Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2009. / Bibliogr.: f. 102-108. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Seulement 1 à 3% des cas de paludisme dégénèrent en NP. Cependant, les séquelles à long termes touchent 3 à 10% des adultes et 25% des enfants et ces personnes présentent des déficits cognitifs notamment au niveau de l'apprentissage. Au niveau de l'armée française, ce sont 15 000 militaires qui sont exposés chaque année dans les zones impaludées, avec au moins 350 accès palustres mais surtout 1 à 2 morts chaque année.Dans le but de lutter contre P. falciparum mais aussi diminuer les séquelles dans le cas du NP deux molécules ont été étudiées. D'une part, l'atorvastatine (AVA) et d'autre part le bleu de méthylène (BM). Les données, précédemment publiées, ont montré l'efficacité de l'AVA non seulement comme antibactérien, antiviral ou antiparasitique mais aussi comme modulateur de l'immunité et adjuvant potentiel pour les antipaludiques actuels. Le BM est un antipaludique qui jusqu'ici présentait une voie de synthèse avec métaux lourds. C'est une nouvelle voie de synthèse sans métaux lourds et une efficacité démontrée qui nous ont incités à étudier cette molécule.Pour estimer l'efficacité de l'AVA et du BM en association avec les antipaludiques actuels nous avons successivement testé ces molécules dans un modèle in vitro (micro test isotopique simplifié) contre P. falciparum, puis dans un modèle murin de neuropaludisme en utilisant des souris C57BL/6N infectées avec Plasmodium berghei. Un gain d'efficacité a été observé en associant l'AVA ou le BM avec les antipaludiques contre P. falciparum mais aussi une protection par rapport au NP chez les souris traitées par les associations. Le BM protégeant aussi bien contre le paludisme simple que le NP. / Only 1 to 3% of malaria infections turn into CM. Meanwhile, long term neurological sequelae range from 3 to 10 % in adults and 25% of child survivors present long term cognitive impairments. In a military framework, there are 15 000 soldiers localized in endemic malaria areas, with at less 350 infection cases giving clinical malaria syndrome but mainly 2 deaths each year.In the aim to fight against P. falciparum but also to decrease sequelae related to CM, two molecules were studied. In one hand, atorvastatin (AVA) and in the other hand methylene blue (MB). AVA is a synthetic inhibitor of 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (3HMG-CoA) reductase used in the treatment of hypercholesterolemia. Previous data, reported in numerous articles support the efficacy of AVA not only as antimicrobial, antiviral or antiparasitic agent but also as immune system modulator and potential adjuvant in vitro for common antimalarial drugs. BM is an antimalarial drug which until now had a synthesis pathway with heavy metals. It is a new synthesis pathway without heavy metals and an efficacy demonstrated which encouraged us to study this molecule.To evaluate AVA and BM efficacies in combination with common antimalarial drugs, we successively tested these molecules in an in vitro model (simplified isotopic microtest) against P. falciparum, then in experimental cerebral malaria using C57BL/6N mice infected with Plasmodium berghei. An increased efficacy was observed when AVA or MB is associated with common antimalarial drugs against P. falciparum but also a protection against CM in mice treated by drugs combinations. MB protects against malaria but also CM.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / Les travaux de maîtrise présentés dans ce mémoire ont permis d'évaluer le métabolisme in vivo de la protéine C-réactive (CRP) chez des patients diabétiques de type 2, en réponse à un traitement avec le fenofibrate ou l'atorvastatin, ce qui n'avait jamais encore été fait. Cela a permis d'identifier avec une relativement bonne certitude le mécanisme par lequel les concentrations plasmatiques de CRP sont réduites suite à un traitement avec une statine ou un fibrate. Ces travaux suggèrent donc qu'une baisse de production endogène du CRP, et non une augmentation de sa clairance, soit responsable des réductions plasmatiques de CRP. De plus, nos observations supp~rtent une association entre une réduction des concentrations plasmatiques de CRP et une amélioration du contrôle glycémique, ce qui renforcit l'importance de l'inflammation dans le développement du diabète de type 2 et de ses complications. D'autres études sont nécessaires afin de valider ces données.

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). 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. 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. 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.

