain unexplained by those risk factors. Atherosclerosis is characterized by an accumulation of calcium and fibrous tissue as well as necrotic and lipids debris, aggregated in a lipid-rich necrotic core (LRNC) within the artery wall. LRNC is a major determinant of atherosclerosis vulnerability, being associated with the occurrence of coronary events. Atherogenic lipoproteins are closely involved in the LRNC development, and are mediated through several mechanisms, but especially by visceral adiposity. Physical activity reduces the amount of visceral fat and the level of atherogenic lipoproteins, and may also slow atherosclerosis progression. However, the relationship between atherosclerosis characteristics and those cardiometabolic markers remains to be clarified. Imaging of coronary arteries requires invasive techniques, which are difficult to apply in otherwise healthy individuals. The carotid artery is easily accessible to magnetic resonance imaging, which is non-invasive, and may be used to study those relationships. The general objectives of this thesis are to determine whether volumetric measurements of carotid atherosclerosis burden and tissue features are associated with coronary risk, and if they are related to visceral adiposity, atherogenic lipoproteins and physical activity. First, we clarified the relationship between carotid and coronary atherosclerosis, and demonstrated that volumetric measurements of carotid atherosclerosis were good indicators of the clinical coronary risk. Then, we established that clinical measurements of visceral abdominal adiposity and atherogenic lipoproteins may improve risk evaluations by identifying individuals with high-risk atherosclerosis. We also demonstrated that physical inactivity and visceral abdominal adiposity progression are associated with the progression of the LRNC in the carotid artery. Finally, we observed that the improvement of cardiorespiratory fitness, generated by regular physical activity, is inversely associated with the change of LRNC proportion in the carotid artery. Our work therefore shows that physical inactivity and visceral abdominal adiposity are associated with the progression of high-risk atherosclerosis features, offering promising avenues to reduce the incidence of coronary artery disease.

L'inflammation est un processus important dans lequel le systeme immunitaire reagit a un irritant. Plus precisement, l'inflammation aide a defendre le corps humain contre les agents pathogenes. Cependant, une inflammation chronique et incontrolee peut entrainer des pathologies telles que l'atherosclerose, l'asthme et le cancer. L'enzyme 5-lipoxygenase (5-LO), codee par le gene ALOX5, est principalement exprimee par les leucocytes et joue un role central dans la reaction immunitaire. C'est la premiere enzyme engagee pour la biosynthese de leucotrienes (LT) a partir de l’acide arachidonique. L'activite biologique des LT est diverse, mais principalement le LTB4 induit une chimiotaxie des phagocytes et la liberation d'effecteurs antimicrobiens, alors que les cysteinyl leucotrienes (LTC4, LTD4 et LTE4) induisent la bronchoconstriction et la permeabilite vasculaire. Cette these porte sur 1) les effets biologiques des metabolites du LTB4 sur les fonctions des neutrophiles et sur 2) les mecanismes par lesquels l’expression de la 5-lipoxygenase est regulee dans les monocytes dans le contexte de la defense de l’hote et de l’atherosclerose. Specifiquement, le LTB4 est rapidement degrade en 20-OH- et 20-COOH-LTB4 par les neutrophiles humains. Bien que ces metabolites se lient au recepteur BLT1 avec une haute affinite, ils sont generalement consideres comme inactifs car compare au LTB4, ils activent considerablement moins les leucocytes. Par consequent, le premier objectif de cette these etait d'evaluer les effets biologiques du 20-OH- et du 20-COOH-LTB4 sur les fonctions des neutrophiles humains telles que la migration, la biosynthese des leucotrienes et la production d'effecteurs antimicrobiens. Ensuite, des etudes anterieures ont montre que la differenciation des cellules myeloides avec la 1,25-dihydroxyvitamine D3 et le TGF-β est associee a une forte augmentation de l'expression de la 5-LO. Etant donne que les lipopolysaccharides (LPS) induisaient egalement la maturation cellulaire entrainant une expression accrue du CD14, nous avons emis l'hypothese que le LPS pourrait moduler l'expression de la 5-LO dans des lignees monocytaires. En consequence, notre deuxieme objectif etait d'etudier l'impact du LPS sur l'expression de la 5-LO