La création d'un réseau vasculaire fonctionnel est une préoccupation importante afin d'assurer la parfaite vitalité des produits d’ingénierie tissulaire (IT). La compréhension des mécanismes de l'angiogenèse est essentielle dans un objectif de synthèse de produits d’ingénierie tissulaire vascularisés. Dans ce travail, nous avons visé à caractériser le microenvironnement responsable de l'angiogenèse des cellules endothéliales (CEs). Pour cela, nous avons élaboré des biomatériaux bioactifs (polymères fonctionnalisés par des peptides, et contrôlé leur distribution à l'échelle micrométrique) afin de mimer une situation physiologique des CEs.Dans en premier temps, nous avons mis au point une stratégie de fonctionnalisation biochimique d’un matériau polymère (le polyéthylène téréphtalate, PET) en utilisant des peptides spécifiques des CEs. L'immobilisation de ces peptides a permis d’assurer une bioactivité de ces surfaces, et l’amélioration des fonctions des CEs comme l'adhésion, l’étalement et la migration cellulaire.Ensuite, notre travail s’est inscrit dans l’évaluation de l’impact d’une distribution contrôlée de peptides en surface de matériaux (acquise par photolithographie) sur le comportement des CEs et sur l’angiogenèse. Nos résultats ont montré que les CEs adhèrent et sont alignés sur les « micropatterns » peptidiques quelle que soit la taille de ces « micropatterns » (lignes de largeurs comprises entre 10 et 100 µm). Nous avons mis en évidence que la taille des « micropatterns » bioactifs a un réel impact sur le comportement des CEs (l’étalement, l'orientation et la migration cellulaire). La morphogenèse des CEs (la formation d’un « tube-like ») a été mise en évidence sur des matériaux microstructurés par des lignes peptidiques de 10 et 50 µm de largeur, quels que soient les peptides RGD ou SVVYGLR immobilisés en surface. Nous avons montré que la lumière de structures tubulaires peut être constituée d’une à quatre cellules selon la contrainte géométrique appliquée sur les « micropatterns ». Nos travaux ont montré que le « sprouting » ainsi que la formation du réseau vasculaire peuvent être induits seulement sur des surfaces « micropatternés » par des peptides SVVYGLR. Nos résultats démontrent que l'induction de l'angiogenèse est multiparamétrique. Celle-ci est dépendante de constituants biochimiques ainsi que de leur micro-distribution.Troisièmement, nous avons utilisé la modélisation mathématique pour comprendre l'impact de « micropatterns » bioactifs sur la migration des CEs. Un modèle de type continu Patlak-Keller-Segel a été utilisé, et les résultats numériques sont bien conformes avec nos résultats expérimentaux. Pour finir, nos travaux se sont focalisés sur l'étude de la stabilisation de ces structures tubulaires. Les résultats ont montré que les cocultures de CEs avec les péricytes, ainsi que le recrutement de composant de membrane basale (Matrigel) peuvent stabiliser ces structures vasculaires.En conclusion générale, le travail réalisé dans cette thèse a prouvé que le « micropatterning » des principes bioactifs sur polymères est efficace pour stimuler l'angiogenèse et pour construire une vascularisation fonctionnelle. Enfin, ce travail a permis de comprendre la biologie de l’angiogenèse et pourra aider indéniablement tous les travaux en cours s’inscrivant dans l’ingénierie tissulaire. / The creation of a functional vascular network is a major concern to ensure the vitality of perfect tissue engineered products. Understanding the mechanisms of angiogenesis is essential for the vascularization in tissue engineering. In this work, we aimed to characterize the microenvironment responsible for angiogenesis of endothelial cells. To achieve this request, we developed bioactive biomaterials (polymers functionalized mainly with peptides, and controlled their distribution at micrometer scale) to mimic a physiological microenvironment of endothelial cells. First, we developed the biochemical functionalized of polymer materials (polyethylene terephthalate, PET) using endothelial cell specific peptides. The peptide immobilization ensured the bioactivity onto material surfaces, and enhanced endothelial cell functions such as cell adhesion, spreading and migration. Second, we introduced photolithographical technique to control geometrical distribution of peptides on material surfaces, and studied the effects of peptide micropatterning onto endothelial cell (EC) angiogenesis. ECs were adhered and aligned onto peptides micropatterns whatever the size of peptide micropatterns. However, EC behaviors (cell spreading, orientation and migration) were significantly more