Le projet de recherche qui constitue ce mémoire de maîtrise avait pour but d’investiguer les mécanismes physiologiques responsables de l’effet divergent de deux statines [inhibiteurs de la 3-hydroxy-3-méthylglutaryl coenzyme A (HMG-CoA) réductase] largement utilisées en clinique, la simvastatine et l’atorvastatine, sur les concentrations de cholestérol associées aux lipoprotéines de haute densité (HDL-C). Pour ce faire, nous avons comparé l’impact de ces deux médicaments hypocholestérolémiants sur la cinétique de l’apolipoprotéine A-I, la protéine majeure des lipoprotéines de haute densité, chez 7 sujets hypercholestérolémiques avec des concentrations relativement faibles de cholestérol HDL. Tous les sujets étaient soumis à chacun des deux traitements à l’étude, soit simvastatine 80 mg/jour et atorvastatine 40 mg/jour, selon un devis expérimental randomisé, en chassé-croisé et à double insu. Chaque phase de traitement durait 8 semaines. Des analyses de cinétique étaient réalisées à la fin de chacune des phases de traitement. Celles-ci ont démontré qu’un traitement de 8 semaines sous simvastatine 80 mg/jour était associé à une concentration d’apolipoprotéine A-I en circulation significativement plus élevée de 8% que sous traitement à l’atorvastatine 40 mg/jour. La concentration supérieure d’apolipoprotéine A-I sous traitement à la simvastatine était attribuable à un taux de production de d’apolipoprotéine A-I significativement plus élevé (15%) comparativement au traitement à l’atorvastatine. / The purpose of the following study was to investigate the physiological mechanisms underlying the diverging impact of two statins (HMG-CoA reductase inhibitors) widely used in clinic, simvastatin and atorvastatin, on high density lipoprotein cholesterol (HDL-C). To do so, we compared the impact of the two lipid-lowering agents on apoA-I kinetics, the protein moiety of HDL, in 7 hypercholesterolemic men with low HDL levels. All subjects were assigned two both treatments, simvastatin 80 mg/day and atorvastatin 40mg/day, in a randomized, cross-over, double-blind fashion. Each treatment phase last 8 weeks and kinetic studies were performed at the end of each treatment phase. Our analysis has demonstrated that simvastatin 80 mg/day was associated with a significant 8% greater apoA-I concentration in circulation compared to atorvastatin 40 mg/day. The higher apoA-I conentration observed with simvastatin 80 mg/day was explained by a significant 15% greater aspoA-I production rate with simvastatin 80 mg/day compared to atorvastatin 40 mg/day.

L’administration systémique d’atorvastatine s’est montrée neuroprotective suivant un traumatisme médullaire, en diminuant la réponse inflammatoire au site de la lésion ainsi qu’en réduisant l’apoptose des oligodendrocytes. Ce dernier épargne la matière blanche au site de l’insulte et améliore la locomotion. Le but de cette étude était de confirmer l’efficacité neuroprotective de l’atorvastatine ainsi que son action précoce, lorsqu’administré post-trauma, sur la limitation de l’apoptose. Des rats Sprague-Dawley femelles ont reçu une injection intrapéritonéale de : (1) statine/saline (5 mg/kg) 2 h après une lésion contusive; (2) saline physiologique 2 h post-contusion; ou (3) saline physiologique sans lésion. Les rats traités à la statine ont montré une amélioration significative (p<0.05) de leur locomotion après 4 semaines post-trauma, comparée au groupe « véhicule » lésé. Expliquant cette observation, l’activité de la caspase-3 fut diminuée de 50% (p<0.05) et la méthode de TUNEL révéla une diminution d’approximativement 20% du nombre de cellules apoptotiques au site lésionnel (p<0.01) 4 h après l’insulte contusive chez le groupe traité en comparaison aux groupes « véhicules ». Ces résultats démontrent que l’atorvastatine est efficace dans la prévention de l’apoptose précoce au site lésionnel dans un modèle expérimental de traumatisme médullaire après seulement 2 h post-traumatisme. / The systemic administration of atorvastatin has been shown to be neuroprotective after spinal cord injury (SCI), by decreasing the inflammatory response at the lesion site and by reducing neuronal and oligodendrocyte apoptosis. The latter effect spares white matter at the injury site and improves locomotion. The aim of this study was to confirm the neuroprotective efficacy of atorvastatin as well as its early action in limiting apoptosis with its administration post-SCI. Female Sprague-Dawley rats received an intra peritoneal injection of: (1) statin/saline (5 mg/kg) at 2 h after the contusion injury; (2) physiological saline at 2 h post-SCI; or (3) physiological saline without injury. Statin-treated rats showed significant (p<0.05) improvement in locomotion at week 4 post-SCI compared to vehicle-treated animals. Explaining this outcome, caspase-3 activity decreased by 50% (p<0.05), and the histological TUNEL method revealed a decrease of approximately 20% in apoptotic cells at the injury site (p<0.01) at 4 h post-SCI in atorvastatin-treated rats in comparison to vehicle-treated controls. These data demonstrate that atorvastatin is effective after experimental spinal cord contusion injury in preventing early apoptosis at the injury site within 2 h post-administration.

