La prééclampsie (PE), une complication de la grossesse caractérisée par la présence d’hypertension et de protéinurie, est associée à une mortalité et une morbidité maternelle et néonatale significatives à travers le monde. Les études récentes suggèrent que les femmes ayant souffert de PE ont également un risque accru de maladies cardiovasculaires (MCV) à long terme et que le lien entre ces deux entités pourrait possiblement être expliqué via le syndrome métabolique (SM). Comme l’inflammation semble être un élément majeur impliqué tant au niveau de la PE qu’au niveau du SM et des MCV, nos travaux de recherche visaient à investiguer l’association potentielle entre des variations génétiques de gènes candidats impliqués dans le processus inflammatoire et le risque de PE chez 307 femmes ayant souffert de PE et 603 témoins appariés. À cet égard, nous avons donc analysé des polymorphismes connus des gènes de l’interleukine-1α (IL-1α; 4845G> T), de l’interleukine-6 (IL-6; -174C> G), de l’interleukine-10 (IL-10; -1082A> G, -2849G> A), de TNF-α (TNF-α; -308G> A, -857C> T) et des récepteurs de TNF-α (TNFRІ 36A> G, TNFRІІ 676T> G). Nos résultats suggèrent la présence d’un « effet-dose » de la combinaison de gènes impliqués dans le processus inflammatoire sur le risque de PE. / Preeclampsia (PE), a pregnancy complication characterized by increased blood pressure and proteinuria, is associated with significant maternal and neonatal mortality and morbidity worldwide. Recent studies suggest that women who suffered from PE are at increased risk of long term cardiovascular diseases (CVD) and that the link between these two entities could be explained by the metabolic syndrome (MS). As inflammation appears to be a major element involved as much in PE than in MS and CVD, our research aimed to investigate the potential association between genetic variations in candidate genes involved in the inflammatory process and PE risk in a study sample that included 307 women who suffered from PE and 603 matched controls. In this regard, we analysed known polymorphisms of interleukin-1α (IL-1α; 4845G> T), interleukin-6 (IL-6; -174C> G), interleukin-10 (IL-10; -1082A> G, -2849G> A), TNF-α (TNF-α; -308G> A, -857C> T) and TNF-α receptors (TNFRІ 36A> G, TNFRІІ 676T> G) genes. Our results suggest the presence of a dose-effect of the combination of genes involved in the inflammatory process on the risk of PE.

Depuis quelques temps, l'optogénétique est utilisée en recherche pour remplacer la stimulation électrique de neurones par la photo-stimulation. Des scientifiques cherchent désormais à étendre l'optogénétique à la recherche sur le coeur. Plusieurs ont prouvés la possibilité de contrôler les battements cardiaques à l'aide de lumière en laboratoire sur des rongeurs. Les expérimentations effectuées sur le coeur jusqu'à maintenant reposent sur des systèmes filaires et encombrants qui permettent la mesure de l'électrocardiogramme (ECG) à l'aide d'électrode et la photo-stimulation à l'aide d'une fibre optique. Ces systèmes augmentent le stress chez les animaux de laboratoire ce qui peut induire des erreurs dans les mesures. Ce mémoire décrit la conception d'un système répondant à cette problématique. Le système développé permet la photo-stimulation cardiaque et l'enregistrement d'ECG sans-fil à l'aide d'un implant et d'un circuit basse consommation, le tout alimenté par batterie. Étant donné la présence d'artefact de mouvement dans les ECG mesurés lors de tests préliminaires, le système comporte aussi un algorithme de filtrage des artefacts en temps réel. Finalement, le fonctionnement du prototype est démontré par différents tests in-vivo. / In the past few years, optogenetics was used in research to replace electrical stimulation of neurons by photo-stimulation. Scientists now search a way to extend optogenetics to cardiac research. Many were able to control the heartbeat of rodents using light. These experiments were conducted using wired and cumbersome equiments with electrocardiogram (ECG) recording using electrodes and photo-stimulation using optical fibers. These systems increase tests subjects stress which can induce measurements errors. This master's thesis describes the design of a device answering this problem. The developed system enables cardiac photostimulation and ECG recording wirelessly with an implant and a low power electronic circuit. The device also includes a real-time algorithm to reduce motion artifacts shown in preliminary testing. Finally, the operation of the prototype is demonstrated during in-vivo experiments.