regulated on smaller micropatterns (10 and 50 µm) than on larger stripes (100 µm). EC morphogenesis into tube formation can also switch onto the smaller micropatterns (10 and 50 µm) with either RGD or SVVYGLR peptides. The central lumen of tubular structures can be formed by single-to-four cells due to geometrical constraints applied on the micropatterns. Sprouting angiogenesis of ECs and vascular network formation can be induced on surfaces micropatterned with angiogenic SVVYGLR peptides. Our overall results revealed that the induction of angiogenesis is multi-parametric. This is dependent on biochemical constituents and their micro-distributions. Third, we employed mathematical modeling to understand the impact of bioactive micropatterns on endothelial cell migration. A continuous Patlak-Keller-Segel type model was used, and the numerical results were in well accordance with our experimental results.Furthermore, we also developed the study of stabilization of tubulogenenic structure in this thesis. The results showed that the co-cultures of endothelial cells with pericytes, as well as the recruitment of basement membrane components (Matrigel) can stabilize the vascular tube structures. In general conclusion, our work in this thesis proved that bioactive micropatterning of polymer is effective to stimulate angiogenesis and to construct functional vascularization. This work helps us to understand the fundamental biology of angiogenesis, and has great potential for application in tissue engineering.

Les maladies thrombotiques sont la cause majeure de décès dans les pays industrialisés. Les cellules souches dérivées de la moelle osseuse ont été impliqués dans la réparation vasculaire et contribuent à restaurer l'intégrité de l'endothélium. Les cellules progéniteurs CD34 positives ont été rapportées pour jouer un rôle important suite à une blessure de la paroi vasculaire en se liant aux plaquettes ou à la fibrine, modulant la formation du thrombus et participant à la ré-endothélialisation de la paroi vasculaire lésée. Parmi les cellules progéniteurs CD34 positives, les cellules endothéliales formant colonie (ECFC) ont été caractérisés comme présentant des propriétés endothéliale. La première partie de ce travail met en évidence un nouveau partenariat entre les neutrophiles et les ECFC. Par l'utilisation de la microscopie intravitale chez les souris, nous montrons que les neutrophiles recrutent les ECFC au site de lésion vasculaire induite par rayon laser. Ce recrutement est dépendant du PSGL-1 mais indépendant de l'expression de la P-sélectine. L'interaction avec les neutrophiles accroît le potentiel pro-angiogénique des ECFC in vitro. L'identification de ce nouveau partenariat entre les neutrophiles et les ECFC dans la formation de thrombus possède des implications potentiellement critiques dans le contrôle de l'angiogenèse.
La seconde partie de ce travail décrit une nouvelle méthode pour imager en temps réel le devenir des ECFCs in vivo. Nos résultats montrent que les ECFC s'accumule au site de lésion vasculaire.
En conclusion, ce travail démontre que les ECFC peuvent participer favoriser et réguler l'angiogenèse en interagissant avec les neutrophiles. / Thrombotic diseases are major cause of death in industrialized countries. Bone marrow derived progenitor cells have been implicated in vascular repair and contribute to restore the integrity of endothelium, thus constituting important partners for vascular wall restoration. CD34 positive progenitors cells were reported to play an important role following an injury of the vessel wall by binding to platelets or fibrin, modulating thrombus formation and participating in the re-endothelization of the injured vessel wall. Among CD34 positive progenitors cells, Endothelial Colony forming Cells (ECFCs) have been characterized as a unique subset displaying endothelial properties. The first part of this work described a new partnership between neutrophils and ECFCs. Using high- speed digital fluorescent intravital microscopy in living mice we show that neutrophils recruit ECFCs at the site of a laser-induced vessel injury via PSGL-1 axis independently of P-selectin. This interaction enhances the pro-angiogenic potential of ECFCs in vitro. The identification a new central partnership between neutrophils and ECFC in thrombus formation has critical potential implications to control angiogenesis.
The second part of this work, described a new method to image in real-time the homing and survival ECFCs in vivo. Our results show that ECFCs transducted with a gene coding for luciferase accumulates at site of vascular traumatism.