L’administration systémique d’atorvastatine s’est montrée neuroprotective suivant un traumatisme médullaire, en diminuant la réponse inflammatoire au site de la lésion ainsi qu’en réduisant l’apoptose des oligodendrocytes. Ce dernier épargne la matière blanche au site de l’insulte et améliore la locomotion. Le but de cette étude était de confirmer l’efficacité neuroprotective de l’atorvastatine ainsi que son action précoce, lorsqu’administré post-trauma, sur la limitation de l’apoptose. Des rats Sprague-Dawley femelles ont reçu une injection intrapéritonéale de : (1) statine/saline (5 mg/kg) 2 h après une lésion contusive; (2) saline physiologique 2 h post-contusion; ou (3) saline physiologique sans lésion. Les rats traités à la statine ont montré une amélioration significative (p<0.05) de leur locomotion après 4 semaines post-trauma, comparée au groupe « véhicule » lésé. Expliquant cette observation, l’activité de la caspase-3 fut diminuée de 50% (p<0.05) et la méthode de TUNEL révéla une diminution d’approximativement 20% du nombre de cellules apoptotiques au site lésionnel (p<0.01) 4 h après l’insulte contusive chez le groupe traité en comparaison aux groupes « véhicules ». Ces résultats démontrent que l’atorvastatine est efficace dans la prévention de l’apoptose précoce au site lésionnel dans un modèle expérimental de traumatisme médullaire après seulement 2 h post-traumatisme. / The systemic administration of atorvastatin has been shown to be neuroprotective after spinal cord injury (SCI), by decreasing the inflammatory response at the lesion site and by reducing neuronal and oligodendrocyte apoptosis. The latter effect spares white matter at the injury site and improves locomotion. The aim of this study was to confirm the neuroprotective efficacy of atorvastatin as well as its early action in limiting apoptosis with its administration post-SCI. Female Sprague-Dawley rats received an intra peritoneal injection of: (1) statin/saline (5 mg/kg) at 2 h after the contusion injury; (2) physiological saline at 2 h post-SCI; or (3) physiological saline without injury. Statin-treated rats showed significant (p<0.05) improvement in locomotion at week 4 post-SCI compared to vehicle-treated animals. Explaining this outcome, caspase-3 activity decreased by 50% (p<0.05), and the histological TUNEL method revealed a decrease of approximately 20% in apoptotic cells at the injury site (p<0.01) at 4 h post-SCI in atorvastatin-treated rats in comparison to vehicle-treated controls. These data demonstrate that atorvastatin is effective after experimental spinal cord contusion injury in preventing early apoptosis at the injury site within 2 h post-administration.

Les tumeurs mammaires canines (CMT) sont les plus fréquents néoplasmes chez les chiennes intactes. Aucun consensus n’existe, actuellement, concernant le protocole thérapeutique des tumeurs invasives ou métastatiques. Des études récentes démontrent l’implication du dérèglement de la voie Hippo dans le développement et la progression des CMTs. Les statines, en inhibant la geranylgeranylation (GGylation) protéique, activent la voie Hippo et suspendent les effets transcriptionnels de YAP et TAZ. Cette étude évalue le ciblage thérapeutique de la voie Hippo avec deux statines (atorvastatine et fluvastatine) sur deux lignées cellulaires de CMT (CMT9 et CMT47). Les deux statines ont démontré une cytotoxicité pour CMT9 et CMT47 avec de IC50 de 0,95 µM et 23,5 µM respectivement. Les statines ont également diminué les niveaux des protéines effectrices de la voie, YAP et TAZ, ainsi que les niveaux d’ARNm de trois gènes cibles de YAP-TAZ/TEAD connus pour leur rôle dans la progression du cancer du sein et la chimiorésistance : CYR61, CTGF et RHAMM. De plus, la migration cellulaire de CMT47 et la croissance indépendante de l’ancrage des deux lignées ont été inhibées en présence de statines mais pas l’invasion de la matrice extracellulaire. Enfin, les analyses FACS ont montré une augmentation de l’apoptose et un arrêt du cycle cellulaire. Nos résultats suggèrent que les statines activent la voie Hippo et ciblent différents mécanismes moléculaires et cellulaires dans les CMT in vitro. Les statines agissent sur la voie Hippo et pourraient représenter une approche innovante pour le traitement des tumeurs mammaires canines invasives ou métastatiques. / Canine mammary tumours (CMTs) are the most common neoplasms in intact bitches, and no effective chemotherapeutic options are available for highly invasive and metastatic tumors. Recent studies show the potential involvement of dysregulated Hippo signaling in CMT development and progression. Protein geranylgeranylation (GGylation) is an important post-translational modification for many signaling molecules, and its blockade with statins has been shown to inhibit YAP/TAZ-mediated transcriptional activity via activation of the Hippo pathway. In this study, we sought to determine if