L'hypertension pulmonaire (HP) est définie comme un état pathologique de l’élévation des pressions pulmonaires. L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP), à laquelle se rattachent les premiers travaux de doctorat, est une vasculopathie obstructive caractérisée par une oblitération de la lumière des artères pulmonaires distales, conduisant à une augmentation des pressions pulmonaires (PAP), aboutissant à une dysfonction du ventricule droit (VD) qui est la cause majeure de mort de la pathologie. Cette pathologie, longtemps considérée comme purement pulmonaire, est maintenant associée à de nombreuses atteintes systémiques notamment au niveau du VD et du muscle squelettique expliquant l’impact restreint de la thérapeutique actuelle sur la survie et la tolérance à l’effort qui est le symptôme premier des patients HTAP. Par une étude translationelle basée sur l’utilisation d’échantillons humains, nous montrons au cours des chapitres II et III, la présence d’une atteinte systémique de l’angiogenèse, caractérisée par une diminution de la densité capillaire (immunofluorescence) au niveau des muscles squelettiques et des VD décompensés des patients HTAP. Ensuite, par une approche in vitro, menée à partir de culture primaire de cellules endothéliales (CE) extraites de quadriceps et de VD HTAP, nous démontrons la présence d’une dysfonction endothéliale, caractérisée par une altération du potentiel angiogénique (mesurée par test de matrigel) des CE de patients HTAP. Nous identifions ensuite, par immunoblot et q-PCR, le rôle central de l’axe miR126/SPRED1/ERK dans l’altération de l’angiogenèse décrite chez les patients HTAP. En accord avec ces observations, nous montrons que la sur-expression de miR-126 dans les CE malades est capable de rétablir un potentiel angiogénique sain. Finalement, par une approche in vivo, nous montrons que la modulation de miR-126 dans le muscle squelettique et le ventricule droit d’un modèle animal d’HTAP offre, via l’angiogenèse, une nouvelle approche thérapeutique dans l’amélioration de la tolérance à l’effort (expérience de tapis roulant) et de la fonction cardiaque (cathétérisme cardiaque droit en thorax fermé). Au cours des derniers travaux de ma thèse, présentés dans le chapitre IV de ce manuscrit, nous nous sommes intéressés à l’HP consécutive à une pathologie cardiaque gauche dite de groupe 2. Ce groupe représente la forme d’HP la plus fréquente qui, paradoxalement et par manque de modèle préclinique, est également l’une des moins étudiées. De façon intéressante, de récentes études épidémiologiques montrent une forte interconnexion entre le syndrome métabolique (SM) et l'insuffisance cardiaque avec l'éjection préservée (HFpEF), qui deux problèmes majeurs de santé publique dans les pays occidentaux, et l’HP de groupe 2. Au cours de mes travaux, nous avons, dans un premier temps, crée un nouveau modèle animal qui associe dysfonction diastolique (constriction de l’aorte) et SM (nourriture riche en gras, olanzapine), conduisant à l’établissement d’une HP de groupe 2 (cathétérisme cardiaque droit en thorax fermé) avec un remodelage vasculaire pulmonaire accru. Nous montrons ensuite que, chez ces animaux, l’HP est associée à une accumulation de gras viscéral et péricardique, une augmentation du taux sérique d’adipokines, ainsi qu’une augmentation de l’inflammation pulmonaire. Fonctionnellement, nous montrons que l’augmentation de la sécrétion leptine par le gras des animaux HP se traduit par l’activation de STAT3 (Phospho-STAT3) et une augmentation de la prolifération des cellules musculaires lisses des rats HP. Par une approche in vitro, nous montrons que l’activation de STAT3 induite par la leptine est associée, au niveau des cellules musculaires lisses, à une augmentation de la prolifération. Nous démontrons également que l’activation des macrophages induite par la leptine se traduit par une sécrétion accrue de cytokines inflammatoires. Finalement, nous démontrons que l’axe leptine/STAT3 joue un rôle majeur dans l’établissement et la progression de l’HP asssociée à l’HFpEF et au MS, en favorisant, notamment, la