et la biosynthese des LT. Fait important, cette etude a ete la premiere a rapporter une induction de l’activite transcriptionnelle du promoteur ALOX5 d’une maniere agoniste-dependante. Enfin, une interaction entre l'apport alimentaire en acides gras polyinsatures (PUFA) et des mutations naturelles du promoteur ALOX5 a ete associee a un risque accru de maladies cardiovasculaires. Par contre, des etudes anterieures utilisant des essais rapporteurs avaient opte pour des modeles cellulaires non-humains ou 5-LO-negatifs afin d'etudier la regulation de la transcription de la 5-LO impliquant les polymorphismes du promoteur. Par consequent, en utilisant notre modele d’essais rapporteurs precedemment valide dans des cellules monocytaires humaines, le troisieme objectif de ma these etait de comparer l'activite transcriptionnelle des variants du promoteur ALOX5 distincts en presence ou en l'absence d'une supplementation en PUFA dans les cellules Mono Mac 6. En conclusion, nous avons cherche a mieux comprendre les mecanismes impliques dans la regulation transcriptionnelle de l'expression de la 5-LO et dans la reponse des neutrophiles aux metabolites du LTB4. Nos donnees contribuent a la comprehension du role crucial de la 5-LO et de ses produits sur la defense de l'hote et les maladies. / Inflammation is an important process where the immune system responds to an irritant. Specifically, inflammation helps defend the human body against pathogens. Chronic and uncontrolled inflammation, however, can lead to pathologies such as atherosclerosis, asthma, and cancer. The 5-lipoxygenase enzyme (5-LO), which is encoded by the ALOX5 gene, is mostly expressed by leukocytes and plays a central role in the immune reaction. It is the first committed enzyme for the biosynthesis of leukotrienes from arachidonic acid. The biological activity of leukotrienes is diverse, but mainly LTB4 induces phagocyte chemotaxis and the release of anti-microbial effectors, whereas the cysteinyl leukotrienes (LTC4, LTD4 and LTE4) increase bronchoconstriction and vascular permeability. This thesis focuses 1) on the biological effects of LTB4 metabolites on neutrophil functions and 2) on the mechanisms by which 5-lipoxygenase expression is regulated in monocytes in the context of host defense and disease. Specifically, LTB4 is rapidly degraded into 20-OH- and 20-COOH-LTB4 by human neutrophils. Although these metabolites bind to the BLT1 receptor with high affinity, they are generally considered inactive because they are considerably less capable of activating leukocytes in comparison to LTB4. Therefore, the first objective of this thesis was to evaluate the biological effects of the LTB4 metabolites, 20-OH- and 20- COOH-LTB4, on human neutrophil functions like migration, leukotriene biosynthesis, and production of antimicrobial effectors. Furthermore, previous studies found that the differentiation of myeloid cells with 1,25-dihydroxyvitamin D3 and TGF-β is associated with a strong increase in 5-LO expression. Since the endotoxin lipopolysaccharide (LPS) also induced cell maturation resulting increased CD14 expression, we hypothesized that LPS may modulate 5-LO expression in monocytic cell lines. In consequence, our second objective was to investigate the impact of LPS on 5-LO expression and LT biosynthesis. Importantly, this study was the first to report an agonist-dependent induction of ALOX5 promoter transactivation. Lastly, an association between dietary intake of polyunsaturated fatty acids (PUFA) and naturally occurring mutations in the ALOX5 promoter has been linked to an increased risk of cardiovascular diseases. Unfortunately, prior studies using reporter gene assays opted for both non-humans or 5-LO-negative cell models to study the transcriptional regulation of 5-LO expression in relations to the promoter polymorphisms. Therefore, by using our previously validated gene reporter model in human monocytic cells, the third objective of my thesis was to compare the reporter construct activity of distinct ALOX5 promoter variants in the presence or absence of PUFA supplementation in Mono Mac 6 cells. In conclusion, we sought to better understand the mechanisms involved in the transcriptional regulation of 5-LO expression and in the neutrophil response to LTB4 metabolites. Consequently, our data increases the comprehension of the crucial role of 5-LO and its products on host defense and diseases.