protein GGylation represents a valid pharmacological target in CMTs. Two CMT cell lines (CMT9 and CMT47) were evaluated for their sensitivity to atorvastatin and fluvastatin. Results demonstrated statins to be cytotoxic to both cell lines, with IC50 values ranging from 0.95 µM to 23.5 µM. In addition, both statins lowered Hippo pathway effector proteins YAP and TAZ and reduced the mRNA levels of key transcriptional target genes known to be involved in breast cancer progression and chemoresistance (CYR61, CTGF and RHAMM). Moreover, both statins effectively inhibited cell migration in CMT47 and anchorage independent growth in CMT9 and CMT47, but did not modulate matrix invasion. Finally, our FACs results showed that both statins increase apoptosis and promote cell cycle arrests. Taken together, our results indicate that statins activate the Hippo pathway in CMTs and modulate several aspects of CMT’s molecular and cellular behaviours. These findings suggest that targeting the Hippo pathway with statins could be a novel approach for the treatment of invasive, metastatic or inoperable canine mammary gland cancers.

Résumé Introduction L’amlodipine et l’atorvastatine offrent des avantages thérapeutiques au-delà de leur indication primaire, soit la réduction de la pression artérielle et des lipides sanguins, respectivement. L’amlodipine induit l’apoptose des cellules de muscle lisse vasculaire (CMLV) in vivo, contribuant à la régression de l'hypertrophie aortique chez le rat spontanément hypertendu (SHR). L'atorvastatine induit l’apoptose des CMLV in vitro, un effet proportionnel à la dose. Toutefois, cet effet reste à être démontré in vivo. Nous postulons que l’atorvastatine induira la régression de l’hypertrophie aortique via l’apoptose des CMLV chez le SHR, et que la combinaison de l’amlodipine et de l’atorvastatine aura un effet synergique sur la régression de l’hypertrophie aortique via l’apoptose des CMLV chez le SHR. Méthodologie L’amlodipine et l’atorvastatine ont été administrées à des SHR âgés de 11 semaines durant trois ou six semaines, individuellement ou en combinaison. Les points principaux à l'étude étaient le remodelage vasculaire et la pression artérielle. La fragmentation et le contenu en ADN, le stress oxydant, le taux de cholestérol et les niveaux de nitrates ont aussi été mesurés. Résultats Lorsque l’atorvastatine a été administrée seule, une diminution significative du stress oxydant et de la pression artérielle a été observée après trois et six semaines de traitement, respectivement. Par contre, aucune différence n’a pu être décelée quant au remodelage vasculaire. L'amlodipine a réduit la pression artérielle et l'hypertrophie aortique de façon dépendante de la dose. Une diminution significative de l'hyperplasie a été détectée après trois semaines de traitement avec la combinaison, et après six semaines avec une faible dose d'amlodipine. Conclusion Nos résultats ne supportent pas l'hypothèse que l'atorvastatine induit l'apoptose des CMLV in vivo. Par contre, lorsque combinée à l'amlodipine, elle pourrait ajouter un bénéfice supplémentaire au niveau de la réduction de l'hyperplasie aortique. / Abstract Background and purpose Antihypertensive drugs such as the calcium channel blocker (CCB) amlodipine and cholesterol lowering agents such as statins exhibit pleiotropic effects. Amlodipine reduces aortic hypertrophy and hyperplasia in spontaneously hypertensive rat (SHR) by inducing a transient wave of apoptosis. Atorvastatin induces apoptosis of vascular smooth muscle cell (VSMC) in vitro, independently of cholesterol synthesis, an effect that remains to be shown in vivo. The present studies were designed to test the hypothesis that atorvastatin can induce vascular remodeling by VSMC apoptosis in vivo in SHR, and to test whether combined therapy with low dose amlodipine would provide synergistic effects on regression of aortic hypertrophy. Experimental approach 11-week old SHR were given atorvastatin and amlodipine, alone or in combination, for three or six weeks. Primary end-points were vascular remodeling and blood pressure. Secondary end-points included DNA fragmentation and content in the aorta, oxidative stress, cholesterol and serum total nitrite and nitrate (NOx) concentrations. Key results Treatment with atorvastatin did not modify vascular structure, although it significantly reduced oxidative stress after three weeks and blood pressure after six weeks. Amlodipine dose-dependently reduced blood pressure and aortic hypertrophy. Significant reduction of cellular hyperplasia was reached after 6 weeks with a low dose of amlodipine alone or after 3 weeks when atorvastatin was combined with low dose amlodipine. Conclusions and implications Our results do not support the notion that atorvastatin induces VSMC apoptosis in vivo, although the data suggest a possible interaction with amlodipine in reducing VSMC hyperplasia in the hypertensive aorta.

