La maladie rénale chronique (MRC) est un problème majeur de santé publique du fait de l’augmentation constante de son incidence et des complications cardiovasculaires fréquemment rencontrées, de même que l’accumulation dans le sang des patients de molécules appelées toxines urémiques. Le but de cette thèse est de déterminer les potentielles associations entre certaines toxines urémiques et certaines techniques non-invasives avec les paramètres biochimiques et vasculaires, la mortalité globale et cardiovasculaire dans une cohorte de patients à différents stades de la MRC. Dans cette étude, nous avons démontré que les taux de chaînes légères libres (CLL), de sclérostine et de β2 microglobuline (β2M) étaient augmentés de manière précoce dans la MRC et culminaient chez les patients dialysés. Seuls les taux de β2M étaient indépendamment associés à la mortalité globale et cardiovasculaire dans notre cohorte et aux événements cardiovasculaires chez les pré-dialysés. De plus, nous avons démontré que la mesure des calcifications vasculaires (en particulier la mesure du score de calcifications coronaires), ajoutait une valeur prédictive de la mortalité globale et des événements cardiovasculaires, à la mesure des facteurs de risque traditionnels (âge, sexe, tabagisme, hypertension et taux de triglycérides).Malgré la taille relativement petite de notre cohorte, les études menées pour cette thèse ont permis de mettre en évidence des marqueurs des complications de la MRC, comme la β2M et la mesure des calcifications vasculaires. Ces marqueurs ajoutés en pratique de routine pourraient améliorer la prédiction du risque cardiovasculaire et de décès dans cette population / Chronic kidney disease (CKD) is a serious public health problem due to the constant increase of its incidence. In particular, CKD patients are at high risk of developing cardiovascular disease further the accumulation of molecules called uremic toxins. The purpose of this thesis was to evaluate risk markers of CKD complications in a cohort of patients at different CKD stages by evaluating some uremic toxins and some non-invasive techniques to determine their potential associations with vascular and biochemical parameters, global and cardiovascular mortality. In this study, we demonstrated that the kappa and lambda free light chain, sclerostin and β2 microglobulin (ß2M) levels were increased in early CKD stage and culminated in dialysis patients. Free light chain and sclerostin levels were associated with inflammation markers but not with vascular parameters. These levels appeared to be associated with mortality, but this association disappeared after adjustment for other factors. On the other side, we have demonstrated that the ß2M levels were independently associated with overall and cardiovascular mortality in our cohort and cardiovascular events in pre-dialysis patients. In addition, we demonstrated that the addition of vascular calcification scores (especially the coronary artery calcification score) to TRFs appears to improve CV risk assessment in a CKD population.This work identified several important markers of CKD complications, as ß2M and measurement of vascular calcification scores. The addition of these two markers in routine practice could improve the prediction of cardiovascular risk and mortality in this population

L'Epoxide Hydrolase soluble (sEH) est une enzyme exprimée dans les vaisseaux. Elle possède un domaine hydrolase à l'extrémité COOH-term (sEH-H) qui métabolise des facteurs vasodilatateurs et anti-inflammatoires comme les acides époxyeicosatriénoïques (EETs). Elle possède également un domaine phosphatase à l'extrémité NH2-term (sEH-P) dont le rôle biologique n'est pas totalement élucidé. Afin de comprendre le rôle de sEH-H et sEH-P dans la calcification vasculaire, des anneaux aortiques de rats et des cellules musculaires lisses vasculaires humaines (CMLVh) ont été exposés à des conditions procalcifiantes pendant 7 et 14 jours respectivement. Le N-acétyl-S-farnesyl-L-cystéine (AFC), un inhibiteur de sEH-P, et le trans-4-(4-(3-adamantan-1-yl-ureido)-)cyclohexyloxy) acide benzoïque (t-AUCB), un inhibiteur de sEH-H, ont été utilisés entre 0,1 et 10 μM. En condition procalcifiante, l'AFC réduit de façon dose-dépendante la calcification vasculaire. Au contraire, le t-AUCB augmente de façon dose-dépendante la minéralisation au sein des anneaux aortiques. Une augmentation de l'activité TNAP a été observée dans les surnageants de culture des