Approximately 7 – 9 % of the population is living with some form of diabetes. When poorly controlled (which is often the case), this disease is associated with cerebrovascular pathology such as microbleeds and impairments in cognitive function. The presence and burden of microbleeds in the brain has been strongly linked with cognitive decline and increased risk of dementia. Microglia, the resident immune cells of the central nervous system, dynamically respond to vascular insults by extending their processes to the site of injury. The rapid actions of microglia are thought to play a beneficial role in vascular repair since inhibiting these responses can exacerbate injury. Here, we hypothesized that diabetes, especially if not well controlled with insulin, will disrupt microglia responses to damaged microvessels in the brain which will lead to increased plasma leakage from damaged microvessels. Using two-photon in vivo imaging, we show that chronic hyperglycemia in the streptozotocin model of type one diabetes leads to decreased microglial process accumulation around the site of microvascular injury and increased permeability of fluorescent dyes from the damaged vessel 30 minutes after induction of the bleed. Importantly, this impaired microglial and vascular response could be partially mitigated with tight control of blood glucose levels with insulin. These results indicate that chronic hyperglycemia disrupts microglial based repair of damaged microvessels, which may help explain why poorly controlled diabetes is associated with greater a risk of cerebrovascular dysfunction and cognitive decline. / Graduate / 2018-01-12

Advances in MR technology have improved the potential for visualization of small lesions in brain images. This has resulted in the opportunity to detect cerebral microbleeds (CMBs), small hemorrhages in the brain that are known to be associated with risk of ischemic stroke and intracerebral bleeding. Currently, no computerized method is available for fully- or semi-automated detection of CMBs. In this paper, we propose a CAD system for the detection of CMBs to speed up visual analysis in population-based studies. Our method consists of three steps: (i) skull-stripping (ii) initial candidate selection (iii) reduction of false-positives using a two layer classi cation and (iv) determining the anatomical location of CMBs. The training and test sets consist of 156 subjects (448 CMBs) and 81 subjects (183 CMBs), respectively. The geometrical, intensity-based and local image descriptor features were used in the classi cation steps. The training and test sets consist of 156 subjects (448 CMBs) and 81 subjects (183 CMBs), respectively. The sensitivity for CMB detection was 90% with, on average, 4 false-positives per subject.

L’augmentation de la prévalence des hémorragies cérébrales (HC) sous traitement antithrombotique constitue un problème de Santé Publique à cause du mauvais pronostic vital et fonctionnel et du risque compétitif de récidive hémorragique ou ischémique chez les survivants, qui pose le problème d’une prévention secondaire adaptée._x000D_L’objectif de la thèse était d’étudier l’impact des traitements antithrombotiques sur le pronostic des HC. Le terme d’HC, entendu au sens large, regroupe les HC spontanées et les microhémorragies cérébrales.La première partie avait comme objectif de comparer les caractéristiques des HC survenant avec ou sans traitement par antagonistes de la vitamine K (AVK), stratifiant l’analyse selon la localisation de l’HC. L’analyse a porté sur 545 patients de la cohorte Lilloise (PITCH), parmi lesquels 83 (15%) étaient sous AVK. La prise d’un traitement par AVK n’influençait pas la localisation de l’HC, mais était prédictive d’HC plus volumineuses (25 ml vs 12 ; p=0.002) chez les victimes d’HC non lobaire, alors que aucune différence existait en cas d’HC lobaire (26 ml vs 30; p=0.507). Ces résultats suggèrent que l’impact des AVK diffère en fonction de la localisation de l’HC et de la vasculopathie sous-jacente.La deuxième partie avait comme objectif d’analyser l’impact du traitement antithrombotique sur l’apparition de nouvelles microhémorragies cérébrales stratifiant l’analyse selon la localisation de l’HC. L’étude a porté sur 168 survivants à 6 mois d’une HC (cohorte PITCH) ayant bénéficié d’une IRM cérébrale 1.5T lors de l’HC et durant le suivi. Lors de l’HC, 89 (53%) patients présentaient des microhémorragies, et 80 (48%) ont développé des microhémorragies durant le suivi. La présence sur la première IRM de microhémorragies (aOR 2,3; IC 95%1,2-4,3), leur position mixte, lobaire et profonde (aOR 3.7; IC95% 1,7-8,3), et la présence de séquelles de macrohémorragies (aOR 6,8; IC95% 2,8-16,7), étaient associées à l’apparition de microhémorragies. Chez les patients avec HC non lobaire, l’apparition de microhémorragies était associée à l’utilisation d’un traitement antithrombotique durant le suivi (aOR 2,9 ; IC95% 1,1-7,3) et avec l’apparition de lacunes (aOR: 2,9; 95%CI 1,0-7,8). Chez les patients avec HC lobaire, l’apparition de microhémorragies était associée à l’apparition de macrohémorragie (aOR 9.8 ; IC95% 