In conclusion, this work indicates that ECFCs may participate in the promotion and regulation of angiogenesis by interacting with neutrophils at a site of vascular traumatism.

Le TGF-β (Transforming growth factor-β) régule de nombreux processus cellulaires et la dérégulation de la signalisation du TGF-β est associée à divers troubles vasculaires. Dans le laboratoire du Dr Génot, le TGF-β a été découvert comme étant le facteur capable d’induire la formation de podosomes organisés en superstructures, appelées rosettes, dans les cellules endothéliales aortiques. Les podosomes sont des structures à base d’actine, formées de façon transitoire, capables de dégrader la matrice extracellulaire (MEC). Dans ce projet, nous avons étudié les récepteurs du TGF-β et les mécanismes moléculaires associés, impliqués dans la formation des podosomes en réponse au TGF-β dans le modèle des cellules endothéliales aortiques bovines primaires (BAEc). Deux types de récepteurs du TGF-β de type I (TβRI), ALK5 et ALK1, régulent les réponses au TGF-β dans les cellules endothéliales, ALK5 étant un récepteur ubiquitaire et ALK1 étant un récepteur dont l’expression est restreinte aux cellules endothéliales. Ces deux récepteurs contrôlent l'activation de protéines Smads distinctes et réagissent à la stimulation par le TGF-β. ALK5 active Smad2/3 et ALK1 active Smad1/5/8. BMP9 est un autre ligand d’ALK1. ALK1 n'active pas Smad2/3 dans les BAEc et BMP9 inhibe la formation des podosomes induite par le TGF-β. La stimulation de Smad1/5/8 par le traitement au TGF-β est induite par la signalisation du complexe ALK1/ALK5. En utilisant une approche à base de siRNA ciblant l’un ou l’autre des TβRI, l’induction des podosomes par le TGF-β est supprimée. Cependant, la transfection des TβRI constitutivement actifs (CA) a montré que l’expression du CA-ALK5 se substitue au TGF-β pour induire des podosomes alors que l'expression du CA-ALK1 est inefficace. Concernant la signalisation en aval des TβRI, l'implication des protéines Smads a également été étudiée dans la régulation du processus. La diminution d’expression de Smad3 abolit complètement la formation des podosomes induite par le TGF-β alors que la déplétion des protéines Smad1 ou Smad5 augmente leur formation. La surexpression des protéines Smad2 ou Smad3, elles aussi, dans une certaine mesure, se substituent aux signaux du TGF-β, alors que la surexpression de Smad1 diminue la formation des podosomes en réponse au TGF-β. Le TGF-β est également capable de moduler la formation d'un autre type de structure d'actine appelée étoiles d’actine. Le nombre de cellules présentant des étoiles d'actine diminue avec le traitement au TGF-β. Cependant, dans les cellules déficientes en Smad3, la formation de ces étoiles d’actine semble être stimulée par le TGF-β. Dans les BAEc, la rigidité ainsi que les protéines de la MEC semblent aussi moduler la formation des podosomes et des étoiles d'actine. Ces travaux démontrent que, bien que le TGF-β stimule à la fois ALK5 et ALK1, la signalisation d’ALK5 induit la formation des podosomes et la signalisation d’ALK1 atténue ce signal. Les voies canoniques, par l’intermédiaire de la régulation des protéines Smads, contribuent à la formation des podosomes induits par le TGF-β dans les BAEc. / Transforming growth factor-β (TGF-β) regulates a wide array of cellular processes and deregulation of TGF-β signalling is associated with various vascular disorders. In the Lab of Dr. Génot it was discovered that TGF-β induces the formation of podosomes organised in superstructures called rosettes, in aortic endothelial cells. Podosomes are transient actin-based structures