anneaux aortiques avec le t-AUCB. Sur les anneaux désendothélialisés ou sur les cultures de CMLVh, les inhibiteurs n'ont pas d'effet sur la calcification, soulignant le rôle crucial joué par les facteurs endothéliaux métabolisés par la sEH. L'ensemble de nos résultats montrent que l'inhibition pharmacologique de la sEH-H augmente la calcification vasculaire in vitro en augmentant la biodisponibilité des EETS. Au contraire, l'inhibition de la sEH-P protège contre la calcification vasculaire à travers un mécanisme dépendant de l'endothélium / Expressed in the vasculature, soluble epoxide hydrolase (sEH) exhibits a COOH-terminal hydrolase domain metabolizing endothelial vasodilator and anti-inflammatory factors like epoxyeicosatrienoic acids (EETs) and, a NH2-terminal phosphatase domain whose biological role remains unclear. To assess the role of sEH phosphatase and hydrolase domains in vascular calcification, rat aortic rings and hVSMCs were exposed to procalcifying culture media for 7 and 14 days, respectively. N-acetyl-S-farnesyl-L-cysteine (AFC), an inhibitor of the phosphatase domain, and trans-4-(4-(3-adamantan-1-yl-ureido)-cyclohexyloxy)-benzoic acid (t-AUCB), a hydrolase domain inhibitor, were used at concentrations ranging from 0.1 to 10 μM. Under procalcifying culture condition, AFC significantly and dose-dependently reduces aortic calcification. Conversely, addition of t-AUCB results in a significant and dose-dependent increase in aortic calcification in rats, without modification of tissue viability. A concomitant increase in TNAP activity was observed in supernatants of aortic rings cultured in the presence of t-AUCB. On de-endothelialized aortic rings or hVSMCs cultures, both inhibitors had no significant effect on the calcification process, pointing out the crucial role played by endothelial factors metabolized by sEH in the control of this biomineralization process. Together, our data demonstrates that pharmacological inhibition of sEH hydrolase increases vascular calcification in vitro by majoring the bioavailability of endothelium- derived EETs. Contrarily, the inhibition of sEH phosphatase is protective against vascular calcification through an endothelium-dependent mechanism.

Les maladies cardiovasculaires apparaissent précocement au cours de l'insuffisance rénale chronique (IRC) et représentent la première cause de mortalité. La 1ère étape pour apprécier la relation entre risque cardiovasculaire et progression de l'IRC consiste à améliorer l'estimation du débit de filtration glomérulaire (DFG). Nous avons donc évalué l'impact des conditions analytiques de mesure de la créatininémie et de la cystatinémie sur l'estimation du DFG. Les créatinines IDMS traçables (enzymatique et Jaffe compensé) améliorent l'estimation du DFG. Cependant, les méthodes enzymatiques non sensibles aux pseudochromogènes doivent être préférées. Concernant la cystatine C, nos résultats soulignent l'absence de standardisation du dosage. Chez des patients IRC non dialysés (stade I à V), nous avons identifié l'ostéoprotégérine (OPG) comme marqueur biologique de la présence de calcifications vasculaires. In vitro, nous avons démontré que le stress oxydant, majoré en présence de sérum urémique, jouait un rôle clé dans la transdifférenciation des cellules musculaires lisses vasculaires en ost oblastes. La mortalité en dialyse reste élevée et est largement dépendante des maladies cardiovasculaires. Il nous a donc paru nécessaire de rechercher les marqueurs pronostics et/ou d'en suivre l'évolution en transplantation. En dialyse, malgré une épuration significative par hémodiafiltration, les peptides natriurétiques sont des marqueurs du remodelage ventriculaire. La combinaison "NT-proBNP-CRP" est un puissant facteur pronostic de mortalité cardiovasculaire en hémodialyse. Après transplantation rénale, les calcifications vasculaires se stabilisent chez la majorité des patients et les taux d'OPG diminuent précocement. Les taux d'OPG sont significativement plus élevés chez les patients dont les calcifications progressent. Toutefois, seule l'intensité des calcifications avant transplantation permet de prédire la progression / Cardiovascular disease occurs in the early stage of chronic kidney disease (CKD) and is the leading cause of death. The first step, to appreciate the link between cardiovascular risk and CKD progression, is to improve glomerular filtration rate (GFR) estimation. We have therefore evaluated the impact of analytical