L'enzyme de conversion de l'angiotensine (ECA) et le récepteur B₁. (RBO des kinines jouent des rôles essentiels dans la régulation de la pression artérielle et l'inflammation. Bien que les mécanismes par lesquels ils exercent leurs effets soient bien connus, leurs modes de régulation et d'expression au niveau cellulaire restent encore mal compris. La première partie de notre étude visait particulièrement à élucider l'ensemble des voies de signalisation responsables de la modulation de l'ECA. Dans la seconde partie, nous avons tenté de caractériser le RB₁ en identifiant les facteurs et les mécanismes intracellulaires essentiels à son expression. Les cellules vasculaires endothéliales et musculaires lisses, ainsi que des essais de contractilité d'aortes de lapin isolées étaient exploités pour répondre à nos objectifs. Les cytokines pro-inflammatoires régulent négativement l'expression de l'ECA tandis que le PMA augmente plutôt sa densité membranaire. L'effet des cytokines semble tributaire de l'activation du facteur de transcription NF-KB ainsi que de la MAP kinase p38. Le PMA, en activant les protéines kinase C (PKC), conduit à la mobilisation des voies de signalisation impliquant MEK1, ERK 1/2 et accessoirement, l'activation de la protéine c-Fos. Les PKC classiques, à l'exclusion de l'isoforme β joueraient un rôle essentiel dans cette expression. Dans la deuxième partie de nos travaux, nous avons montré que l'isolation de l'aorte de lapin activait la signalisation du récepteur EGF (R-EGF) et que cette signalisation serait responsable de la sensibilisation spontanée de cet organe en réponse aux agonistes du RBi, . L'EGF induirait la sécrétion de l'interleukine 1 qui, de façon autocrine, augmenterait le RBi. Au niveau des cellules vasculaires humaines, l'interféron-γ potentialise l'effet d'autres cytokines telles que le TNF-α et cause une augmentation considérable de l'expression membranaire du RB₁. L'interféron-y semble agir au niveau transcriptionnel en augmentant l'ARN messager codant pour ce récepteur. Cet effet serait la conséquence de la mobilisation, par cette cytokine, d'une voie de signalisation atypique impliquant l'interaction de Tyk2 et STAT1 dans les cellules vasculaires. Ainsi, notre étude nous à permis de mieux comprendre les mécanismes responsables de la modulation de l'ECA et du RB₁ au niveau vasculaire. Nous espérons que ces résultats permettront de mieux comprendre leur régulation en physiopathologie cardiovasculaire et inflammatoire.

L’incidence de l’hypertension et du diabète de type II (DT2) augmente à travers le monde. Les interventions diététiques sont une des voies les plus efficaces pour contrôler ou prévenir l’hypertension et le DT2. Des aliments qui fournissent non seulement tous les nutriments nécessaires au corps humain, mais aussi des inhibiteurs contre l’enzyme de conversion de l’angiotensine (ACE) et la dipeptidyl peptidase 4 (DPP-4) pourraient offrir une nouvelle alternative pour contrôler ou prévenir ces maladies. Le babeurre, le lait, les protéines de lactosérum et les protéines de blanc d’œuf sont connues pour contenir des inhibiteurs de l’ACE et de la DPP-4. Dans cette étude, plusieurs laits fermentés ont été produits par fermentation de ces milieux riches en protéines dans des conditions communément utilisées en industrie pour fabriquer les yogourts. Les produits fermentés obtenus ont ensuite été digérés dans un système digestif in vitro. Les extraits solubles obtenus ont été criblés contre les enzymes ACE et DPP-4. Les résultats montrent que la fermentation seule est rarement suffisante pour la production d’inhibiteurs de l’ACE et de la DPP-4. L’étape de digestion est nécessaire pour libérer ces inhibiteurs. Les analyses de spectrométrie de masse ont permis d’identifier 4 inhibiteurs de la DPP-4 et 9 de l’ACE dont 5 sont connus pour être bioactifs chez le rat. Cette étude préliminaire montre que des laits fermentés non conventionnels à base de babeurre, de concentrés protéiques de lactosérum et de protéines de blanc d’oeuf seraient une source potentielle d’inhibiteurs de l’ACE et de la DPP-4. / Incidence of hypertension and Type II diabetes (T2D) is increasing world wide. Dietetic intervention is one of the most effective way to prevent and control hypertension and T2D. Food that non-only provide all necessary nutriments but also provide ACE and DPP-4 inhibitors could offer a new health tool to prevent or control hypertension and T2D. Buttermilk, milk, whey proteins and white eggs proteins are known to possess ACE and DPP-4 inhibitors. In this regard, several fermented milks were produced using industrial starters and conditions. The products were then digested in a 2-steps in vitro digestive model. The resulting soluble extracts were screened against ACE and DPP-4 enzymes. Results showed that fermentation only did not produce ACE and DPP-4 inhibitors while the digestive process is required to release these inhibitors. Mass spectroscopy analysis of allowed the identification of 4 DPP-4 inhibitors and 9 ACE which 5 of them are known to be bioactive. This work provides the basis to produce fermented milks with ACE and DPP-4 inhibitors. Further analysis will be required to confirm if these yoghurts can improve blood pressure and glycemic response in humans.