Alors que 1 % des patients pédiatriques souffrent de malformations cardiaques, les substituts valvulaires présentement disponibles sur le marché leur sont imparfaits : taille inadéquate, absence de croissance, etc. L’hypothèse est qu’il est possible de fabriquer par génie tissulaire, via la méthode par auto-assemblage, des substituts valvulaires adaptés aux besoins pédiatriques spécifiques. Ce projet de maîtrise, visant à améliorer la méthode de fabrication, s’inscrit à la suite de travaux précédents de notre groupe de recherche, qui avaient conduit à la mise au point de deux techniques de production. L’approche préconisée consiste à ensemencer directement des fibroblastes dermiques sur la surface de gabarits de polycarbonate, traités au plasma pour favoriser leur adhésion, suivi d’une maturation dans un milieu de culture sans sérum, puis d’une phase de contraction jusqu’aux dimensions prédéterminées, permettant aux rebords des feuillets une bonne coaptation. Pour ce faire, quatre expériences préliminaires ont d’abord été conduites afin de jeter les bases de la culture sur gabarits 3D usinés. Ces dernières ont permis d’obtenir des feuillets cellulaires manipulables sur des gabarits à géométrie simplifiée, d’améliorer leurs propriétés mécaniques selon le fini de la surface usinée et avec un milieu de culture sans sérum, de réduire leur pourcentage de contraction et d’optimiser le traitement plasma. Les essais de fabrication des substituts valvulaires ont par la suite permis de faire progresser la technique, mais n’ont pas produit les résultats escomptés. Ainsi, des optimisations restent à apporter afin que la méthode soit un succès. En effet, l’hypothèse principale quant à ces insuccès est liée à une surface d’échanges gazeux insuffisante entraînant potentiellement une hypoxie cellulaire et une acidification du milieu de culture secondairement au dioxyde de carbone. En regard des expériences préliminaires prometteuses, de futurs essais tenant compte des recommandations présentées dans ce mémoire pourraient toutefois mener à la fabrication de substituts valvulaires adaptées aux patients pédiatriques / While 1% of children are born with a cardiac defect, valve prostheses actually available on the market do not meet their needs: oversized, non-growing, etc. The hypothesis is that it is possible to fabricate a tissue-engineered heart valve prosthesis (TEHV) with the self-assembly method adapted to the paediatric specific needs. This master level project, with the objective of improving the fabrication method, follows the work of our research group, which led to two different valve prosthesis fabrication techniques. The chosen approach consists in seeding dermal fibroblasts directly on the surface of plasma treated polycarbonate templates to ensure cell adherence, followed by maturation in a serum-free cell culture media (SFM) and a contraction phase to predetermined dimensions, allowing for a good coaptation of the leaflets. To reach this goal, four preliminary experiments were first conducted to set the ground for cell culture on 3D machined templates. They led to manipulable cell sheets on templates with a simple geometry, to increased mechanical properties due to the machined surface characteristics and the SFM, to a reduced contraction percentage and to the optimization of the plasma treatment. Subsequently, valve prosthesis fabrication assays allowed the method to progress further but did not end with the expected results. Therefore, optimizations are still required to make the method succeed. Indeed, the main hypothesis for this failure is a too small gas exchange area potentially leading to cell hypoxia and culture medium acidification secondary to carbon dioxide. Following the promising preliminary experiments, future trials considering the recommendations made in this thesis could lead to the successful fabrication of TEHV adapted to the paediatric patients.