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / Malgré l'avancement des connaissances et des soins, les maladies cardiovasculaires (MCV) demeurent la première cause de mortalité dans le monde et la deuxième au Canada. La maladie coronarienne athérosclérotique est la forme de MCV la plus fréquente. Un des facteurs de risque important de cette maladie est la pratique insuffisante d'activité physique. L'étude des impacts de nos comportements sur les MCV nous a permis d'en apprendre abondamment sur les effets du mode de vie sur la santé. Malgré cela, nous en connaissons encore peu quant à l'importance des comportements sédentaires sur la santé cardiométabolique et surtout sur leurs effets lorsqu'ils sont combinés à une pratique suffisante ou non d'activité physique. En effet, un individu peut consacrer un nombre d'heures important aux activités sédentaires tout en réalisant un minimum d'activité physique ciblée : les effets bénéfiques de l'activité physique sont-ils amoindris par un temps sédentaire élevé? Ce faible niveau de connaissance semblerait en partie expliqué par les définitions utilisées dans la littérature lorsque l'on parle de sédentarité et de comportements sédentaires. Ce projet de maîtrise vise donc à documenter les effets indépendants et combinés de l'activité/inactivité physique et des comportements sédentaires sur le fardeau d'athérosclérose et sur le profil cardiométabolique. Les résultats démontrent l'impact que joue l'activité physique sur l'amélioration du profil cardiométabolique et la fonction endothéliale malgré l'absence de changement dans le fardeau d'athérosclérose. De plus, le comportement sédentaire diminue cet impact sans toutefois l'annuler complètement. / Despite advances in knowledge and care, cardiovascular diseases remain the leading cause of death in the world and the second in Canada. Atherosclerotic coronary artery disease is the most common form of cardiovascular disease. One important risk factor of this disease is physical inactivity. The study of the impacts of our behaviours on cardiovascular diseases has allowed us to learn a great deal about the effects of our lifestyle on our health. Despite this, we still know little about the importance of our sedentary behaviours on our cardiometabolic health and especially about their effects when combined with physical activity and inactivity. This low level of understanding seems to be partly explained by the definitions used in the literature when talking about a sedentary lifestyle and sedentary behaviours. Therefore, this master's project aims to document the independent and combined effects of physical activity/inactivity and sedentary behaviours on the atherosclerosis burden and cardiometabolic profile. Results show the positive impact of physical activity on cardiometabolic profile and endothelial function despite the absence of change in atherosclerosis burden. Moreover, sedentary behavior decreases this favorable effect without completely negating it.

Cette étude vise à définir l'effet des lipoprotéines de basses densité natives (LDL) et oxydées (ox-LDL) sur les fonctions des cellules endothéliales en relation avec les processus physiopathologiques de l'athérosclérose. Le microscope à force atomique (AFM) fut utilisé en combinaison avec les méthodes biochimiques traditionnelles afin d'acquérir de l'information sur les propriétés biomécaniques des cellules endothéliales. L'AFM est un outil permettant l'acquisition d'images et de mesures de forces quantitatives concernant les propriétés viscoélastiques des cellules vivantes selon leur exposition aux LDL ou ox-LDL. L'AFM rassemble localement des informations sur la membrane cellulaire et le cytosquelette des cellules et ce, de manière non invasive. Il est ensuite possible de corréler les résultats obtenus avec les marquages immunohistochimiques afin d'évaluer la réponse cellulaire suite à une exposition à des LDL ou ox-LDL. Ces données recueillies, les protocoles étant au point, il ne restera plus qu'à effectuer les tests avec les antioxydants afin de déterminer les agents et les dosages appropriés permettant une protection salutaire de l'endothélium. Ce travail amène donc de nouvelles connaissances sur les mécanismes moléculaires fondamentaux de la dysfonction endothéliale en vue éventuellement de développer de nouvelles thérapies cytoprotectrices efficaces. Une méthode d'imagerie des LDL a également été mise au point en utilisant l'AFM. Il est maintenant possible d'obtenir des images de bonne qualité permettant aussi de mesurer les dimensions de LDL individuelles. Cette technique pourrait entre autre servir à évaluer des pathologies touchant les LDL comme le diabète.