Les inhibiteurs mixtes de l'ECE et de l'ECA constituent une classe thérapeutique originale qui intervient dans la régulation de l'hémodynamique, en bloquant en amont la production de puissants vasoconstricteurs tels que l'angiotensine II et l'endothéline-1. Ces deux peptides sont générés, respectivement, grâce à l'enzyme de conversion de l'angiotensine II et de l'endothéline-1. En inhibant leur action, les agents thérapeutiques mixtes récents (1970) prennent ainsi une part importante dans le traitement de l'hypertension. Le premier type d'inhibiteurs porte un groupement phosphoré qui se lie au zinc présent dans le site actif de l'enzyme. Ces composés peptidiques, qui possèdent une certaine stéréochimie, ont été synthétisés via des réactions de substitution, de couplage peptidique et d'hydrogénolyse. Les premiers résultats pharmacologiques montrent que seule une activité vis à vis de l'enzyme de conversion de l'angiotensine est décelée. La seconde partie de ce travail présente la synthèse de dérivés cycliques, constitués de cinq ou six chaînons, et qui assurent une chélation au zinc grâce aux groupements carbonyles. Ces molécules sont obtenues en fonctionnalisant l'acide barbiturique ainsi que l'hydantoïne. Grâce à des réactions d'acylation et d'alkylation notamment, un premier composé final a pu être généré mais son inhibition, testée sur l'ECA, est encore faible et nécessite des modulations pour converger vers une activité mixte.

Les ressources marines constituent un réservoir considérable de substances actives, en particulier, de peptides bioactifs appelés cryptides. Les cryptides, qui sont initialement dissimulés au cœur des protéines, sont libérés lors de la digestion ou lors de procédés protéolytiques industriels. Ces cryptides pourraient procurer des bienfaits physiologiques ou assurer une protection contre des pathologies telles que celles du syndrome métabolique. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à l’action de certains cryptides marins sur des cibles impliquées dans l’hypertension, le diabète et l’obésité. Nous avons pu mettre en évidence que certains cryptides pouvaient cibler in vitro plusieurs facteurs de risques associés au développement des anomalies du syndrome métabolique. / Marine products represent an important source of active substances, in particular bioactive peptides called cryptides. Cryptides are hidden within the sequence of a parent protein and are released during digestion or industrial proteolytic processes. These cryptides could provide physiological benefit or protection against diseases such as those of metabolic syndrome. In this context, we investigated the action of some marine cryptides on hypertension, diabetes and obesity. We demonstrated that some cryptides can target in vitro several factors associated with the development of metabolic syndrome.