1,1-88,8). Ces résultats suggèrent que l’impact des traitements antithrombotiques diffère en fonction de la vasculopathie sous-jacente.La troisième partie avait comme objectif de : (i) comparer les proportions de survivants d’une HC ayant une indication formelle au traitement antithrombotique chez lesquels ce traitement était repris à la sorite ; (ii) identifier les caractéristiques associées à la reprise du traitement antithrombotique, au sein de 5 cohortes européennes (Lille, n=542; Utrecht, n=389 ; Amsterdam, n= 403 ; Londres, n=667 ; Lothian, n=137). Un traitement antithrombotique était recommencé chez 96 (20%) des 469 survivants ayant une indication formelle, mais en proportions différentes dans les 5 cohortes (Lille 18%, Utrecht 45%, Amsterdam 30% ; Londres 11% ; Lothian 15%; p<0.001). Nous n’avons retrouvé aucun autre facteur prédictif de reprise du traitement antithrombotique en dehors de la cohorte d’origine. Ces résultats montrent que la décision de reprise du traitement antithrombotique ne repose pas sur des critères reproductibles, et soulignent la nécessité de réaliser des essais randomisés.La quatrième partie, actuellement en cours, prévoit d’évaluer chez ces mêmes patients (survivants d’une HC ayant une indication formelle au traitement antithrombotique) le risque de récidive hémorragique ou ischémique en fonction de la reprise ou de l’arrêt du traitement antithrombotique. Il s’agit d’une étude observationnelle portant sur 274 patients de 4 cohortes Européennes, avec un suivi d’environ 2.5 ans. L’analyse statistique est en cours. / The proportion of patients who are taking antithrombotic drugs at the time they suffer a spontaneous intracerebral hemorrhage (ICH) is increasing over time, and this is a major issue in public health because of the poor prognosis of patients. Also, the decision to restart or not antithrombotic drugs in survivors is still a clinical dilemma. _x000D_The aim of this work was to evaluate the impact of antithrombotic drugs on ICH prognosis. The term ICH regroups (i) spontaneous ICH and (ii) cerebral microbleeds (CMBs).As a first step, we compared baseline characteristics of 545 consecutive patients with ICH included in the PITCH cohort (Lille, France), receiving or not Vitamin K Antagonists (VKAs) at the time of ICH, stratifying the analysis according to the ICH location (lobar vs non lobar). VKAs-ICH accounted for 83 patients (15%). The use of VKAs did not influence ICH location, but influenced ICH volume: in non lobar ICH, VKAs use was associated with larger ICH volumes (25 ml versus 12 ml, p=0.002). In lobar ICH, no difference was observed (26ml versus 30ml; p=0.507). The different impact of VKAs on ICH volumes according to location suggests a different susceptibility of the underlying vasculopathies to VKAs.As a second step, we aimed to evaluate the impact of antithrombotic drugs on the incidence of CMBs in 168 ICH survivors from the PITCH cohort who underwent 1.5T Magnetic resonance imaging (MRI) at ICH onset and during follow-up, stratifying the analysis according to the index ICH location. At the time of ICH, 89 (53%) patients had CMBs at ICH onset, and 80 (48%) showed new CMBs during follow-up. Predictors of incident CMBs were the presence on the first MRI of: at least 1 CMB (aOR 2.3; 95% CI: 1.2-4.3), old macro-hemorrhage (aOR 6.8; 95%CI 2.8-16.7), and CMBs in mixed location (aOR 3.7; 95%CI 1.7-8.3). In non lobar ICH, incident CMBs were associated with incident lacunes (aOR: 2.9; 95%CI 1.0-7.8) and with the use of antiplatelet agents (aOR 2.9; 95%CI 1.1-7.3). In lobar ICH, incident CMBs were associated with incident macro-hemorrhage (aOR 9.8; 95%CI 1.1-88.8). These results suggest that the impact of antithrombotic drugs differs according to the index ICH location, and therefore according to the underlying vasculpathy.The third step consisted in comparing the characteristics and proportions of patients taking antithrombotic drugs at ICH discharge in five European cohorts (Lille, France, n=542; Utrecht, The Netherlands, n=389; Amsterdam, The Netherlands, n=403; multicenter UK cohort, n=667; Lothian, Scotland, n=137). We then identified characteristics associated with restarting. Antithrombotic drugs were restarted in 96 (20%) of the 469 survivors who had an indication for antithrombotic drugs (secondary prevention or atrial fibrillation), but in different proportions according to the cohort of origin (Lille 18%, Utrecht 45%, Amsterdam 30%, CROMIS-2 ICH 11%, Lothian 15%; p<0.001). We did not find other consistent associations with restarting antithrombotic drugs. The variation in clinical practice in restarting antithrombotic drugs after ICH supports the need for randomized controlled trials.In the fourth step, we aim to analyse the risk of ICH recurrences or ischemic events in the same population of patients (ICH survivors who suffered from ICH while on antithrombotic drugs because of secondary prevention or atrial fibrillation) according to the antithrombotic drug status during follow-up. We included 274 patients from 4 European cohorts, with a median follow-up of 2.5 years. Statistical analysis is ongoing.