prolifération cellulaire et l’inflammation pulmonaire. Pour conclure, l’ensemble de ces travaux ont eu pour ambition de s’éloigner de l’étiologie classique de l’HP pour introduire les atteintes systémiques comme des altérations à part entière et des acteurs majeurs de l’établissement et la progression de la pathologie, qui se doivent d’être pris en compte par les thérapeutiques de demain. / Pulmonary hypertension (PH) is a pathological condition defined by an elevation of pulmonary pressures. Pulmonary arterial hypertension (PAH) is an obstructive vasculopathy characterized by obliteration of the lumen of the distal pulmonary arteries, leading to an increase of pulmonary arterial pressures (PAP), resulting in right ventricle (RV) failure, which is the major cause of death of the pathology. For a long time, this pathology was exclusively considered as a lung disease, but recent evidences clearly identified systemic impairments, notably in RV and skeletal muscle, in the disease. Interestingly, these observations might explain the limited impact of current therapy on survival and tolerance to exercise, which is the primary symptom Of PAH patients. Using a translational study based on the use of human samples, we show in Chapters II and III the presence of a systemic impairment of angiogenesis, characterized by a decrease in the capillary density (immunofluorescence), in skeletal muscles and decompensated RV of PAH patients. Then, using endothelial cells (EC) freshly extracted from quadriceps and RV of PAH patients we identified an endothelial dysfunction of PAH EC characterized by an impairment of agiogenic potential (measured in vitro by Matrigel assay). Next, using western blot (WB) and q-PCR we identified a key role of miR126 / SPRED1 / ERK axis in the alteration of angiogenesis described in skeletal muscle and RV of PAH patients. Consistent with these observations, we show that over-expression of miR-126 improves angiogenic potential of PAH EC. Finally, using an in vivo approach, we display that artificial modulation of miR-126 in skeletal muscle and RV of PAH animals, increases capillary density and improves exercise tolerance (treadmill experience) and cardiac function (right cardiac catheterization in closed chest). Taken together, these results suggest that miR-126 could represent a new therapeutic avenue in PAH. In chapter IV of this manuscript we were interested in PH due to left heart disease (PH-LHD), which is the most common cause of PH. Paradoxically, lack of good preclinical model precludes extensive investigation of PH-LHD that remains dramatically understudied. Interestingly, recent epidemiologic studies showed a strong interconnection between metabolic syndrome (MetS) and heart failure with preserved ejection (HFpEF), which are two major public health issues in Western countries, and HP Group 2. First part of the project was to develop a new animal model that combines HFpEF (supracoronary aortic banding, SAB) and MetS (high-fat food, olanzapine), leading to PH development (right cardiac catheterization in closed chest) with increased pulmonary vascular remodelling. Then using our model, we display that PH is associated with ectopic fat (peripheral and mediastinal fat), increased plasmatic leptin-levels, and raised of pulmonary inflammation. Functionally we displayed that increased leptin-secretion from adipocytes is associated with STAT3 phosphorylation and pulmonary arterial smooth muscle cells (PASMC) proliferation of PH animals. Using in vitro experiments, we demonstrated that STAT3-activation induced by leptin is associated with PASMC proliferation. We also showed that leptin induces inflammatory cytokines secretion from activated macrophages. Finally, we displayed that leptin/STAT3 pathway contributes to the development of PH associated with HFpEF and MetS. To conclude, these works aimed to move away from the classical etiology of PH and introduce systemic impairments as important actors of the development and progression of PH, that should be considered as a potential target in the upcoming therapeutics.

Hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1) est un facteur de transcription hétérodimérique ubiquitaire responsable de l’activation de nombreux gènes essentiels à l’adaptation des cellules suite à une diminution de la disponibilité en oxygène. En raison de l’induction du facteur de croissance de l’endothélium vasculaire (VEGF), une puissante molécule pro-angiogénique, HIF-1 joue un rôle particulièrement important au niveau des cellules vasculaires et dans la formation de nouveaux vaisseaux sanguins. Dernièrement, plusieurs études ont clairement démontré que la sphingosine-1-phosphate (S1P) est également un facteur pro-angiogénique majeur. Relâché dans le sérum principalement par les plaquettes activées, ce phospholipide bioactif vital lie et stimule des récepteurs spécifiques des cellules endothéliales (ECs) et musculaires lisses vasculaires (VSMCs), engendrant ainsi une variété de réponses cellulaires cruciales et essentielles dans la régulation du système vasculaire dont la prolifération, la migration et la survie. D’autres études ont clairement démontré que des stimuli non-hypoxiques peuvent aussi mener à l’activation de HIF-1 en conditions normales d’oxygénation. Puisque HIF-1 et S1P jouent un rôle central au niveau de l’angiogenèse et de la biologie des cellules vasculaires et qu’ils sont tout deux impliqués dans la pathogénèse de maladies comme l’athérosclérose et le cancer, cette thèse visait à déterminer le rôle potentiel de la S1P dans l’induction et l’activation de HIF-1 au niveau vasculaire et à identifier les mécanismes moléculaires conduisant à cette activation. Brièvement, nous montrons que le traitement des ECs et des VSMCs avec la S1P induit fortement l’expression de la protéine HIF-1αla sous-unité active de HIF-1. Le complexe nucléaire ainsi formé est actif transcriptionnellement et se lie spécifiquement à la séquence promotrice de ses gènes cibles. Nous démontrons également que la stabilisation protéique, indépendante de pVHL (protéine von Hippel-Lindau), est le mécanisme principal à l’origine de cette induction et ce, suite à l’activation spécifique du récepteur S1P2. Finalement, l’expression de gènes dépendants de HIF-1, apportée par la S1P, est fortement diminuée suite à l’utilisation d’ARN interférants ciblant la protéine HIF-1α. Nous croyons que les résultats de ces travaux, qui identifient S1P comme étant un nouvel et puissant activateur de HIF-1, auront un impact certain sur différents aspects de la biologie vasculaire. / Hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1) is a ubiquitous heterodimeric transcription factor responsible for the activation of many genes essential for adaptation to low oxygen conditions. Among these genes, HIF-1 strongly induces vascular endothelial growth factor (VEGF), a potent angiogenic molecule. Therefore, HIF-1 plays a crucial role in vascular cell biology and the formation of new blood vessels. Recent studies have clearly shown that sphingosine-1-phosphate (S1P) is also a key player in the angiogenic process. Released into circulation mainly upon platelet activation, this bioactive phospholipid binds to and activates specific receptors located on vascular endothelial (ECs) and smooth muscle cells (VSMCs). This leads to the stimulation of a wide range of essential vascular cell responses like proliferation, migration and survival, which are crucial in the regulation of the vascular system. Other studies have shown that non-hypoxic stimuli can also activate HIF-1 in oxygenated conditions. Since S1P and HIF-1 are both important regulators of vascular cell biology and especially angiogenesis and that they are also both implicated in the pathogenesis of different diseases like atherosclerosis and cancer, the goal of the present thesis was to determine whether S1P can modulate the vascular induction and activation of HIF-1 and to identify the molecular mechanisms underlying this activation. Briefly, we show that treatment of ECs and VSMCs leads to a strong induction of HIF-1α protein levels through the specific activation of the S1P type-2 receptor in a time and dose-dependant manner. We also demonstrate that the S1P-dependant HIF-1 nuclear complex formation, achieved through pVHL-independent (protein von Hippel-Lindau) stabilization of HIF-1α, is transcriptionally active and specifically binds to hypoxia-responsive elements. Moreover, S1P activates the expression of genes known to be closely regulated by HIF-1 and this induction could be blocked by the use of RNA interference oligonucleotides targeting HIF-1α protein. Thus, this work identifies S1P as a novel and potent non-hypoxic activator of HIF-1. We believe that understanding the role played by HIF-1 in S1P gene regulation will have a strong impact on different aspects of vascular biology.