able to degrade the extracellular matrix (ECM). In this project we have studied TGF-β receptors and associated molecular mechanisms underlying podosome formation in response to TGF-β in primary bovine aortic endothelial cells (BAEc). Two types of TGF-β type I receptors (TβRI), ALK5 and ALK1, regulate TGF-β responses in endothelial cells. ALK5 being an ubiquitous receptor and ALK1 being endothelial cell specific. Both ALK5 and ALK1 receptors control the activation of distinct Smad proteins, and both are responsive to TGF-β stimulation. ALK5 activates Smad 2/3 and ALK1 activates Smad 1/5/8. BMP9 is another ligand for ALK1. ALK1 doesn’t activate Smad2/3 in BAEc and ALK1 inhibits TGFβ-induced podosome formation. Smad1/5/8 stimulation by TGF-β treatment is induced through ALK1/ALK5 complex signalling. Using a knockdown approach, at the TβRI level, TGF-β induction of podosomes was inhibited. However, transfection of constitutively active (CA) TβRI showed that CA-ALK5 expression bypassed the TGF-β requirement for podosome induction whereas CA-ALK1 expression was ineffective. Looking downstream of TβRI signalling, the involvement of Smad proteins was also analysed in terms of podosome formation. Smad3 depletion completely abolished TGFβ-induced podosome formation whereas depletion of Smad1 or Smad5 proteins enhanced the TGFβ-induced podosome response. When overexpressed, Smad2 or Smad3, to some extent, bypassed TGFβ signals, whereas Smad1 overexpression diminished the TGFβ-induced podosome response. TGF-β also modulated the formation of another type of actin structure named actin-stars. The number of cells presenting actin-stars decreased with TGF-β treatment. However, in Smad3 depleted cells the formation of these actin-stars seemed to be stimulated by TGF-β. In BAEc stiffness and ECM proteins also seemed to modulate podosome and actin star formation. This project establishes that although TGF-β stimulates both ALK5 and ALK1, ALK5 signalling triggers podosome formation and ALK1 mitigates this signal. The canonical pathways through Smad protein regulation are important for TGF-β induced podosome in BAEc.

Master of Science / Department of Kinesiology / B.J. Wong / Recent data suggests nNOS mediates the NO-component of reflex cutaneous vasodilation with passive heat stress. Our hypothesis was nNOS, but not eNOS, inhibition would attenuate reflex cutaneous vasodilation during dynamic exercise. Protocol 1: subjects performed a VO[subscript]2 peak test on a supine cycle ergometer. Protocol 2: with experimental arm at heart level subjects cycled in supine posture at 60% VO[subscript]2 peak to raise core temperature (Tc) 0.8-1.0°C (35-45 min). In protocol 2 subjects were equipped with 4 microdialysis fibers on the forearm and each randomly assigned as: 1) lactated Ringer’s (control); 2) 5mM NPLA (nNOS inhibition); 3) 10mM L-NIO (eNOS inhibition); and 4) 20mM L-NAME (non- selective NOS inhibition). At the end of protocol 2 all sites were locally heated to 43°C and infused with SNP to elicit maximal dilation. Mean arterial pressure (MAP), skin blood flow via laser- Doppler flowmetry (LDF), and Tc via ingestible telemetric pill were measured; cutaneous vascular conductance (CVC) was calculated as LDF/MAP and normalized to maximum. In protocol 2 there was no significant difference between control (62±5 %CVCmax) and NPLA (61±6 %CVCmax). L-NIO (38±4 %CVCmax) and L-NAME (41±7 %CVCmax) significantly attenuated CVC compared to control and NPLA (p<0.001 all conditions). There was no difference between L-NIO and L- NAME. We conclude eNOS, not nNOS, contributes to reflex cutaneous vasodilation during dynamic exercise.