De nouveaux composants du système rénine angiotensine (SRA) continuent d'être découverts et leurs fonctions étudiées. Cette thèse présente de nouvelles relations entre enzyme de conversion de l’angiotensine (ECA), thrombose et maladies cardiovasculaires (MCV), d’une part, et d’autre part, un rôle pour le récepteur de la (pro)rénine dans le développement du système nerveux central (SNC). Tout d’abord, nous avons étudié l'association de la double mutation de l’ECA et l’inhibiteur de l’activateur du plasminogène-1 (PAI-1) sur l’incidence d’évènements cardiovasculaires chez les patients Libanais hypertendus et hypercholestérolémiques, par rapport à d'autres gènes cardiovasculaires polymorphes des cytokines pro-inflammatoires dans les cellules mononuclées circulantes. Les résultats ont montré que les patients exprimant une double mutation ECA/PAI-1, respectivement Del/4G, sont à haut risque d’apparition des MCV. Dans une deuxième partie, nous avons étudié la relation entre récepteur de la (pro)rénine dont le gène est appelé Atp6ap2, et la voie de signalisation Wnt/bêta-caténine dans les cellules souches/progénitrices neurales (CSPN). À cette fin, nous avons isolé des CSN à partir d’embryons de souris Atp6ap2-/Y, et étudié leur auto-renouvellement et leur différenciation en neurones, astrocytes et oligodendrocytes in vitro. Nos résultats suggèrent que Atp6ap2 est nécessaire à l’auto-renouvellement des CSN indépendamment de la voie de signalisation Wnt/bêta-caténine chez les mammifères. Enfin, nous avons montré qu’il existait une corrélation entre l’expression ATP6AP2 et le degré de différenciation neuronale des cellules souches mésenchymateuses humaines (CSMh) isolées à partir du tissu adipeux. / New components of the renin angiotensin system (RAS) continue to be discovered and their functions studied. This thesis provides new insights on the role of angiotensin converting enzyme (ACE) in thrombosis and cardiovascular diseases (CVD) and of the (pro)renin receptor in the development of the central nervous system (CNS). First, we studied the role of ACE in CVD by analyzing the impact and the association of a mutation in ACE and in plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) genes compared to other polymorphic cardiovascular genes of proinflammatory cytokines in peripheral blood mononuclear cells in hypertensive hypercholesterolemic Lebanese patients. We showed that Lebanese patients expressing a double mutation (Del/4G) of ACE and PAI-1, respectively, are at high risk of developing CVD, suggesting that combined ACE/PAI-1 mutations may be considered as a potential marker of CVD onset. In the second part, we studied the relation between the (pro)renin receptor, whose gene is called Atp6ap2, and Wnt/beta-catenin signaling pathway, in neural stem/progenitor cells (NSPC) during development. To this end, we used an in vitro model of neural stem cells (NSC) isolated from Atp6ap2-/Y mice embryos and studied their self-renewal capacity and their differentiation into neurons, astrocytes and oligodendrocytes. Our results suggest that Atp6ap2 is necessary for self-renewal of NSC independently of the Wnt/beta-catenin signaling pathway in mammals. In addition, we showed that the expression of ATP6AP2 in human mesenchymal stem cells (hMSC) isolated from adipose tissue was correlated with their degree of neuronal differentiation.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L'arsenal thérapeutique utilisé dans le traitement de l'hypertension artérielle est vaste, généralement efficace et sécuritaire. Pourtant, les études populationnelles démontrent que les médicaments antihypertenseurs permettent une maîtrise adéquate de la tension artérielle dans moins de 50% des patients hypertendus. Parmi les causes pouvant expliquer ce phénomène, on note l'existence d'une grande variabilité interindividuelle dans la réponse aux agents antihypertenseurs. L'identification des facteurs responsables de cette variabilité permettrait de personnaliser davantage les approches thérapeutiques actuelles afin d'en améliorer les bénéfices cliniques. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse de doctorat se rapportent aux déterminants génétiques de la réponse aux agents antihypertenseurs. Trois études cliniques ont ainsi été réalisées afin d'évaluer l'impact de polymorphismes génétiques sur l'efficacité et l'innocuité d'agents de classes pharmacologiques différentes. La première étude a mis en évidence le rôle joué par le polymorphisme Met235Thr du gène de l'angiotensinogène dans le taux de réponse au losartan, un agent antihypertenseur de la classe des antagonistes des récepteurs à l'angiotensine Il. Les résultats de cette étude ont également démontré l'influence qu'exerce ce polymorphisme sur la tension artérielle de base, notamment chez les femmes homozygotes DO pour le polymorphisme de délétion / insertion de l'intron 16 du gène de l'enzyme de conversion de l'angiotensine (ECA). La deuxième étude clinique a permis d'identifier un groupe de patients présentant une susceptibilité accrue pour la toux sèche secondaire aux inhibiteurs de l'ECA. Les patients doubles homozygotes pour le polymorphisme d'insertion / délétion de l'intron 1 du gène du récepteur de type 2 à la bradykinine (+9/+9) et pour celui d'insertion / délétion de l'intron 16 du gène de l'ECA (DD), ont développé la toux caractéristique de cette classe de médicaments dans près de 80% des cas. Enfin, la troisième étude a démontré que les variations génétiques du cytochrome P450 206 étaient associées à d'importants changements dans le métabolisme du nébivolol, un bêta-bloqueur de 3ième génération fortement hydroxylé par cette enzyme. L'étude n'a néanmoins révélé aucune variation significative dans les effets antihypertenseurs de ce médicament. En conclusion, les résultats de ces trois études apportent des éléments nouveaux dans la compréhension des déterminants génétiques de la réponse aux agents antihypertenseurs. La poursuite de ces études pourra éventuellement aider les cliniciens à personnaliser davantage l'utilisation des agents antihypertenseurs chez leurs patients.