L'endométriose est une maladie gynécologique dépendante des oestrogènes touchant environ 10% des femmes en âge de procréer. Elle se caractérise par la présence de tissu en dehors de la cavité utérine histologiquement similaire à l'endomètre. Les femmes atteintes d'endométriose souffrent de fortes douleurs pelviennes ainsi que d'infertilité. L'étiologie de cette pathologie reste encore aujourd'hui obscure. Des altérations du système immuno-inflammatoire sont de plus en plus mises en cause dans la pathogenèse de cette maladie. L'objectif général de ce projet est d'étudier l'implication dans la pathophysiologie de l'endométriose du déséquilibre du facteur MIF, aux propriétés pro-inflammatoires et angiogéniques, retrouvé anormalement élevé chez les patientes. Nos résultats révèlent l'existence d'une boucle de rétroaction positive entre MIF et les oestrogènes dans les cellules endometrials stromales ectopiques où E2 augmenterait directement l'expression de MIF, qui, à son tour, serait capable d'induire l'expression de l'aromatase, enzyme clé de la biosynthèse des oestrogènes. Cette interaction immuno-endocrinienne pourrait jouer un rôle très important dans le développement de l'endométriose. Au niveau des lésions ectopiques, MIF serait également capable d'avoir des effets angiogéniques en induisant la production des facteurs angiogéniques majeurs VEGF, IL-8 et MCP-1 à travers l'activation des voies de signalisation ERK et p38 MAPKs et son complexe récepteur CD74/CD44. Ainsi, MIF pourrait être impliqué dans l'angiogénèse associée à l'endométriose au niveau du site d'implantation ectopique. D'autre part, l'analyse au sein de l'endomètre eutopique indique que MIF induirait une perturbation des mécanismes moléculaires dans les cellules endométriales stromales des femmes atteintes ou non d'endométriose. De plus, il semblerait que les voies ERK et p38 MAPKs soient impliquées dans ce phénomène et que MIF pourrait avoir un rôle dans l'angiogénèse associée à l'endométriose en induisant les facteurs VEGF, IL-8 et MCP-1 dans les cellules endométriales stromales eutopiques des patientes. L'endométriose est une maladie complexe et multifactorielle. Notre étude montre que MIF pourrait être un des facteurs pouvant jouer un rôle crucial dans la pathophysiologie de l'endométriose.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2007-2008. / La migration des cellules endothéliales est une étape nécessaire à l'angiogenèse. Le facteur pro-angiogénique VEGF {vascular endothelial growth factor) induit la réorganisation du cytosquelette d'actine en fibres de tension et la migration cellulaire en activant la stress-activated protein kinase-2 (SAPK2/p38 : p38) via le VEGFR-2 (vascular endothelial growth factor receptor-2). Cette étude vise à identifier puis à caractériser les fonctions des cibles de p38 dans les cellules endothéliales activées par le VEGF. Suite à une électrophorèse bi-dimensionnelle et à une analyse par spectrométrie de masse, nous avons isolé l'annexine 1 (ANXA1) comme une protéine dont la phosphorylation est induite par le VEGF et est diminuée en inhibant p38. L'ANXAl a d'abord été caractérisée comme une protéine qui module l'action anti-inflammatoire des glucocorticoïdes en inhibant la phospholipase A2. En outre, plusieurs études indiquent que l'ANXAl joue un rôle dans la prolifération et la différenciation cellulaires et qu'elle interagit avec des protéines du cytosquelette comme la tubuline et l'actine. Après avoir identifié l'ANXAl en aval de p38 nous avons caractérisé ses fonctions ainsi que la kinase responsable de sa phosphorylation. En utilisant des essais de phosphorylation in vitro et in vivo, nous avons montré que la MAPKAP kinase-2 activée par le VEGF régule la phosphorylation de l'ANXAl en aval de p38. Dans les cellules non stimulées, l'annexine 1 est prédominante dans le noyau, tandis que lorsque les cellules endothéliales sont stimulées au VEGF, elle se déplace du noyau vers le cytoplasme où elle co-localise avec l'actine F dans les lamellipodes. L'inhibition de la translocation par le SB203580 et la leptomycine B suggère qu'elle nécessite une phosphorylation et le système cargo CRM1. De plus, la migration cellulaire est inhibée à la suite du knockdown de l'ANXAl par l'utilisation d'un ARNi ciblant l'ARNm de la protéine. En outre, la migration cellulaire et la tubulogenèse initiées par le VEGF sont inhibées à la suite du knockdown de l'ANXAl. En conclusion, nos résultats suggèrent que la phosphorylation de l'ANXAl régule l'effet angiogénique associé à l'activation de la voie de signalisation p38/MAPKAP kinase-2 par le VEGF.