Les acides linoléiques conjugués (ALC) sont des isomères positionnels et géométriques de l'acide linoléique 18:2 9c,12c, représentés par deux isomères principaux : l'acide ruménique ou 9c,11t, et l'isomère 10t,12c. L'acide ruménique est naturellement retrouvé dans les produits laitiers ; mais les tables de composition des aliments souffrent actuellement d'un manque de données concernant cet acide gras particulier. Les ALC, et notamment l'acide ruménique, semblent présenter des propriétés biologiques intéressantes pour la santé humaine, notamment lors de l'athérogenèse. Cependant, ces études utilisent des mélanges d'ALC. Le rôle respectif de chaque isomère est encore mal connu. Le premier volet de notre travail constituait déterminer les teneurs en acide ruménique de matières grasses laitières de plusieurs régions de France, sur plusieurs saisons, et d'étudier les variations de ces teneurs lors du passage du lait, à la crème, puis au beurre. Nos résultats montrent que les taux d'acide ruménique dans la matière grasse laitière varie avec la région et la saison étudiées. Ces différences pourraient être principalement imputables aux teneurs en acides gras poly-insaturés, et notamment en acide linoléique, de l'alimentation des bovins. Aucune variation n'est remarquée lors de la fabrication du beurre ; l'écrémage du lait, la maturation de la crème et le barattage ne semblent pas modifier les taux d'acide ruménique de la matière grasse laitière. Le deuxième volet de notre étude avait pour but de différencier le rôle de chacun des deux principaux isomères, et de focaliser sur les propriétés propres de l'acide ruménique, chez le hamster nourri avec un régime athérogène. Il ressort de nos travaux que l'acide ruménique exercerait un effet bénéfique supérieur à celui de l'isomère 10t,12c, sur une souche de hamster lors d'athérogenèse très précoce. Cependant cet effet bénéfique ne se fait plus sentir chez une autre espèce plus sensible à cette maladie, lors de stade plus avancé. En conclusion, l'exploration des propriétés biologiques de l'acide ruménique en regard de l'athérogenèse demande des travaux supplémentaires sur un modèle animal mieux adapté.

L’athérosclérose et ses complications demeurent une des causes majeures de décès dans les pays industrialisés. L’angioplastie coronarienne n’a pas cessé de progresser et atteint de hauts niveaux de réussite technique. Toutefois, des obstacles majeurs au succès à long terme de l'angioplastie persistent (Davies et Hagen, 1994). C’est le cas de la resténose. Plus de 30 à 60% des artères coronariennes ayant subies une angioplastie sont des cas de resténose, survenant durant la première année de la procédure (Kitazume et al, 1995). Plusieurs facteurs de risques menant vers la resténose post-angioplastie ont été relevés (Lau et Sigwart, 1993). L’hyperplasie intimale et le remodelage artériel sont identifiés comme les deux causes responsables de ce processus multifactoriel (Geary et al., 1998). Hypothèse de recherche : Des évidences suggèrent une implication de divers médiateurs vasoactifs et facteurs de croissances dans le processus resténotique. L’angiotensine II et les endothélines se présentent comme des éléments clés dans la prévention et l'atténuation de l'hyperplasie intimale dans les modèles expérimentaux. Objectif : Investiguer les rôles de ces deux familles de médiateurs dans l’hyperplasie intimale afin de mieux comprendre leurs mécanismes d’actions lors de la resténose post-angioplastie. Buts: 1) Vérifier les effets des bloqueurs de l'angiotensine II (antagonistes et inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l’angiotensine II) dans le modèle de la carotide de rat; 2) Vérifier les effets des bloqueurs des endothélines (antagonistes et inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'endothéline) dans le modèle de la carotide de rat; 3) Tester les approches ayant montré une efficacité significative dans un nouveau modèle animal d’angioplastie: le modèle de la carotide de furet; 4) Développer de nouveaux outils et de nouvelles approches pharmacologiques (nouveaux composes, combinaisons, et formulations de microsphères); 5) Mettre au point un modèle intégré d’analyse pharmacotoxicologique chronique de moyenne durée chez le rat. Résultats: Les résultats révèlent un rôle des antagonistes du récepteur AT[indice inférieur 1], mais non ceux du récepteur AT[indice inférieur 2], de l'angiotensine II contre l'hyperplasie intimale dans le modèle d’angioplastie par ballonnet chez le rat mais pas chez le furet. L’inhibition limitée à 50% n’est pas améliorée, à dose égale, par une approche locale que procure l’utilisation des microsphères. Quant aux bloqueurs du système des endothélines, ils démontrent une efficacité similaire à atténuer l’hyperplasie intimale à celles des antagonistes de l’angiotensine II, dans le même modèle du rat. Le développement de la méthode d’administration continue a, de plus, permis de valider le prélèvement sanguin et les mesures hémodynamiques de façon chronique. Conclusions : Au moins deux systèmes sont impliqués dans l’hyperplasie intimale chez le rat. L’angiotensine II ne semble pas avoir un rôle dans l’hyperplasie intimale du furet même si ce modèle démontre une hyperplasie intimale bien évidente suite à la dilatation artérielle, telle qu’observée par d’autres équipes chez le porc. Le rat demeure un modèle utile mais limitée quant à l'interprétation et l'extrapolation que l'on peut en faire vers une application clinique, puisqu’une même approche thérapeutique est inefficace chez le furet. Une formulation permettant une action localisée, telle que l'application de microsphères contenant le médicament, n’a pas démontré une efficacité supérieure. Les effets anti-prolifératifs de bloqueurs des endothélines, dissociables de ceux relies aux bloqueurs de I’angiotensine II, suggèrent qu’une approche combinée pourrait mener à une efficacité supérieure contre l’hyperplasie intimale.