<p>Maintenance of vascular homeostasis is an active process that is dependent on continuous signaling by the quiescent endothelial cells (ECs) that line mature vessels. Defects in vascular homeostasis contribute to numerous disorders of significant clinical impact including hypertension and atherosclerosis. The signaling pathways that are active in quiescent ECs are distinct from those that regulate angiogenesis but are comparatively poorly understood. Here we demonstrate that the previously uncharacterized scaffolding protein Caskin2 is a novel regulator of EC quiescence and that loss of Caskin2 in mice results in elevated blood pressure at baseline. Caskin2 is highly expressed in ECs from various vascular beds both in vitro and in vivo. When adenovirally expressed in vitro, Caskin2 inhibits EC proliferation and migration but promotes survival during hypoxia and nutrient deprivation. Likewise, loss of Caskin2 in vivo promotes increased vascular branching and permeability in mouse and zebrafish models. Caskin2 knockout mice are born in normal Mendelian ratios and appear grossly normal during early adulthood. However, they have consistently elevated systolic and diastolic blood pressure at baseline and significant context-dependent abnormalities in systemic metabolism (e.g., body weight, fat deposition, and glucose homeostasis). Although the precise molecular mechanisms of these effects remain unclear, we have shown that Caskin2 interacts with several proteins known to have important roles in endothelial biology and cardiovascular disease including the serine/threonine phosphatase PP1, the endothelial receptor Tie1, and eNOS, which is a critical regulator of vascular homeostasis. Ongoing work seeks to further characterize the functions of Caskin2 and its mechanisms of action with a focus on how Caskin2-mediated regulation of endothelial phenotype relates to its systemic effects on cardiovascular and metabolic function.</p> / Dissertation

Les microparticules (MP) sont des vésicules de la membrane plasmique émises après stress cellulaire. Nous avons étudié le rôle des MPs leucocytaires extraites de la rate de rats comme marqueur du vieillissement et effecteurs de la senescence et de la dysfonction endothéliales induites par les fortes concentrations de glucose (HG). L’émission basale de MP augmente avec l’âge qui favorise leur génération en réponse au LPS ou au PMA/ionophore A23187 (MPLPS, MPPMA/I). Les MP de rats âgés mais pas de jeunes induisent la sénescence de cellules endothéliales primaires d’artères coronaires (AC) de porc. MPLPS ou MPPMA/I de rats jeunes, mais pas MPCTL (cellules non traitées) réduisent la relaxation dépendante de l’endothélium d’anneaux d’AC en réponse à la bradykinine avec sous-expression de eNOS, surexpression de COX2, ICAM-1, VCAM-1. HG favorise l’émission des MP de rate. Dans les AC en HG, la vasoconstriction en réponse au U46619l est diminuée de manière dépendante du SGLT1/2 et de l’EDHF. / Microparticles (MP) are plasma membrane vesicles shed from stimulated cells. We investigated whether leukocyte MP extracted from rat spleen are reliable markers of aging and effectors of high glucose (HG)-induced endothelial senescence and dysfunction. Data indicate that ageing enhances MP shedding from spleen cells of middle-age and aged rats and raises MP release in response to LPS, or to PMA and ionophore A23187. Of note, MP from aged but not young rats induced senescence of porcine coronary artery primary endothelial cells. In young rats, MPLPS, MPPMA/I but not from resting cells (MPCTL) reduced the endothelial-dependent relaxation of coronary artery rings (CAR) in response to bradykinin with down-regulation of eNOS, up-regulation of COX-2, ICAM-1, VCAM-1. HG enhanced early and late MP release from spleen cells. Prolonged exposure to HG potentiated endothelial dysfunction in CAR and altered vasoconstriction in response to U46619l in a SGLT1/2 and EDHF dependent manner.