Les personnes avec maladie cardiaque (MC) font souvent face à un double défi. La morbidité associée à la maladie cardiaque et l’âge avancé de la plupart des patients peuvent créer un obstacle à la participation à des activités physiques à un niveau suffisant d'effort physique (au moins 20 minutes au minimum de 50 % de la consommation maximale en oxygène). L’entraînement aquatique a été suggéré comme une alternative possible, étant donné que la pression hydrostatique peut modifier certains paramètres hémodynamiques chez les participants sains et potentiellement augmenter la capacité d’exercice chez les patients avec MC. L’arrivée du vélo aquatique stationnaire (VAS) au Canada, en tant qu’équipement d’entraînement aquatique, pourrait fournir un outil supplémentaire permettant aux patients avec MC d’atteindre un niveau d’activité physique significatif, améliorant ainsi leur condition physique et réduire le risque d'un second évènement cardiaque. Cependant, les effets cardiorespiratoires aigus de l’exercice sur VAS et de l’immersion dans l’eau demeurent peu connus, en particulier chez les personnes âgées avec MC. L’objectif principal de cette thèse était d’évaluer les réponses cardiovasculaires et respiratoires aiguës à l’exercice sur VAS, à différents niveaux d’immersion, chez des participants sains et des patients avec MC. De plus, les effets de l’immersion sur la variabilité du rythme cardiaque (VRC) ont été évalués chez ces deux groupes de participants. La consommation d’oxygène, la fréquence cardiaque, le patron ventilatoire adopté ainsi que la réponse ventilatoire rapide (phase 1 de la réponse ventilatoire) ont été évalués lors d’une série d’augmentation d’intensité de travail pendant que les participants pédalaient sur VAS immergés aux mollets, aux hanches et à l’apophyse xiphoïde. De plus, les variables spectrales et temporelles de la variabilité du rythme cardiaque (VRC) ont été investiguées au repos en position allongée sur terrain sec, debout sur terrain sec et debout en immersion au niveau de l’apophyse xiphoïde. Les résultats de ces recherches ont démontré que le VAS permet de quantifier plus précisément l'effort dans l'eau. L’effet hydrostatique, lors d’un exercice sur VAS, semble être bénéfique pour les patients avec MC en allégeant leurs efforts sous-maximaux et en augmentant leur capacité cardiorespiratoire maximale lors de l'immersion au niveau des hanches. Bien que pédaler sur un VAS en immersion au niveau de l’apophyse xiphoïde impose une charge supplémentaire sur le débit ventilatoire chez les patients avec MC, le seul effet sur la réponse ventilatoire à l’exercice est une réduction de la réponse ventilatoire rapide à l’exercice. Cet effet de délai transitoire de la réponse ventilatoire à l’exercice ne devrait pas être une contre-indication pour les personnes avec MC à participer à cette modalité d’entraînement. Les patients avec MC ont démontré des adaptations bénéfiques de la VRC similaires aux participants sains lors de l’immersion au niveau de l’apophyse xiphoïde, en position debout au repos, d’une durée de seulement 10 minutes. En conclusion, les réponses cardiorespiratoires et ventilatoires à l’exercice sur VAS, en immersion au niveau de hanches et de l’apophyse xiphoïde, sont similaires chez les personnes âgées saines et les patients avec MC. Ces études ont permis de mettre en évidence le VAS comme un outil supplémentaire valable en réadaptation cardiaque. / Patients with heart disease (HD) often face a double challenge. The morbidity associated with heart disease and the advanced age of most patients can create a barrier to participation in physical activity to a sufficient level of physical effort (at least 20 minutes at a minimum of 50% of maximum oxygen consumption). Aquatic training has been suggested as a possible alternative, as the hydrostatic pressure can change some hemodynamic parameters in healthy participants and potentially increase the exercise capacity in patients with HD. The arrival of the water stationary bike (WSB) in Canada, as an aquatic training equipment, gives hope for an additional tool to allow participants with HD to regain a satisfactory physical condition and thus reducing the risk of a second cardiac event. However, acute cardiorespiratory responses to immersion in the water and to exercising on a WSB remain unknown, particularly among the elderly with HD. The objectives of this thesis were to compare the acute cardiovascular and respiratory responses to exercise on a WSB, at different immersion levels as well as on land, in healthy and HD participants. During an incremental test, oxygen consumption, heart rate, ventilatory pattern adopted, as well as phase 1 ventilation and steady-state ventilation responses to a series of increasing workloads were measured while participants pedaled immersed to the calf, hips and xiphoid process on a WSB. Spectral and temporal parameters of heart rate variability (HRV) were also investigated at rest in supine position on dryland, upright on dryland and upright in water at the xiphoid process. The results of these studies demonstrate that using a WSB allows better control of factors that may affect the accurate quantification of the intensity of effort in water. HD participants seem to benefit from the hydrostatic effect during cycling on a WSB by allowing them to alleviate their submaximal efforts and increasing their maximal cardiorespiratory capacity during hips immersion. Although exercising on a WSB immersed to the xiphoid process imposes a supplementary workload on the ventilatory flow in HD participants, the only effect on the respiratory response to exercise was a reduction in the fast drive to breathe. This transient effect on the respiratory response to exercise should not be a contraindication for HD individuals to participate in this training modality. Patients with HD have demonstrated similar beneficial adaptations of HRV as healthy participants, during immersion at the xiphoid process, in a standing position at rest, for a period of only 10 minutes. In conclusion, the cardiorespiratory and ventilatory responses to exercise on a WSB, in immersion at the levels of hips and xiphoid process, in healthy elderly and patients with HD are similar. These studies helped to highlight the utility of the WSB as a valuable additional tool in cardiac rehabilitation.