conditions for creatinine and cystatin C measurement on estimated GFR. New creatinine ID-MS traceable methods (enzymatic and compensated Jaffe) improved estimation of GFR by predictive equations. However, enzymatic methods that are much less susceptible to interfere with non-creatinine chromogens may provide more reliable estimations of GFR. Regarding cystatin C, our results highlighted the lack of standardization. In non dialyzed CKD patients (stage I to V), we identified osteoprotegerin (OPG) as a biomarker for the presence of vascular calcification. In vitro, we demonstrated that oxidative stress, increased in the presence of uremi c serum, played a key role in the transdifferentiation of vascular smooth muscle cells into osteoblast-like cells. In dialysis, mortality is high and largely dependant on cardiovascular disease. We have therefore investigated prognostic markers and/or followed their evolution after transplantation. In dialysis, despite their removal by hemodiafiltration, natriuretic peptides could be potential markers of left ventricular remodelling. In addition, the combination of high CRP and circulating NT-proBNP dramatically impaired the hemodialysis survival rate. After renal transplantation, stabilization of vascular calcification was observed in the majority of patients and OPG levels are dramatically reduced. Despite a higher baseline OPG level in progressors vs. non-progressors patients, post transplant vascular calcification progression was only predicted by baseline score.

Le groupe des KDIGO a défini un nouveau syndrome regroupant les troubles minéraux et osseux et les calcifications vasculaires au cours de la maladie rénale chronique {TMO-MRC). Les TMO-MRC sont associés à une augmentation du risque de fracture, de calcification vasculaire et à une surmortalité. La quête d'un biomarqueur fiable de la maladie osseuse et des calcifications vasculaires reste le défi du néphrologue. Au cours des dernières années, de nombreuses protéines de l'os ont été associées aux calcifications vasculaires chez les patients urémiques, tels que les phosphatases alcalines osseuses et, plus récemment, la sclérostine. Cette petite protéine est secrétée par l'ostéocyte et inhibe l'ostéoformation en bloquant la voie de signalisation Wnt dans l'ostéoblaste. Il a récemment été suggéré que la sclérostine aurait une activité catabolique sur l'os et serait impliquée dans la déminéralisation du squelette. L'objectif de ce travail était d'étudier la sclérostine au cours de la MRC. Nous avons tout d'abord montré que les concentrations sériques de sclérostine augmentaient avec la baisse du débit de filtration glomérulaire mesurée par la clairance de l'inuline et ce dès le stade 3 de la MRC, indépendamment de l'âge. De plus, cette étude nous a permis de montrer pour la première fois que la phosphorémie était indépendamment et positivement associée à la sclérostine sérique. Ensuite, nous avons retrouvé une association positive et forte entre la concentration sérique de sclérostine et les calcifications vasculaires chez des patients en hémodialyse chronique. Enfin, nous avons montré que les calcifications artérielles étaient significativement associées à une qualité osseuse corticale altérée étudiée en scanner quantitatif de haute résolution. Ces résultats suggèrent que la sclérostine pourrait constituer un messager important dans la relation entre l'os et la paroi vasculaire calcifiée des patients atteints d'une insuffisance rénale chronique terminale / The KDlGO group identified a new syndrome involving mineral and bone disorders and vascular calcification in chronic kidney disease (CKD-MBD}. CKD-MBD are associated with an increased risk of fracture, vascular calcification and increased mortality. The search for a reliable biomarker of bone disease and vascular calcification remains the challenge of the nephrologist. ln recent years, many bone proteins have been associated with vascular calcification in uremic patients, such as bone alkaline phosphatase and more recently sclerostin. This small protein is secreted by the osteocyte and is an inhibitor of bone formation by blocking the Wnt signaling in osteoblasts. lt has recently been suggested that sclerostin has a catabolic activity on bone and is involved in the demineralization of the skeleton. The aim of this research was to study the sclerostin during the course of CKD. We first showed that serum levels of sclerostin increased with the decrease of glomerular filtration