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2013-2014. / La peau est un organe densément innervé et vascularisé. L’établissement du réseau nerveux dépend de la sécrétion de signaux diffusibles dans la peau qui instruisent à distance certains neurones de s’y arboriser. Ces signaux sont les facteurs neurotrophiques. L’établissement du réseau vasculaire dépend aussi de la présence de signaux instructifs. Notre objectif général était de mieux comprendre l’influence des signaux neurotrophiques et aussi nerveux dans le contexte cutané. Les travaux présentés dans cette thèse décrivent de nouvelles interactions paracrines. Alors que certaines de ces interactions depuis la peau vers les neurones sensoriels et certaines depuis les neurones sensoriels vers le réseau vasculaire pour la vasodilatation sont déjà établies, nous décrivons l’influence des facteurs neurotrophiques sur le réseau vasculaire et l’influence des neurones sensoriels sur la réépithélialisation. Nous avons premièrement émis l’hypothèse qu’en plus d’influencer les neurones, les facteurs neurotrophiques influencent le réseau vasculaire. Nous montrons que le NGF, le BDNF, le NT-3 et le GDNF sont tous exprimés dans l'épiderme, que le NGF et le NT-3 sont exprimés par les fibroblastes et que le BDNF est produit par les cellules endothéliales. Les cellules de Schwann, également retrouvées dans la peau, produisent du NGF, BDNF et GDNF. Nous montrons que ces peptides sont de très puissants facteurs angiogéniques en utilisant un modèle de derme endothélialisé humain reconstruit par génie tissulaire. Une augmentation de 40 à 80 % du nombre de pseudocapillaires fut observée après l'addition de 10 ng/ml de NGF, 0,1 ng/ml de BDNF, 15 ng/ml de NT-3, et 50 ng/ml de GDNF. Cet effet angiogénique dépend de la liaison aux récepteurs de facteurs neurotrophiques TrkA, TrkB, GFRa-1 et c-ret, qui sont tous exprimés par les cellules endothéliales humaines. Cet effet a été bloqué pour les récepteurs Trk par l’addition de l'inhibiteur compétitif K252a. Ensuite, nous avons dans un deuxième temps émis l’hypothèse que les neurones sensoriels influencent directement la réépithélialisation. Pour vérifier cela, nous avons développé un nouveau modèle de réépithélialisation par génie tissulaire. Il est constitué d’un équivalent épidermique troué exprimant une protéine fluorescente verte qui a été empilé sur un équivalent dermique servant de substrat pour l’épiderme qui referme alors naturellement la plaie. L’équivalent est endothélialisé et innervé ou non par les neurones sensoriels de souris. Nous avons observé que la réépithélialisation est plus rapide en présence de neurones sensoriels. Nous avons démontré que les neurones sensoriels sécrètent une petite protéine dans notre modèle, soit de la substance P, et que les kératinocytes expriment le récepteur cellulaire NK1 de la substance P. Enfin, nous montrons que la substance P contribue à augmenter la vitesse de fermeture des plaies induites par les neurones à l'aide d’un agoniste et d’un antagoniste du récepteur NK1. L'ensemble des résultats procure une meilleure compréhension de l’importance des contextes neurotrophiques et nerveux dans la peau. Nos résultats pourraient laisser présager que d’améliorer la régénération nerveuse cutanée lorsqu’elle est déficiente améliorerait aussi l’homéostasie du tissu cutané. / The skin is an organ densely innervated and vascularized. The establishment of the cutaneous nervous system depends on the secretion of neurotrophic factors by the skin. Meanwhile, the establishment of the vascular network also depends on soluble instructive cues. The work presented in this thesis describes new paracrine interactions. While interactions from skin to sensory neurons for the development of innervation and interactions from sensory neurons to blood vessel for vasodilation of the vasculature are described elsewhere, we demonstrate here the influence of neurotrophic factors on the vascular network and the influence of sensory neurons on the reepithelialization of wounds. Our overall goal was to clarify the influence of the neurotrophic and nervous contexts on the homeostasis of the skin. First, we hypothesized that in addition to their neuronal contribution, neurotrophic factors also influence the vascular network. We show that NGF, BDNF, NT-3 and GDNF are expressed in the epidermis, while NGF and NT-3 are expressed by fibroblasts and BDNF by endothelial cells. Finally, Schwann cells produce NGF, BDNF and GDNF. We show that these peptides are very potent angiogenic factors using a model of human endothelialized reconstructed dermis by tissue engineering. An increase of 40 to 80% of the number of capillary-like tubes was observed after the addition of 10 ng/ml NGF, 0.1 ng/ml of BDNF, 15 ng/ml of NT-3, and 50 ng/ml of GDNF. This angiogenic effect depends on the neurotrophic factor receptor TrkA, TrkB, GFRa-1 and c-ret that are all expressed by human endothelial cells. This effect was blocked by adding the Trk inhibitor K252a for NGF, BDNF and NT-3. Second, we hypothesized that sensory neurons directly influence reepithelialization by secreting the neuropeptide substance P. To verify this, we developed a new model of reepithelialization. It consists of a perforated epidermal equivalent expressing a green fluorescent protein stacked on a dermal equivalent that is used as a bed for reepithelialization. The reconstructed skin is endothelialized and innervated or not with sensory neurons of mouse. Sensory neurons produce substance P in the model and keratinocytes express the NK1 cell receptor for substance P. Keratinocyte migration was quantified by fluorescence. Reepithelialization was faster in presence of sensory neurons and we show that substance P contributes to this effect with agonist and antagonist of the NK1 cell receptor. The overall results provide a better understanding of the importance of the neurotrophic and sensory contexts in the skin. Thus, cutaneous innervation does not only contribute to the sensory detection. Our findings may suggest that improving nerve regeneration would improve skin long term tissue homeostasis.