Das Nebennierenrindenkarzinom ist ein seltener maligner, epithelialer Tumor mit einer jährlichen Inzidenz in Deutschland von 2 pro 1 Million Einwohnern. Es ist für etwa 0,2% aller Krebstodesfälle verantwortlich. Die Seltenheit der Erkrankung erschwert die Entwicklung wirksamer Therapieansätze erheblich. Erst in letzter Zeit gelang es, größere Patientenkohorten in kontrollierten Studien zu behandeln (Allolio et al. 2006) und größere Fallzahlen an Tumorgewebe wissenschaftlichen Untersuchungen zuzuführen. Erstmalig besteht damit auch die Möglichkeit, die Expression eventuell relevanter Proteine für moderne Therapiekonzepte auch an großen Fallzahlen zu untersuchen. Bislang liegen nur sehr lückenhafte diesbezügliche Studien vor. In der vorliegenden Arbeit wurde die Expression einiger möglicherweise therapeutisch relevanter Proteine mittels immunhistochemischer Analyse unter Zuhilfenahme der Tissue Microarray-(TMA)-Technik in einer großen Serie von 104 NNR-Ca untersucht und mit der von Nebennierenadenomen und normalem Nebennierengewebe verglichen. Insgesamt 9 verschiedene Proteine wurden immunhistochemisch dargestellt: Als wichtigster Befund wurde eine Überexpression der Alpha-methylacyl-CoA Racemase (AMACR) in 89% der untersuchten NNR-Ca festgestellt. Interessanterweise zeigte auch die Mehrzahl der untersuchten Nebennierenadenome (80%) zumindest eine schwache AMACR-Reaktivität, während die mituntersuchten normalen Nebennieren negativ blieben. Diese bislang nicht beschriebene Beobachtung gleicht den bekannten Befunden z.B. in der Prostata, in der sowohl die dort entstehenden Adenokarzinome, als auch deren Vorläuferläsionen (PIN) eine AMACR-Expression zeigen. EGFR, ein Tyrosinkinaserezeptor, auf den der bereits etablierte therapeutische Antikörper Cetuximab (Erbitux®) zielt, wurde in 49% der untersuchten NNR-Ca verstärkt exprimiert, so dass eine gegen den EGFR gerichtete Therapie in ausgewählten Fällen eine Behandlungsoption zu eröffnen scheint. Die Suche nach Mutationen in diesem potentiellen Zielprotein könnte weitere Ansatzpunkte für Wirkstoffe aufzeigen, Studien gibt es dazu bislang keine. Ähnliche Ergebnisse fanden sich in dieser Studie für VEGF, das von 19% der untersuchten NNR-Ca mäßig oder stark exprimiert wurde. Auch hier könnte eine entsprechende Therapie mit einem bereits kommerziell erhältlichen spezifischen Antikörper (Bevacizumab/Avastin®) in einem Teil der Fälle eine Behandlungsoption, ggf. auch als supportive Maßnahme, eröffnen. Angesichts der Expression von VEGF in nur rund einem Drittel der Fälle, wäre hier aber eine vorangehende Bestimmung des Expressionsstatus am Tumorgewebe unerläßlich. Weitere Untersuchungen sollten auch den VEGF-Rezeptor als möglichen Ansatzpunkt neuer Wirkstoffe, wie z.B. der Multi-Tyrosinkinase-Inhibitor Sunitinib [SU11248; SUTENTTM] (Le Tourneau et al., 2007), erforschen. Im Gegensatz dazu wurde eine wesentliche Expression weiterer untersuchter Proteine (CD117/C-kit, Her-2/neu, Östrogen- und Progesteronrezeptor) in NNR-Ca in dieser Studie nicht in einem Maße gefunden, welches in einer signifikanten Zahl von Fällen eine Therapieoption eröffnen würde. Eine immunhistochemisch bestimmbare Expression von p53, als Surrogatmarker für ein mutiertes p53-Gen wurde in 85% der untersuchten NNR-Ca nachgewiesen. Dies weist auf eine zentrale Bedeutung von p53-Mutationen in der Genese von NNR-Ca hin. (Reincke et al., 1994; Gicquel et al., 2001; Barzon et al.I, 2001; Soon et al., 2008) Auch die Proliferationsfraktion, bestimmt als Ki67-Index, war in den untersuchten Karzinomen gegenüber den Adenomen und den mitgeführten normalen Nebennieren deutlich erhöht, was das aggressive Wachstumspotential der Mehrzahl der NNR-Ca wiederspiegelt. / Adrenocortical carcinoma (ACC) is a rare malignant epithelial neoplasm. It’s annual incidence is 2 out of 1000000 residents. Being a rare disease the developing of new treatments and the research about this neoplasm is rather difficult. In our immunohistological study we examined 104 cases of ACC with the tissue microarray-(TMA) technique and compared it with samples of normal adrenocortical tissue. Furthermore we analysed different adrenocortical adenomas. The proteins in our interest were: Alpha-methylacyl-CoA Racemase (AMACR), estrogen, progesteron, Ki67, p53, CD117 (c-kit), HER-2/neu, EGFR and VEGF. The most important finding was the overexpression of AMACR in 89% of ACC. EGFR, which already has an therapeutic agent named Cetuximab, is overexpressed in 49% of the ACC-samples . Bevacizumab is a therapeutic antibody against VEGF. It could be useful in some patient or at least as a supportive measure in therapy, because it’s expression was modest or intense in 19% of ACC.