Dans la société contemporaine, les découvertes scientifiques et l’arrivé des technologies ont amené une augmentation importante des possibilités de traitements. Ceci a complexifié le processus décisionnel pour le patient dans le choix d’un traitement. L’objectif principal de cette étude était d’explorer le processus de prise de décision, à travers les facteurs qui l’influencent, chez des personnes insuffisantes cardiaques ayant opté pour une transplantation cardiaque. Cette étude s’appuie sur le modèle de Joane Noone puisqu’il identifie des facteurs contextuels (environnementaux et personnels) reliés à ce processus. La méthodologie s’articule autour d’une approche qualitative descriptive. La cueillette des données s’est effectuée par le biais d’entrevues semi-structurées. Celles-ci ont été réalisées auprès de huit personnes souffrant d’insuffisance cardiaque et ayant opté pour la transplantation. Les résultats démontrent que la condition de santé est le principal déterminant de la prise de décision face au choix de la transplantation cardiaque. Elle peut prendre deux formes, soit une qualité de vie réduite (relié à l’évolution de la maladie) ou soit un état physique favorable à la réussite de la chirurgie. On note également que le « choix » du non-choix est un élément important de la décision. Enfin, les résultats de cette étude contribueront à une meilleure connaissance des facteurs reliés au processus décisionnel et permettront de mieux soutenir les patients dans leurs choix, reflétant ainsi leurs préférences et leurs valeurs. / In the contemporary society, the scientific discoveries and the arrival of the technologies brought an important increase of the possibilities of treatments. This complicated the decision-making for the patient in the choice of a treatment. The main objective of this study was to investigate the process of decision-making, through the factors which influence it, with cardiac insufficient persons having opted for a heart transplant. This study leans on the model of Joane Noone because it identifies contextual factors (environmental and personal) connected with this process. The methodology articulates around a descriptive qualitative approach. The data collection was made by means of semi-structured interviews. The study was realized with eight persons suffering from cardiac insufficiency and having opted for the transplantation. The results demonstrate that the condition of health is the main factor of the decision-making in a choice of the heart transplant. It can take two forms, that is a reduced quality of life (connected with the evolution of the disease) or a physical state favorable to the success of the surgery. We also note that the "choice" of the non-choice is an important element of the decision. Finally, the results of this study will contribute to a better knowledge of factors connected with the decision-making and will allow to support better the patients in their choices, so reflecting their preferences and their values.

La régurgitation mitrale est la valvulopathie la plus fréquente dans les pays occidentaux. La régurgitation mitrale organique est une maladie progressive, pouvant avoir des impacts importants sur la morbidité et la mortalité des patients atteints. Les seuls traitements curatifs sont la chirurgie (réparation ou remplacement de la valve) et la réparation mitrale percutanée. Cependant, une controverse est présente par rapport au moment optimal pour opérer les patients avec une régurgitation mitrale sévère asymptomatique. Plusieurs études ont démontré que les patients avec une régurgitation mitrale sévère, si suivis de façon rigoureuse et opérés rapidement après la survenue des critères chirurgicaux établis dans les guides de pratique, avait une survie équivalente à la population générale. D’autres études ont démontré que les patients étant opérés dès que leur régurgitation mitrale devenait sévère avaient une amélioration de leur qualité de vie et une augmentation de leur survie par rapport aux patients chez qui l’on attendait l’atteinte des critères chirurgicaux avant d’opérer. Il n’y a pas de stratégie valable pour tous les patients et pour tous les hôpitaux. Il est important de déterminer des facteurs permettant de stratifier le risque des patients avec une régurgitation mitrale organique afin de les suivre adéquatement et de les opérer au bon moment. Il faut comprendre qu’un grand nombre de patients, même avec une régurgitation sévère, n’auront jamais besoin d’être opérés, puisqu’ils n’atteindront jamais les critères chirurgicaux (76 % des patients avec une régurgitation mitrale sévère n’atteignent pas les critères chirurgicaux après 5 ans de suivi et 55% ne les atteignent pas après 8 ans). Les critères chirurgicaux actuels des guides de pratiques inclus : la présence de symptômes, une dysfonction du ventricule gauche (fraction d’éjection < 60% ou diamètre télésystolique >40mm), la survenue d’une fibrillation auriculaire et la survenue d’une hypertension pulmonaire. Le principal objectif de ce projet de maîtrise est de déterminer des facteurs échocardiographiques permettant d’améliorer la stratification du risque des patients avec une régurgitation mitrale organique asymptomatique. Notre hypothèse principale était que la fraction d’éjection antégrade, calculée par la méthode de Dumesnil, est supérieure à la fraction d’éjection totale, calculée par la méthode de Simpson, pour prédire la survenue d’événement (chirurgie mitrale ou décès) chez les patients avec une régurgitation mitrale organique sans critères chirurgicaux. / Mitral regurgitation is the most frequent valvular disease in western countries. Organic mitral regurgitation is a progressive disease associated with worse prognosis and reduced survival. Surgical intervention (mitral valve repair or replacement) and transcatheter mitral valve procedure are the only available therapies for severe mitral regurgitation. However, the optimal timing of mitral valve surgery in asymptomatic patients with severe mitral regurgitation remains controversial. Some studies concluded that, with a rigorous follow-up and a prompt surgery when the surgical criteria described in the guidelines occur, patients with a severe mitral regurgitation had a similar survival as the rest of the population. Several studies suggested that, in patients with severe mitral regurgitation, an early surgery after the diagnosis improved the prognosis compared to a “watchful waiting” strategy. There is probably no universal strategy for every patient in every hospital. We need to improve individualized risk stratification in patients with organic mitral regurgitation, so we can improve the follow-up of the patients and the selection of the optimal timing of the surgery. There is an important proportion of the patients who will never need to be operated because they will never meet surgical criteria and never develop symptoms. However, we are currently unable to determine which patients will develop left ventricular systolic in the postoperative period, despite the fact that they have no surgical criteria in the pre-operative period. The actual surgery criteria in the guidelines are: the occurrence of symptoms, a left ventricular systolic dysfunction (established by a left ventricular ejection fraction <60% or a left ventricular end-systolic diameter >40mm), the occurrence of a new onset of atrial fibrillation and the occurrence of a new onset of pulmonary hypertension. The objective of this master project was to identify the echocardiographic factors that improve risk stratification in patient with an asymptomatic mitral regurgitation. Our main hypothesis was that the forward left ventricular ejection fraction, calculated by Dumesnil method, is more sensitive than the total left ventricular ejection fraction to detect left myocardial dysfunction and predict event (mitral surgery or death) in patients with an organic mitral regurgitation without surgical criteria.