rate measured by inulin clearance already from stage 3 chronic kidney disease, regardless of age. Furthermore, in this study, we showed for the first time that serum phosphorus was independently and positively associated with serum sclerostin. Subsequently we found a positive and strong association between serum sclerostin and vascular calcification in maintenance hemodialysis patients. Finally, we have shown that arterial calcification were significantly associated with an altered cortical bone quality studied by high resolution peripheral quantitative computed tomography. These results suggest that sclerostin could be an important messenger in the cross-talk between the bone and the calcified vascular wall in end stage renal disease

On estime que des calcifications vasculaires (CVs) sont présentes chez 60% des patients avec insuffisance rénale terminale (IRT) et que ces CVs contribuent à l’augmentation de la maladie cardiovasculaire chez ces patients. La maladie cardiovasculaire est la première cause de mortalité chez les patients en IRT. La transplantation rénale est le traitement de choix en IRT mais peut être contre-indiquée pour des raisons chirurgicales liées au CVs ou en raison d’un risque de complications cardiovasculaires postopératoires trop élevé associé à la présence de CVs sévères. Il est donc primordial de déterminer quels facteurs sont associés à la présence de CVs qui rendraient le patient non-éligible pour une greffe rénale. En particulier il serait intéressant de vérifier si un produit phosphocalcique élevé est un facteur de risque de non-éligibilité pour une greffe rénale en raison de CVs. L’étude actuelle utilise la base de données de transplantation du CHUM. C’est une étude de type cas-témoins avec une cohorte de 1472 patients de 1992 à 2009. Les cas sont les patients jugés non-éligibles pour une transplantation rénale en raison de la présence de CVs sévères. Les contrôles sont les patients jugés éligibles: 80 cas et 80 contrôles ont été inclus. Les facteurs de risque qui ont été identifiés pour la non-éligibilité en raison de CVs sont le diabète (adjusted Odds Ratio (OR): 5.55 (1.98 - 15.59)), l’âge (OR: 1.14 (1.09 – 1.2)), le tabagisme (OR: 9.51 (2.55 – 35.51)) et la dialyse (OR: 6.83 (2.33 – 20.05)). La durée de la dialyse a aussi été identifiée comme facteur de risque (OR : 8.61 (2.34-31.68) pour une durée de dialyse de 8 mois et plus, OR : 4.57 (1.42-14.65) pour une durée de dialyse de 1 à 7 mois. Bien que significatif en univarié, le produit phosphocalcique n’a pas été identifié comme facteur de risque significatif dans les analyses multivariées. En conclusion, cette étude montre que le produit phosphocalcique pourrait être un marqueur d’une insuffisance rénale prolongée et moins bien contrôlée plutôt qu’un facteur de risque de calcifications rendant le patient non-éligible à la greffe. De plus cette étude met de l’emphase sur la notion qu’il est primordial 1) de référer précocement les patients à haut risque de CVs vers un centre de transplantation pour une évaluation et 2) de prendre en charge agressivement l’arrêt du tabac chez tous les patients qui sont potentiellement éligibles pour une transplantation. / Background: Vascular calcifications (VCs) are observed in 60% of patients with end-stage renal disease (ESRD) and are thought to increase the risk of cardiovascular disease and mortality. The purpose of this study was to identify the risk factors associated with VCs preventing the eligibility for a kidney transplant (KTx). Methods: We conducted a case control study in a cohort of 1472 adults evaluated for KTx from 1992 to 2009. Cases were defined as patients who were refused for KTx because of severe VCs and controls as patients who were accepted for KTx. Results: The study included 80 cases and 80 controls. In multivariate models, the strongest risk factors for VCs preventing eligibility for KTx were diabetes (adjusted Odds Ratio (OR): 5.55 (1.98 - 15.59)), age (OR: 1.14 (1.09 – 1.2)), smoking (OR: 9.51 (2.55 – 35.51)) and dialysis (OR: 6.83 (2.33 – 20.05)). Although significant in univariate analyses, the phosphocalcic product (CaxP) was not a significant predictor in multivariate models. Conclusion: This study suggests that the CaxP could be a marker of prolonged ESRD rather than a risk factor of VCs preventing eligibility for KTx and emphasizes the importance of early referral for transplantation and aggressive smoking cessation management for all patients with ESRD.