A destruição crônica do aparato periodontal devido a resposta inflamatória a bactérias, leva a um quadro clínico conhecido como doença periodontal. Patógenos periodontais podem ser translocados e liberados do sulco gengival à circulação sanguínea e apresentar efeitos periféricos. A bolsa periodontal também é importante reservatório de mediadores inflamatórios. A periodontite pode apresentar efeitos em órgãos distantes. Estudos passaram a documentar a relação entre doença periodontal e disfunção endotelial, reversível pelo tratamento odontológico. Nosso laboratório estudou a resposta vasomotora in vitro de anéis de aorta de ratos com periodontite, e os resultados preliminares mostram um aumento da resposta contrátil destes anéis à norepinefrina, quando comparado aos animais controle. O presente estudo objetiva avaliar a influência da periodontite induzida por ligadura em ratos sobre a resposta vasomotora in vitro de anéis de artéria mesentérica. Ainda, caracterizar os mediadores envolvidos, com ênfase nas enzimas ciclooxigenase e óxido nítrico sintase. / Chronic destruction of periodontal apparatus due to an intense inflammatory response to bacteria leads to a clinical condition known as periodontal disease. Periodontal pathogens can then translocate to the gingival sulcus and reach the bloodstream, and thus have peripheral effects. The periodontal pocket is also an important reservoir of inflammatory mediators. The periodontitis may have effects on organs distant. Studies have also documented the relationship between periodontal disease and endothelial dysfunction, which was reversible by dental treatment. In our laboratory we are studying the vasomotor response \"in vitro\" of aortic rings from rats with periodontitis, and the preliminary results show an increase in the contractile response of the rings to norepinephrine, when compared with control animals. This project aims to evaluate the influence of ligature-induced periodontitis in rats on the \"in vitro\" vascular reactivity of mesenteric artery vessels. Also, the characterization of the mediators involved, with emphasis on the enzyme of cyclooxygenase and nitric oxide synthase.

ABSTRACT Vascular permeability and angiogenesis are crucial events in the rodent and human uterus in early pregnancy and are regulated by vascular endothelial growth factor (VEGF) and prostaglandins liberated from arachidonic acid by cyclooxygenase 2 (COX2). These events coincide with the typical morphological features of the receptive uterus and are regulated by synchronized release of ovarian hormones (oestrogen and progesterone). However, administration of follicle stimulating hormone (FSH) and human chorionic gonadotropin (hCG), commonly used in assisted reproduction, affect the synchrony of the hormonal milieu, particularly by increasing oestrogen levels. This causes detrimental changes to the uterine morphology and affects vascular permeability at the site of implantation. In the present study, the expression of COX2 and VEGF was compared between control and hyperstimulated rat uteri during the peri-implantation period using immunohistochemistry and Western blot analysis. While in control pregnant rats COX2 and VEGF immunolocalization occurred in the luminal epithelial cells and stroma on consecutive days, strong immunolocalization of COX2 and VEGF occurred in the luminal epithelial cells but was inhibited in the stroma of the hyperstimulated rats. This appears to have resulted in the suppression of stromal decidualization and vascular permeability. Western blot analysis did not show any results. This may be due to low concentrations of the protein in the sample. Since vascular permeability and angiogenesis are critical to the process of implantation and are influenced by VEGF and COX2, disturbance of the pattern of these two proteins by hyperstimulation may contribute to the low implantation rate in IVF programes. immunohistochemistry and Western blot analysis. While in control pregnant rats COX2 and VEGF immunolocalization occurred in the luminal epithelial cells and stroma on consecutive days, strong immunolocalization of COX2 and VEGF occurred in the luminal epithelial cells but was inhibited in the stroma of the hyperstimulated rats. This appears to have resulted in the suppression of stromal decidualization and vascular permeability. Western blot analysis did not show any results. This may be due to low concentrations of the protein in the sample. Since vascular permeability and angiogenesis are critical to the process of implantation and are influenced by VEGF and COX2, disturbance of the pattern of these two proteins by hyperstimulation may contribute to the low implantation rate in IVF programes.