La sténose valvulaire aortique (SA) est la maladie valvulaire la plus fréquente. Elle est aussi l'atteinte cardiovasculaire la plus fréquente après la maladie coronarienne et l'hypertension artérielle dans les pays développés. À ce jour, il n'existe aucun traitement pharmacologique pour ralentir la progression de cette maladie et le seul traitement efficace est le remplacement valvulaire aortique (RVA). Les études et publications récentes sur le sujet ont démontré que la SA n'est pas une conséquence directe et inévitable du vieillissement, mais plutôt un processus actif présentant certaines similitudes avec l'athérosclérose vasculaire. À cet effet, notre groupe a démontré que les altérations métaboliques associées à l'obésité viscérale, souvent désignée sous le terme de syndrome métabolique (SMet), sont associées avec une progression plus rapide de la sténose valvulaire. L'hypothèse principale à l'origine de ce travail de maîtrise était que le SMet prédispose au développement de l'hypertrophie et la dysfonction ventriculaire gauche chez des patients avec SA. L'objectif principal de cette étude était donc d'examiner la relation entre le SMet et la géométrie et la fonction ventriculaire gauche chez des patients atteints de SA asymptomatique. Pour cette étude, nous avons utilisé les données de l'essai clinique ASTRONOMER. Parmi les 268 patients randomisés dans cet essai clinique, aucun ne présentait d'hypercholestérolémie, de diabète ou de maladie coronarienne. Cependant, 57% des patients avaient de l'hypertension artérielle systémique et 27% avaient le SMet. Les résultats ont montré que le SMet est indépendamment associé avec une hypertrophie ventriculaire gauche concentrique plus prononcée et une altération de la fonction diastolique et systolique du ventricule gauche (VG) chez les patients avec SA. Ces données suggèrent que les altérations métaboliques liées à l'obésité viscérale peuvent non seulement accélérer la progression de la sténose valvulaire mais peuvent aussi prédisposer à une détérioration plus rapide de la géométrie et de la fonction ventriculaire gauche. L'obésité viscérale devrait être considérée comme une nouvelle cible thérapeutique chez les patients avec SA. Avant-propos Qui aurait cru, il y a de cela à peine 10 ans, que l'Abitibienne en moi terminerait sa course d'étudiante avec des études supérieures en médecine? Ayant toujours été curieuse de nature, mon cheminement scolaire particulier m'a amené à toujours vouloir en savoir plus et me fixer des buts tous plus élevés les uns que les autres. Ce désir de performer s'est développé et amplifié dès mes premières années de CEGEP où j'ai eu la chance de côtoyer des professeurs extraordinaires, disponibles et impliqués, qui se sont investis avec moi et ont partagé mes réussites. Attirée par les sciences, j'ai dû quitter les êtres qui m'étaient le plus chers et la plus belle région éloignée du Québec pour venir parfaire mes connaissances à l'Université Laval. Après trois années d'études universitaires intensives, j'ai terminé avec fierté mon baccalauréat en biochimie. Ce tremplin m'a permis de nourrir de plus belle ma curiosité grandissante et mon désir de pouvoir expliquer les phénomènes de la vie au niveau cellulaire et moléculaire. Les expériences que j'avais pu vivre grâce à mon parcours étaient gratifiantes et non moins satisfaisantes, mais pas complètes. J'ai donc envisagé les études de deuxième cycle avec un but précis : faire de la recherche clinique! Ayant déjà expérimenté le travail de terrain dans le domaine de l'environnement et le travail de scientifique en laboratoire, le côté humain en milieu de santé m'attirait particulièrement. Mes recherches m'ont guidé vers le Dr Philippe Pibarot, DVM, PhD, FAHA, FACC qui est sans aucun doute, selon moi, le plus grand chercheur que j'ai eu la chance de rencontrer. Avec des centaines de publications à son actif et tout autant de participations à des congrès prestigieux partout à travers le monde, le Dr Pibarot n'en demeure pas moins un homme simple, humble et compréhensif. Toujours disponible malgré son horaire chargé à bloc, il a su être un mentor hors pair dans ma formation et chacune de nos rencontres n'auraient pu être plus formatrices qu'elles ne l'ont été de par ses milliers de choses à partager. L'équipe de travail multidisciplinaire du laboratoire en valvulopathies de l'Institut Universitaire de Cardiologie et de Pneumologie de Québec (IUCPQ) a aussi contribué grandement au succès de ma maîtrise.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2012-2013. / Afin de préserver la pression de perfusion des organes vitaux tels que le coeur, les reins et le cerveau durant l'anesthésie générale et la période de circulation extra-corporelle d'une chirurgie cardiaque, la pression artérielle moyenne est maintenue au-dessus de 60 mmHg à l'aide de l'administration de vasopresseurs. Ces agents (phényléphrine et noradrenaline) semblent avoir un impact négatif sur l'oxygénation cérébrale quand ils sont administrés afin de corriger une hypotension induite par l'anesthésie générale. L'hypotension est un effet secondaire fréquent de l'anesthésie générale se produisant plus souvent chez les patients diabétiques. De plus, les diabétiques ont besoin d'une quantité plus importante de vasopresseurs afin de rétablir la pression artérielle moyenne comparativement à des patients non-diabétiques. Par contre, l'influence de la phényléphrine et de la noradrenaline sur l'oxygénation cérébrale durant la période de circulation extra-corporelle chez les patients diabétiques est encore inconnue. L'objectif du travail présenté dans ce mémoire était d'évaluer l'impact de la phényléphrine et de la noradrenaline sur l'oxygénation cérébrale chez des sujets diabétiques et des sujets non-diabétiques durant la période de circulation extra-corporelle d'une chirurgie cardiaque. Les résultats suggèrent que les sujets diabétiques subissant une chirurgie cardiaque et recevant de la noradrenaline durant la période de circulation extra-corporelle ont une oxygénation cérébrale réduite, et ce, pendant un plus grand pourcentage de temps comparativement aux sujets non-diabétiques. De plus, il semble que les sujets diabétiques ont besoin d'une plus grande quantité de noradrenaline afin de maintenir la pression artérielle moyenne durant la période de circulation extracorporelle d'une chirurgie cardiaque.

280 000 prothèses valvulaires sont implantées chaque année à travers le monde pour traiter des valvulopathies. Le remplacement valvulaire a amélioré le pronostic des patients atteints de valvulopathies. La tendance ces dix dernières années est en faveur de l’implantation des prothèses biologiques ou bioprothèses par rapport aux prothèses mécaniques et actuellement, près de 80% des valves implantées sont des bioprothèses (BPs). Les BPs sont moins thrombogènes que les prothèses mécaniques et ne nécessitent généralement pas de traitement anticoagulant mais leur principal inconvénient est leur durée de vie limitée. La dégénérescence structurelle de la bioprothèse (DSB) est la cause principale de sa dysfonction, elle consiste en une calcification des feuillets qui entraîne une sténose progressive de la BP et/ou une déchirure de feuillet responsable d’une régurgitation. On estime que 20 à 30% des BPs présenteraient un certain degré de dysfonction 10 ans après l’implantation. La DSB est donc la principale limitation à l’utilisation des BPs et aucun moyen efficace de traitement de la bioprothèse avant l’implantation n’a pu être établi pour stopper ou éviter la progression de la DSB. Cependant, des études récentes suggèrent que la DSB serait un processus complexe incluant plusieurs mécanismes : une inflammation liée à la présence de lipides qui ressemblerait au phénomène d’athérosclérose, un dépôt de calcium lié à un métabolisme phospho-calcique dysfonctionnel et une réponse immune. Ainsi de nouvelles perspectives de recherche pourraient aboutir au développement d’approches thérapeutiques que ce soit dans le choix de la prothèse ou le traitement à instituer au moment de la chirurgie afin de prévenir la DSB. Néanmoins, pour développer de nouvelles stratégies efficaces afin d’éviter la DSB, il est d’abord nécessaire de comprendre les mécanismes qui aboutissent à la DSB et d’identifier les facteurs liés à la prothèse ainsi que les facteurs cliniques et métaboliques liés au patient qui sont impliqués dans ces processus et en particulier ceux qui sont modifiables. L’objectif général du projet est d’élucider les mécanismes impliqués dans la pathogénèse de la dégénérescence structurelle des bioprothèses aortiques et d’identifier les facteurs cliniques et métaboliques qui déterminent de façon indépendante ce processus pathologique. / Worldwide it is estimated that 280 000 valve substitutes are implanted each year to replace diseased heart valves. Hence, valve replacement has improved the outcome of patients with valvular heart diseases. The trend over the last decade is towards the use of biological valves or bioprotheses instead of mechanical valves and at the present time, nearly 80% of the implanted valve substitutes are bioprostheses (BPVs). BPVs have a low thrombogenicity, which generally obviates the need for anticoagulation. However, the use of BPVs is still plagued by their limited durability. Structural valve deterioration (SVD) is the major cause of bioprosthetic valve failure expressed clinically by a progressive prosthetic stenosis due to leaflet calcification and/or by regurgitation due to leaflet tear. It is estimated that 20-30% of implanted BPVs will have some degree of dysfunction at 10 years. Thus, SVD is a major hurdle to the widespread utilization of BPVs. Unfortunately, there are currently no effective means by which progression of SVD may be reduced or stopped by the treatment of valve tissues before implantation. However, recent studies suggest that SVD is a complex process probably modulated by several mechanisms including an atherosclerotic-like lipid-mediated inflammation, a calcium deposit induced by a dysfunctional phospho- calcic metabolism and an immune response. Therefore, new directions of research could lead to the development of treatment approaches for the prevention of SVD such as the choice of a specific type of BPV or the initiation of a treatment at the time of valve replacement. Nonetheless, to develop new efficient treatments to avoid BPV failure, it is first required to understand the mechanisms leading to BPV SVD and to identify the factors related to the BPV itself and to the patient clinical and metabolic factors, especially the modifiable ones, that are involved in these processes. The general objective of the study is thus to elucidate the mechanisms implicated in the pathogenesis of structural valve deterioration of aortic bioprostheses and to identify the clinical and metabolic factors that independently determine this pathologic process.

La sténose aortique calcifiante est la plus commune des maladies cardiovasculaires dans les pays occidentaux après la maladie des artères coronaires et l’hypertension artérielle systémique. À ce jour on ne dispose d’aucun traitement capable d’arrêter ou ralentir la progression de la sténose aortique. Les seuls traitements dont on dispose, sont le remplacement valvulaire aortique ou l’implantation de valves par transcathéter dans les cas de sténose sévère symptomatique. Dans ce contexte, il est indispensable de pouvoir développer une solution pharmaceutique efficace permettant de ralentir la progression de la sténose et ainsi éviter une intervention invasive. Par le passé, la sténose aortique était considérée comme une simple atteinte dégénérative de la valve aortique, en lien avec le vieillissement. Néanmoins, de par les avancées effectuées durant les deux dernières décennies, on sait désormais que la sténose aortique est une maladie hautement complexe et activement régulée, impliquant notamment des processus pathologiques semblables à l’athérosclérose ou encore l’artériosclérose. De surcroît, identifier les facteurs impliqués dans la progression de la maladie s’avère indispensable pour la compréhension de la pathogénèse de la sténose aortique. À cet égard, l’hypertension artérielle est une comorbidité fréquemment associée à la sténose aortique et de précédentes observations suggèrent qu’elle pourrait avoir un impact à la fois sur le développement et la progression de la sténose aortique. L’hypothèse principale à l’origine de ce projet de maîtrise était que l’hypertension artérielle systolique, la forme la plus prévalente d’hypertension chez les patients atteints de sténose aortique, conduit à une progression plus rapide de la calcification de la valve aortique. L’objectif principal de cette étude était donc d’évaluer l’impact de l’hypertension artérielle systolique sur la progression de la calcification valvulaire aortique mesurée par tomodensitométrie chez les patients atteints de sténose aortique. / Calcific aortic stenosis is the most common cardiovascular disease in Western countries after coronary artery disease and hypertension. So far, there is no effective medical therapy able to stop or slow the progression of aortic stenosis. The only available treatments are surgical or transcatheter aortic valve replacement for patients with severe symptomatic aortic stenosis. In this context, it is crucial to develop efficient pharmaceutical therapy able to slow the stenosis progression and thus prevent such invasive intervention. In the past, aortic stenosis was thought to be a simple degenerative process of the aortic valve linked to aging. However, the advances performed during the last two decades showed that aortic stenosis is a highly complex and actively regulated disease, especially involving pathological processes close to atherosclerosis or arteriosclerosis. Furthermore, identified the key factors involved in the disease progression is essential to understand the pathogenesis of aortic stenosis. In this regard, hypertension is a common comorbidity of aortic stenosis and previous findings suggest that it may have an impact both on the development and progression of aortic stenosis. The primary hypothesis of this MSc project was that systolic hypertension, the most prevalent form of hypertension in patients with aortic stenosis, leads to faster progression of aortic valve calcification. Thus the main objective of this study was to assess the impact of systolic hypertension on the progression of aortic valve calcification assessed by multidetector computed tomography in patients with aortic stenosis.