La chymase est une protéase à sérine issue des mastocytes des tissus conjonctifs, dont l’isoforme chez la souris est la protéase mastocytaire-4 (mMCP-4). Elle clive la Big endothéline 1 (Big ET-1) en ET-1 (1-31), qui doit ensuite être clivée en ET-1 par la néprilysine (NEP) pour être biologiquement active. L’inhibition de la chymase montre l’importance de cette voie dans l’activité de la Big ET-1 exogène chez la souris. La chymase est aussi impliquée dans le développement des lésions athérosclérotiques et de leur rupture dans les modèles animaux et dans l’infarctus du myocarde chez l’humain. Dans des modèles expérimentaux de cette complication, l’inhibition pharmacologique de la chymase améliore la survie, les paramètres hémodynamiques cardiaques et le remodelage ventriculaire. Le but de notre étude était de confirmer le rôle spécifique de la mMCP-4 dans la synthèse de l’ET-1, la progression de l’athérosclérose et les conséquences de l’infarctus du myocarde chez la souris. Nous avons donc évalué l’impact de la répression génétique de la mMCP-4 dans la souris C57BL/6 (souris mMCP-4[indice supérieur -/-]). Les souris mMCP-4[indice supérieur -/-] montrent une réponse hémodynamique diminuée à la Big ET-1 exogène. La production d’ET-1 et d’ET-1 (1-31) plasmatique est diminuée chez la souris mMCP-4[indice supérieur -/-]. Celle-ci exprime aussi des taux endogènes pulmonaires d’ET 1 réduits. Les souris mMCP-4[indice supérieur -/-] affichent également une réduction de l’étendue des lésions athérosclérotiques à un stade précoce de la pathologie dans l’aorte de la souris athérosclérotique, la souris déficiente pour l’apolipoprotéine E (ApoE[indice supérieur -/-]). L’antagoniste mixte des récepteurs de l’endothéline, le macitentan, réduit aussi l’étendue des lésions dans les stades plus avancés de la pathologie. La répression de la mMCP-4 améliore les signes de stabilité de l’athérome avancé dans l’artère brachiocéphalique plus efficacement que le macitentan. Enfin, les souris mMCP-4[indice supérieur -/-] soumises à une ligature permanente de l’artère coronaire antérieure descendante gauche montrent une survie nettement supérieure à celle leurs congénères de type sauvage. L’histochimie montre que le remodelage et l’amincissement aigus sont moins importants dans les ventricules de souris mMCP-4[indice supérieur -/-], les protégeant contre la rupture de la paroi libre du ventricule affectant toutes les souris WT qui n’ont pas complété l’étude de survie. L’imagerie par tomographie par émission de positrons (TEP) révèle que les ventricules gauches cardiaques des souris mMCP-4[indice supérieur -/-] sont moins dilatés, leur fraction d’éjection est mieux conservée et la zone infarcie est moins grande. L’analyse glycoprotéomique indique que l’apolipoprotéine A1 est augmentée par la répression de la mMCP 4, qui diminue aussi les niveaux pulmonaires d’ET-1 24 h après l’infarctus. En conclusion, nos résultats montrent un rôle important de la mMCP-4 dans la synthèse de l’ET-1, le développement des lésions athérosclérotiques et les dommages causés par l’infarctus du myocarde chez la souris.