Les pathologies vasculaires placentaires sont fréquentes et graves. La forme maternelle prédominante est la pré-éclampsie et la forme fœtale le retard de croissance intra-utérin. Les questions posées autour de ce sujet concernent tout d'abord la prédiction de la survenue de ces pathologies suffisamment tôt afin de permettre une surveillance rapprochée, une administration de corticoïdes et une prise en charge dans une maternité de niveau adaptée. La prévention de la survenue et de la récidive ainsi que le traitement de ces pathologies la phase constituée sont aussi des problématiques encore non résolues. Notre objectif était de travailler sur ces différentes questions pa l'intermédiaire de trois études : l'étude ANGIOPRED), l'étude VOLUPLA et l'étude GROWTH. Les résultats de ces travaux et une revue d la littérature mettent en évidence une perturbation des facteurs de l'hémostase et des facteurs angiogéniques dans la pré-éclampsie et dans le retard de croissance. L'association des facteurs maternels, échographiques, angiogéniques et sériques constitue un modèle prédictif efficace principalement du fait d'une excellente valeur prédictive négative. Le volume placentaire est corrélé au taux de D- Dimères et est intéressant pour la prédiction des pathologies vasculaires placentaires. De nouveaux travaux devront poursuivre l'étude d la prédiction, de la prévention et du traitement des pathologies liées au placenta. Le traitement est notamment l'objet de l'étude Growth qui vise à évaluer l'efficacité de l'énoxaparine dans le traitement du retard de croissance vasculaire constitué. / Placenta-mediated adverse pregnancy outcomes are frequent and severe pathologies whose predominant maternal form is preeclampsia and fetal form, intrauterine growth retardation. The questions asked about this subject concern first of all the prediction of the occurrence of its pathologies in a sufficiently early way to allow for close monitoring, administration of corticosteroids, and management in an appropriate level of maternity. The prevention of the occurrence and recurrence and the treatment of its pathologies in the constituted phase are also unresolved problems. Our objective was therefore to work on its various questions through three studies: the ANGIOPREI study, the VOLUPLA study and the GROWTH study. The results of his work and of the literature show that the factors of haemostasis anc angiogenic factors are disturbed in preeclampsia and in growth retardation. The association of maternal, ultrasound, angiogenic and serum factors constitutes a predictive model that is effective mainly by an excellent negative predictive value. The placental volume is correlated with the D-dimer level and is interesting for placenta-mediated adverse pregnancy outcomes prediction. New studies will have to continue the exploration of the prediction, prevention and treatment of this pathologies related to the placenta. The treatment is notably the object of the study Growth which aims to evaluate the effectiveness of the Enoxaparin for the treatment of constituted vascular growt retardation.