Organic nitrates, such as nitroglycerine (NTG), are widely used for their potent vasodilator capacity in the management of coronary artery disease and heart failure. Unfortunately, their beneficial effect is rapidly lost due to the development of nitrate tolerance, which is translated by an impaired vasorelaxation to NTG and an increased oxidative stress production. Although the mechanisms of the development of nitrate tolerance are still not fully elucidated, much interest has been focused in treating nitrate-receiving patients together with other drugs in order to overcome the development of nitrate tolerance. The Nitric Oxide generating enzyme, eNOS, and the superoxide anion generating enzyme, NAD(P)H oxidase, have been suggested to play a role in the development of nitrate tolerance. The aim of this study was to analyse the underlying mechanism by which ramipril, an ACE inhibitor and rosuvastatin, a new molecule of the statin class, are able to protect against the development of nitrate tolerance in the aortas isolated from rats, wild-type (wt) and eNOS-/- mice. <p>These results show that ramipril as well as rosuvastatin are able to protect against the development of nitrate tolerance in the wt and eNOS-/- mice aortas suggesting that eNOS is not necessary for their protective effect. The aortas from nitrate tolerant rats and mice showed a significant increase in the NAD(P)H oxidase activation compared to the aortas from the control and from the co-treated ramipril+NTG or rosuvastatin+NTG animals. In line with these findings were the results obtained by RT-PCR analysis: the mRNA expression of the different subunits of the NAD(P)H oxidase, such as gp91phox, p22phox, were significantly decreased after rosuvastatin or ramipril treatment in wt and eNOS-/- mice aortas. Apocynin, the NAD(P)H oxidase inhibitor was also able to inhibit the development of nitrate tolerance in the rat and mouse aortas. <p>In conclusion, these results suggest that rosuvastatin and ramipril are able to protect against the development of nitrate tolerance by counteracting the nitrate-induced oxidative stress. The mechanism of protection involves a direct interaction with the NAD(P)H oxidase pathway and seems to be completely independent of the eNOS pathway. <p> / Doctorat en sciences pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La prévention des maladies cardiovasculaires constitue actuellement une approche capitale dans la diminution de la mortalité au sein de nos pays industrialisés. Tous les facteurs de risques étant associés à une dysfonction endothéliale, nous nous sommes intéressés à deux classes de médicaments dont l’action bénéfique se situe, du moins en partie, au niveau de l’endothélium vasculaire :les inhibiteurs de l’enzyme de conversion de l’angiotensine (IECA) et les inhibiteurs de l’hydroxy-3-méthyl-3-glutaryl-Coenzyme A (HMG-CoA) réductase (statines).<p> Le présent travail contribue à l’étude in vitro des effets protecteurs vasculaires de l’administration chronique, chez le rat, de deux statines (la pravastatine et l’atorvastatine) vis-à-vis de la toxicité aiguë des LDL humaines oxydées et vis-à-vis de la tolérance à la nitroglycérine. Une comparaison est menée par rapport au ramipril dans ces deux modèles expérimentaux.<p>Les effets de ces médicaments se manifestent au niveau vasculaire par une amélioration de la disponibilité du NO. Toutefois, dans nos modèles, des mécanismes singulièrement différents ont été identifiés entre les agents étudiés :alors que le ramipril engendre une augmentation de l’expression de la eNOS, enzyme synthétisant le NO, les statines permettent une meilleure disponibilité de ce radical par un mécanisme post-traductionnel. Outre cette action, elles semblent agir directement sur des enzymes oxydatives comme les NAD(P)H oxydases.<p>Une action antioxydante des statines pourrait expliquer tous les effets observés, ce qui n’est pas le cas pour le ramipril. Vu que le stress oxydatif intervient dans tous les facteurs de risques cardiovasculaires, diverses perspectives cliniques sont envisagées afin d’améliorer l’approche thérapeutique de la maladie athéroscléreuse.<p> / Doctorat en sciences pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished