Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L’athérosclérose est une maladie inflammatoire complexe qui résulte dans la formation de plaques d’athérome à risque de rupture. Le concept récent que ce risque soit lié au contenu de la plaque et non à sa taille se traduit par un nouvel impératif dans le domaine de l’imagerie moléculaire et de la thérapie ciblée. Aujourd’hui l’avènement des approches protéomiques et de criblage à haut débit de banques combinatoires permet l’identification à la fois de nouvelles cibles et d’agents bioactifs. Notre objectif consiste à identifier in situ chez des modèles animaux malades, des fragments d’anticorps capables de cibler spécifiquement les plaques vulnérables d’athérome par phage display in vivo. Ces anticorps seront à la base de nouveaux formats moléculaires pour des études de diagnostic et thérapeutique. / Atheroclerosis is a chronic and progressive inflammatory artery disease. These arteries have morphologically raised lesions: the atherosclerotic plaque. The early atherogenesis is characterized by formation of a lipid-rich core constituted by lipid-laden macrophages. These changes can thin the fibrous cap and render the plaque susceptible to rupture and thrombosis, and eventually if the thrombus occludes the vessels to an acute myocardial infarction. So, there still remains a great need to develop novel diagnosis and therapeutic tools to assess these molecular changes. We have applied a novel in vivo selection scheme to select Antibody-ligands that selectively home into atherosclerotic lesions induced in animal models. Such tissue-specific homing ligands may lead to the characterization of new up-regulated lesion-associated markers and open the way to diagnostic and therapeutic strategies based on non-invasive molecular imaging and selective drug delivery for early lesion detection.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les maladies cardiovasculaires (MCV) sont en augmentation au niveau mondial et sont désormais un problème de santé publique coûteux. La suralimentation et le manque d'activité physique sont des facteurs clé dans le développement pathologique. Ces dernières années, les études sur la pathogenèse des MCV ont mis en évidence de nombreux facteurs contribuant au développement de ces pathologies complexes, notamment le surpoids, l'obésité centrale, le stress oxydant, l'inflammation vasculaire et systémique, la résistance à l'insuline ou encore la dysfonction endothéliale. La prévention de ces désordres est donc la cible des stratégies pharmaceutiques et diététiques et les polyphénols ont d'ores et déjà démontré des effets bénéfiques et préventifs. Parmi les 8000 composés phénoliques décrits à ce jour, le resvératrol a émergé en tant que candidat robuste dans la prévention des pathologies liées à la nutrition. L'objectif de ce travail a été d'étudier les potentialités d'action d'un extrait de sarment de vigne (Vineatrol®) et de vins rouges riches en resvératrol et ses oligomères, sur un modèle animal d'athérosclérose nutritionnellement induite. La première partie de cette étude a consisté à mettre au point un régime alimentaire déclenchant au mieux l'athérosclérose précoce chez le hamster Syrien doré. A partir de ce modèle, un effet préventif du Vineatrol® a été mis en évidence : le Vineatrol® induit une diminution des dépôts lipidiques aortiques mais améliore également le statut oxydatif et inflammatoire des animaux. Dans une troisième partie, des vins rouges enrichis en Vineatrol® ont démontré des effets préventifs sur certains facteurs de risque de la pathologie athéromateuse et sur les désordres liés à la consommation d'un régime gras. Des mécanismes d'action possibles, expliquant les effets bénéfiques de ces vins, ont été envisagés et recherchés. Ces mécanismes pourraient impliquer une modulation de la voie du NF-κB et/ou de SIRT1. Le degré d'importance de ces différentes voies devra être confirmé. / Cardiovascular diseases (CVD) are increasing globally and are now an expensive public health problem. Overnutrition and lack of physical activity are key factors in the disease development. In recent years, studies on the pathogenesis of CVD showed many factors contributing to the development of these complex diseases including overweight, centralobesity, oxidative stress, vascular and systemic inflammation, insulin ressitance or endothelial dysfunction. Prevention of these disorders is the focus of pharmaceutical and dietarystrategies and polyphenols have already demonstrated beneficial and preventive effects. Among the 8000 phenolic compounds described to date, resveratrol has emerged as a strong candidate for the prevention of nutrition-related diseases.The objective of this work was to study the potential action of vine shoot extract (Vineatrol®) and red wines rich in resveratrol and its oligomers, in an animal model of nutritionallyinduced atherosclerosis.The first part of this study was to develop a diet triggering the best early atherosclerosis in theSyrian golden hamster. From this model, a preventive effect of Vineatrol® was highlighted: Vineatrol® induces adecrease in aortic lipid deposition but also improves the oxidative and inflammatory status of the animals. In the third part , Vineatrol®-enriched red wines showed preventive effects on risk factors foratherosclerotic disease and disorders related to the consumption of a high-fat diet. Possible mechanisms of action, explaining the beneficial effects of these wines have been consideredand sough. These mechanisms could involve modulation of the NF-κB and/or SIRT1pathways. The degree of importance of these different pathways will have to be confirmed.