La maladie d'Alzheimer (MA) est un processus multifactoriel. La dysfonction vasculaire pourrait être impliquée dans sa progression. Les microhémorragies cérébrales (MH) sont fréquentes chez les patients atteints de MA, et pourraient jouer un rôle clé dans le lien qui relie la dysfonction vasculaire à la MA. Le sexe pourrait également impacter sur la sévérité des lésions. Les statines ont été proposées en prévention de maladies neurodégénératives dont la MA. Leur intérêt est encore débattu mais ces molécules ont une action pléiotrope. Ce travail a pour objectif d'étudier l'impact des lésions microhémorragiques sur le déclin cognitif dans la MA, le rôle du sexe et la modulation pharmacologique par Atorvastatine, dans une perspective translationnelle,i.e. en considérant à la fois l'aspect expérimental chez l'animal et l'aspect clinique. Pour la partie expérimentale, nous avons étudié à partir d'un modèle original de MH chez les souris femelles saines et pathologiques. La MHC est créée par injection stéréotaxique de Collagénase (0,8|uUI/|iL). L'atorvastatine est administrée dans l'alimentation quotidienne des rongeurs(5mg/Kg/J). Le suivi était multimodal à trois temps différents : six semaines, six mois et douze mois après la chirurgie. Au plan clinique, nous avons étudié une base de données de patients atteints de la MA, suivis de façon standardisée. Notre travail a mis en évidence, dans une approche translationnelle, un impact cognitif et non cognitif des MHs, en présence ou non d'une maladie d'Alzheimer chez le sexe féminin. Nos résultats tendent à confirmer l'intérêt de l'atorvastatine dans la neuroprotection, grâce à ses effets pléiotropes. D'une manière générale,notre travail souligne, une fois de plus, l'intérêt d'une prise en charge personnalisée, et précoce de la MA. / The physiopathology of Alzheimer disease (AD) is complex. Associated factors, in particular at the vascular level with damaged small blood vessels, might be involved. Cerebral microbleeds(CMB) in particular, could be one of the key contributing factor in AD. The cumulative evidence suggested a sex-specific patterns of disease. Furthermore, statins might be interesting by pleitropic effects. The objectives of this study was to evaluate the interaction between vascular and neurodegenerative lesions in Alzheimer, the influence of sex, and the pharmacological modulation by atorvastatin. This experimental model is designed in a multimodal approach to ensure its scientific relevance and to fit with clinical research. The third objective is indeed to confront theresulting experimental data to the clinical data of cohorts of Alzheimer patients. With an original model of CMB in female mice, we folio wed-up them from 1.5 months to 12 months postsurgery.For the clinical part, we studied patients with AD from a database of a tertiary memory center, with standardized framework. In a translational way, we observed a cognitive and a non cognitiveimpact of CMBs, differently in wild-type mice and in diseased mice. Different outcome was noticed for young female mice. And Atorvastatine offered a mild neuroprotection particularly in presymptomatic stage. Finally, the mechanism implied will be studied, in particular the inflammatory pathway, and will help to propose targeted pharmacological modulation in order to prevent or limit the impact of CMB on AD, by offering a personalized approach.