La placentation humaine est de type hémomonochoriale, le sang maternel est directement en contact avec le syncytiotrophoblaste. Les flux sanguins maternels, dans la chambre intervilleuse, exercent des forces mécaniques de cisaillement (shear stress) sur la surface microvillositaire du syncytiotrophoblaste. Les effets physiologiques du shear stress exercé par les flux sanguins sur l’endothélium vasculaire artériel et veineux ont fait l’objet de nombreux travaux scientifiques. En revanche, les effets biologiques du shear stress sur le syncytiotrophoblaste humain n’ont jamais été explorés. L’objectif de ce travail était premièrement d’évaluer les valeurs du shear stress exercé in vivo sur le syncytiotrophoblaste humain au cours des grossesses normales, puis de mettre au point un modèle de culture primaire dynamique afin de reproduire les conditions physiologique et d’étudier in vitro la réponse biologique du syncytiotrophoblaste au shear stress. En dépit d’un débit sanguin maternel intraplacentaire important, estimé entre 400 et 600 mL.min-1, le shear stress moyen exercée par le syncytiotrophoblaste est estimée entre 0.5±0.2 et 2.3±1.1 dyn.cm-2. Nos résultats montrent cependant que l’intensité du shear stress est très hétérogène tant à l’échelle de la chambre intervilleuse que de la villosité terminale. Nous avons développé un modèle de culture cellulaire dynamique en condition de flux adapté au syncytiotrophoblaste humain. Ce modèle permet d’appliquer un shear stress égal et constant sur toutes les cellules cultivées et reproductible à chaque culture primaire. Aux gammes de shear stress étudiées (1 dyn.cm-2), nous n’avons pas mis en évidence de diminution de la viabilité cellulaire ni de déclenchement des processus précoces d’apoptose en conditions dynamiques comparativement aux conditions statiques. Deux types de chambre de perfusion permettent d’étudier des réponses cellulaires au shear stress à court et long terme selon des temps d’exposition allant de 5 minutes à 24 heures. Ce modèle expérimental a permis de montrer que le syncytiotrophoblaste humain en culture primaire est mécanosensible. La réponse cellulaire à des niveaux de shear stress de 1 dyn.cm-2 est multiple selon les temps d’exposition et le niveau d’intégration étudié. Après 45 minutes de shear stress les taux d’AMP cyclique intracellulaires sont augmentés ce qui a pour effet d’activer la voie de signalisation intracellulaire PKA-CREB. Cette augmentation d’AMP cyclique est secondaire à la synthèse et la libération de prostaglandine E2 qui, par une boucle de régulation autocrine stimule l’adenylate cyclase. L’augmentation de la synthèse/libération de PGE2 est dépendante de l’augmentation rapide du calcium intracellulaire sous shear stress. L’exposition au shear stress de 24 heures stimule l’expression et la sécrétion du PlGF, un facteur de croissance indispensable à l’angiogenèse placentaire et pour l’adaptation maternelle à la grossesse sur le plan vasculaire. Nos travaux montrent que l’augmentation de l’AMPc intracellulaire et l’activation de la PKA contribuent à la phosphorylation de CREB, facteur de transcription régulant l’expression du PlGF. / Human placentation is hemomonochorial, maternal blood circulates in direct contact with the syncytiotrophoblast. In the intervillous space, the maternal blood exerts frictional mechanical forces (shear stress) on the microvillous surface of the syncytiotrophoblast. Flowing blood constantly exerts a shear stress, on the endothelial cells lining blood vessel walls, and the endothelial cells respond to shear stress by changing their morphology, function, and gene expression. The effects of shear stress on the human syncytiotrophoblast and its biological functions have never been studied. The objectives of this study were (1) to determine in silico the physiological values of shear stress exerted on human syncytiotrophoblast during normal pregnancies, (2) to develop a model reproducing in vitro the shear stress on human syncytiotrophoblast and (3) to study in vitro the biological response of human syncytiotrophoblast to shear stress. The 2D numerical simulations showed that the shear stress applied to the syncytiotrophoblast is highly heterogeneous in the intervillous space. In spite of high intraplacental maternal blood flow rates (400-600mL.min-1), the estimated average values of shear stress are relatively low (0.5±0.2 to 2.3±1.1 dyn.cm-2). To study the shear stress-induced cellular responses during exposure times ranging from 5 minutes to 24 hours we have developed two dynamic cell culture models adapted to the human syncytiotrophoblast. We found no evidence of decreased cell viability or early processes of apoptosis in dynamic conditions (1 dyn.cm-2, 24h) compared to static conditions. Shear stress (1 dyn.cm-2) triggers intracellular calcium flux, which increases the synthesis and release of PGE2. The enhanced intracellular cAMP in FSS conditions was blocked by COX1/COX2 inhibitors, suggesting that the increase in PGE2 production could activate the cAMP/PKA pathway in an autocrine/paracrine fashion. FSS activates the cAMP/PKA pathway leading to upregulation of PlGF in human STB. Shear stress-induced phosphorylation of CREB and upregulation of PlGF were prevented by inhibition of PKA with H89 (3 μM). The syncytiotrophoblast of the human placenta is a mechanosenstive tissue.