On estime que des calcifications vasculaires (CVs) sont présentes chez 60% des patients avec insuffisance rénale terminale (IRT) et que ces CVs contribuent à l’augmentation de la maladie cardiovasculaire chez ces patients. La maladie cardiovasculaire est la première cause de mortalité chez les patients en IRT. La transplantation rénale est le traitement de choix en IRT mais peut être contre-indiquée pour des raisons chirurgicales liées au CVs ou en raison d’un risque de complications cardiovasculaires postopératoires trop élevé associé à la présence de CVs sévères. Il est donc primordial de déterminer quels facteurs sont associés à la présence de CVs qui rendraient le patient non-éligible pour une greffe rénale. En particulier il serait intéressant de vérifier si un produit phosphocalcique élevé est un facteur de risque de non-éligibilité pour une greffe rénale en raison de CVs. L’étude actuelle utilise la base de données de transplantation du CHUM. C’est une étude de type cas-témoins avec une cohorte de 1472 patients de 1992 à 2009. Les cas sont les patients jugés non-éligibles pour une transplantation rénale en raison de la présence de CVs sévères. Les contrôles sont les patients jugés éligibles: 80 cas et 80 contrôles ont été inclus. Les facteurs de risque qui ont été identifiés pour la non-éligibilité en raison de CVs sont le diabète (adjusted Odds Ratio (OR): 5.55 (1.98 - 15.59)), l’âge (OR: 1.14 (1.09 – 1.2)), le tabagisme (OR: 9.51 (2.55 – 35.51)) et la dialyse (OR: 6.83 (2.33 – 20.05)). La durée de la dialyse a aussi été identifiée comme facteur de risque (OR : 8.61 (2.34-31.68) pour une durée de dialyse de 8 mois et plus, OR : 4.57 (1.42-14.65) pour une durée de dialyse de 1 à 7 mois. Bien que significatif en univarié, le produit phosphocalcique n’a pas été identifié comme facteur de risque significatif dans les analyses multivariées. En conclusion, cette étude montre que le produit phosphocalcique pourrait être un marqueur d’une insuffisance rénale prolongée et moins bien contrôlée plutôt qu’un facteur de risque de calcifications rendant le patient non-éligible à la greffe. De plus cette étude met de l’emphase sur la notion qu’il est primordial 1) de référer précocement les patients à haut risque de CVs vers un centre de transplantation pour une évaluation et 2) de prendre en charge agressivement l’arrêt du tabac chez tous les patients qui sont potentiellement éligibles pour une transplantation. / Background: Vascular calcifications (VCs) are observed in 60% of patients with end-stage renal disease (ESRD) and are thought to increase the risk of cardiovascular disease and mortality. The purpose of this study was to identify the risk factors associated with VCs preventing the eligibility for a kidney transplant (KTx). Methods: We conducted a case control study in a cohort of 1472 adults evaluated for KTx from 1992 to 2009. Cases were defined as patients who were refused for KTx because of severe VCs and controls as patients who were accepted for KTx. Results: The study included 80 cases and 80 controls. In multivariate models, the strongest risk factors for VCs preventing eligibility for KTx were diabetes (adjusted Odds Ratio (OR): 5.55 (1.98 - 15.59)), age (OR: 1.14 (1.09 – 1.2)), smoking (OR: 9.51 (2.55 – 35.51)) and dialysis (OR: 6.83 (2.33 – 20.05)). Although significant in univariate analyses, the phosphocalcic product (CaxP) was not a significant predictor in multivariate models. Conclusion: This study suggests that the CaxP could be a marker of prolonged ESRD rather than a risk factor of VCs preventing eligibility for KTx and emphasizes the importance of early referral for transplantation and aggressive smoking cessation management for all patients with ESRD.