Résumé Introduction L’amlodipine et l’atorvastatine offrent des avantages thérapeutiques au-delà de leur indication primaire, soit la réduction de la pression artérielle et des lipides sanguins, respectivement. L’amlodipine induit l’apoptose des cellules de muscle lisse vasculaire (CMLV) in vivo, contribuant à la régression de l'hypertrophie aortique chez le rat spontanément hypertendu (SHR). L'atorvastatine induit l’apoptose des CMLV in vitro, un effet proportionnel à la dose. Toutefois, cet effet reste à être démontré in vivo. Nous postulons que l’atorvastatine induira la régression de l’hypertrophie aortique via l’apoptose des CMLV chez le SHR, et que la combinaison de l’amlodipine et de l’atorvastatine aura un effet synergique sur la régression de l’hypertrophie aortique via l’apoptose des CMLV chez le SHR. Méthodologie L’amlodipine et l’atorvastatine ont été administrées à des SHR âgés de 11 semaines durant trois ou six semaines, individuellement ou en combinaison. Les points principaux à l'étude étaient le remodelage vasculaire et la pression artérielle. La fragmentation et le contenu en ADN, le stress oxydant, le taux de cholestérol et les niveaux de nitrates ont aussi été mesurés. Résultats Lorsque l’atorvastatine a été administrée seule, une diminution significative du stress oxydant et de la pression artérielle a été observée après trois et six semaines de traitement, respectivement. Par contre, aucune différence n’a pu être décelée quant au remodelage vasculaire. L'amlodipine a réduit la pression artérielle et l'hypertrophie aortique de façon dépendante de la dose. Une diminution significative de l'hyperplasie a été détectée après trois semaines de traitement avec la combinaison, et après six semaines avec une faible dose d'amlodipine. Conclusion Nos résultats ne supportent pas l'hypothèse que l'atorvastatine induit l'apoptose des CMLV in vivo. Par contre, lorsque combinée à l'amlodipine, elle pourrait ajouter un bénéfice supplémentaire au niveau de la réduction de l'hyperplasie aortique. / Abstract Background and purpose Antihypertensive drugs such as the calcium channel blocker (CCB) amlodipine and cholesterol lowering agents such as statins exhibit pleiotropic effects. Amlodipine reduces aortic hypertrophy and hyperplasia in spontaneously hypertensive rat (SHR) by inducing a transient wave of apoptosis. Atorvastatin induces apoptosis of vascular smooth muscle cell (VSMC) in vitro, independently of cholesterol synthesis, an effect that remains to be shown in vivo. The present studies were designed to test the hypothesis that atorvastatin can induce vascular remodeling by VSMC apoptosis in vivo in SHR, and to test whether combined therapy with low dose amlodipine would provide synergistic effects on regression of aortic hypertrophy. Experimental approach 11-week old SHR were given atorvastatin and amlodipine, alone or in combination, for three or six weeks. Primary end-points were vascular remodeling and blood pressure. Secondary end-points included DNA fragmentation and content in the aorta, oxidative stress, cholesterol and serum total nitrite and nitrate (NOx) concentrations. Key results Treatment with atorvastatin did not modify vascular structure, although it significantly reduced oxidative stress after three weeks and blood pressure after six weeks. Amlodipine dose-dependently reduced blood pressure and aortic hypertrophy. Significant reduction of cellular hyperplasia was reached after 6 weeks with a low dose of amlodipine alone or after 3 weeks when atorvastatin was combined with low dose amlodipine. Conclusions and implications Our results do not support the notion that atorvastatin induces VSMC apoptosis in vivo, although the data suggest a possible interaction with amlodipine in reducing VSMC hyperplasia in the hypertensive aorta.