Le BDNF (brain-derived neurotrophic factor) a été découvert dans le cerveau et est largement impliqué dans la neuroplasticité, la mémoire et la cognition via l’activation des récepteurs TrkB (tropomyosin receptor kinase B) neuronaux. Nous avons récemment montré que le système cardiovasculaire contenait autant de BDNF que le cerveau et que le BDNF exogène était capable d’induire une relaxation vasculaire dépendante de l’endothélium. D’autres études ont suggéré que l’activation des récepteurs TrkB endothéliaux par le BDNF était impliquée dans les processus athérosclérotiques. Notre laboratoire soupçonne une interaction étroite entre NO et BDNF endothélial et a même envisagé la possibilité d’une implication du BDNF secrété par l’endothélium des microvaisseaux cérébraux dans la cognition. Les patients souffrant de polyarthrite rhumatoïde (PR), une maladie inflammatoire d’origine auto-immune, sont à risque cardiovasculaire et présentent une altération de la cognition avec notamment un risque plus élevé de dépression. Etonnamment, l’effet de la PR sur le BDNF est peu documenté. Les seules études disponibles rapportent une élévation du BDNF dans le sang et le liquide synovial en cas de PR. Notre hypothèse est qu’une réduction de l’expression endothéliale du BDNF pourrait contribuer au risque cardiovasculaire et au déficit cognitif associés à la PR. Ainsi, dans notre travail, nous avons étudié le BDNF vasculaire et cérébral et son récepteur TrkB sur le modèle rat d’arthrite induite à l’adjuvant.Nos principaux résultats montrent que l’arthrite conduit à 1) une réduction des taux aortiques de BDNF indépendamment de la sévérité des symptômes inflammatoires mais dépendante de la fonction endothéliale, 2) une diminution des taux cérébraux en BDNF indépendamment de la sévérité des symptômes inflammatoires mais en lien avec la fonction endothéliale, 3) une diminution de l’expression du BDNF et de son récepteur TrkB activé au niveau tant neuronal qu’endothélial dans les régions cérébrales impliquées dans la cognition, 4) une corrélation positive entre l’expression du BDNF par l’endothélium vasculaire et l’expression neuronale des TrkB activés, 5) une absence de corrélation entre les taux sériques de BDNF et ses taux cérébraux ou vasculaires mais en revanche l’existence d’une corrélation positive entre les taux sériques de BDNF et l’inflammation qu’elle soit clinique ou biologique.L’ensemble de ces données est en faveur de l’hypothèse selon laquelle le BDNF endothélial pourrait être impliqué dans le risque athérosclérotique et le déficit cognitif associé à l’arthrite. L’inflammation doit être considérée comme un facteur confondant lorsque les taux circulants de BDNF sont utilisés comme un reflet des taux présents dans le cerveau. / BDNF (brain-derived neurotrophic factor) has been discovered in the brain and is widely implicated in neuroplasticity, memory and cognition through the activation of neuronal TrkB (tropomyosin receptor kinase B) receptors. We have recently shown that the cardiovascular system contained as much BDNF as the brain and that exogenous BDNF was able to induce endothelium-dependent vascular relaxation. Other studies have suggested that activation of endothelial TrkB receptors by BDNF is involved in atherosclerotic processes. Our laboratory suspects a close interaction between endothelial NO and BDNF and has even considered the possibility of involvement of BDNF secreted by cerebral microvessel endothelium in cognition. Patients suffering from rheumatoid arthritis (RA), an inflammatory disease of autoimmune origin, are at risk of cardiovascular disease and have an impairment of cognition, including a higher risk of depression. Surprisingly, the effect of RA on BDNF is poorly documented. The only available studies report an increase of BDNF in the blood and synovial fluid in RA. Our hypothesis is that a reduction in endothelial expression of BDNF may contribute to the cardiovascular risk and cognitive deficit associated with RA. Thus, in our work, we studied vascular and cerebral BDNF and its TrkB receptor on the rat model of adjuvant-induced arthritis.Our main findings show that arthritis leads to 1) a decrease in BDNF levels in aortas independently of the severity of inflammatory symptoms but dependent on endothelial function, 2) a decrease in brain BDNF levels independent of the severity of inflammatory symptoms, but link with endothelial function, 3) a decreased expression of BDNF and its activated TrkB receptor at both neuronal and endothelial levels in the brain regions involved in cognition, 4) a positive correlation between endothelial expression of BDNF and neuronal expression of activated TrkB, 5) a lack of correlation between serum BDNF levels and its cerebral or vascular levels, but on the other hand the existence of a positive correlation between serum BDNF levels and inflammation, whether clinical or biological.All of these data support the hypothesis that endothelial BDNF may be involved in atherosclerotic risk and cognitive impairment associated with arthritis. Inflammation should be considered as a confounding factor when circulating levels of BDNF are used as a reflection of levels present in the brain.