Les hormones thyroïdiennes jouent un rôle dans de nombreux processus métabolique tels que le développement, la croissance et le contrôle du métabolisme. Les HT se fixent sur leurs récepteurs nucléaires, les TR (TRalpha et beta). Ces TR sont des facteurs de transcription dont l’activité est contrôlée par la fixation de leur ligand, ils appartiennent à la super famille des récepteurs nucléaires d’hormone. Au cours de ma thèse je me suis intéressée aux rôles des TR dans deux contextes particuliers. Dans un premier temps, j’ai pu mettre en évidence le rôle de TRbeta dans la régulation du métabolisme hépatique via l’activation d’un gène clé ChREBP permettant la détection du glucose. Par l’utilisation d’animaux transgéniques et des systèmes in vitro, j’ai pu montrer que TRbeta régule positivement l’expression de ChREBP via le fixation sur son élément de réponse présent de le promoteur. Nous avons pu montrer que cette activation est isoforme spécifique, indépendante d’un autre récepteur nucléaire LXR. Dans un deuxième temps, j’ai montré que l’autre isoforme de TR, TRalpha est impliqué dans le développement de l’athérosclérose, une maladie cardiovasculaire. Par l’utilisation d’un modèle de souris transgénique, j’ai pu mettre en évidence que TRalpha possède à la fois un rôle anti-inflammatoire et également il est capable de stimuler l’élimination du cholestérol par les macrophages. L’absence de ce récepteur induit une augmentation du développement de la maladie ainsi que des cytokines circulantes chez la souris. Par l’utilisation d’un système in vitro, j’ai pu mettre en évidence que l’absence de TRalpha diminue l’efflux de cholestérol dans les macrophages de souris. Ces données suggèrent un nouveau rôle des HT/TR dans le développement de pathologies humaines, notamment un effet anti-inflammatoire longtemps supposer mais mis en évidence que très récemment. / Thyroid hormones (TH) play a role in many processes such as development, growth and metabolic control. HT bind to their nuclear receptors, the TR (TRalpha and beta). TRs belong to the superfamily of nuclear hormone receptors. These TRs are transcription factors whose activity is controlled by the binding of their ligand. During my PhD thesis I focused on the roles of TR in two contexts. Initially, I highlighted the role of TRbeta in the regulation of the hepatic metabolism via the activation of the key gene ChREBP, a glucose-responsive transcription factor. Using transgenic animal models and in vitro systems, I showed that TRbeta up regulates the expression of ChREBP via binding to its response element present in the promoter. I have shown that this activation is isoform specific and independent of another nuclear receptor LXR. In a second part, I demonstrated that the TRalpha isoform is involved in the development of atherosclerosis, a cardiovascular disease. Using a transgenic mice model, I observed that TRalpha has an anti-inflammatory effect and it is also able to stimulate the reverse cholesterol transport by macrophages. The absence of this receptor induces an increase in the development of the disease as well as in the level of circulating cytokines in mice. The deletion of TRalpha decreases the cholesterol efflux in bone marrow derived macrophages in vitro and it is correlated with a decrease of ABCA1 expression. All these data suggest a novel role of HT / TR in the development of human pathologies, including an anti-inflammatory role assumed, but recently demonstrated.

La compréhension des mécanismes précis conduisant à la formation d'une plaque d'athérosclérose et à sa déstabilisation provoquant infarctus du myocarde ou accident vasculaire cérébral est fondamentale pour l'amélioration de la prévention, du dépistage et du traitement. Notre travail de thèse a porté sur l'analyse et le développement des modalités d'imagerie de la plaque d'athérosclérose afin d'améliorer notre capacité à suivre in vivo l'évolution de cette maladie. Nous proposons, après une introduction sur l'athérosclérose et la notion de plaque vulnérable, une revue des modèles animaux d'athérosclérose et l'intérêt du suivi en imagerie par résonance magnétique. Différentes modalités permettent le suivi en imagerie de la plaque d'athérosclérose. En pratique clinique, l'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) haute résolution est reconnue comme étant une modalité fiable et reproductible de caractérisation morphologique de la plaque carotidienne. Nous démontrons que l'injection de Gadolinium utilisée classiquement pour visualiser la lumière des vaisseaux permet également de préciser la caractérisation de la plaque carotidienne en donnant des informations sur la néovascularisation, la matrice extracellulaire et son statut inflammatoire. La caractérisation fonctionnelle de la plaque peut également être appréciée par l'injection de particules de fer en IRM ou par l'injection de radio-traceur comme le 18Ffluorodesoxyglucose en Tomographie par Emission de Positron (TEP). Le couplage de l'IRM et de la TEP de développement récent nous a permis de montrer une plus grande sensibilité de signal en TEP qu'en IRM avec particules de fer pour détecter les changements inflammatoires observés dans des plaques d'athérome d'aorte de lapin. Les applications actuelles de l'imagerie de l'athérosclérose sont nombreuses permettant de juger de l'efficacité thérapeutique d'un médicament ou d'identifier les patients à plus haut risque d'évènement cardiovasculaire / A better understanding of mechanisms leading to the formation of an atherosclerotic plaque and its destabilization causing myocardial infarction or stroke is fundamental to improve prevention, detection and treatment. Our work focused on development of imaging modalities of atherosclerotic plaque in order to improve our ability to monitor in vivo the progression of this disease. We propose, after an introduction to the concept of atherosclerosis and vulnerable plaque, a review of existing animal models of atherosclerosis and the interest of monitoring with magnetic resonance imaging. Different methods allow imaging of atherosclerotic plaque. In clinical practice, Magnetic Resonance Imaging (MRI) is recognized as a reliable and reproducible tool for morphological characterization of carotid plaque. We demonstrate that Gadolinium conventionally used to visualize the lumen of the vessels also allows a characterization of carotid plaque with information on neovascularization, extracellular matrix and inflammatory status. The functional characterization of the atherosclerotic plaque can be assessed with iron particles in MRI or with radiotracer such as 18Ffluorodeoxyglucose in positron emission tomography (PET). Combined PET-MR systems allowed us to show a better sensitivity of PET signal than USPIO-MR signal to detect early inflammatory changes in atherosclerotic plaque of rabbit aorta. We also provide some current clinical applications of atherosclerosis imaging (drug efficacy or identification of high risk patients)