Le seul traitement actuellement disponible pour les accidents vasculaires cérébraux d’origine ischémique est la thrombolyse par l’activateur tissulaire du plasminogène recombinant (rt-PA). Cependant, l’efficacité du rt-PA est souvent partielle ou absente, et des phénomènes de réocclusion du vaisseau peuvent être observés. Par ailleurs, l’administration de rt-PA est associée à un risque hémorragique. Il apparaît donc indispensable de rechercher les mécanismes à l’origine de la toxicité vasculaire du rt-PA, afin de pouvoir développer des stratégies capables de protéger le lit vasculaire. Parmi ces stratégies, notre équipe a montré dans des modèles expérimentaux que l’inhibition d’une enzyme nucléaire, la poly(ADP-ribose) polymérase ou PARP, permet de protéger la barrière hémato-encéphalique, de réduire les hémorragies et d’améliorer la reperfusion cérébrale suite à l’administration post-ischémique de rt-PA. Dans ce contexte, mon travail a consisté à étudier les mécanismes impliqués dans les altérations vasculaires associées à l’administration de rt-PA à la suite de l’ischémie. Mes travaux de recherche ont comporté un volet in vivo et un volet in vitro. Les études réalisées in vivo ont été menées dans un modèle murin d’ischémie cérébrale thrombo-embolique. Nos résultats indiquent que ni l’ischémie, ni le rt-PA, ni l’association au rt-PA d’un puissant inhibiteur de PARP, le PJ34, ne modifient à 24 heures la présence de dépôts de fibrine, marqueur d’hypoperfusion et de réocclusion. Nous nous sommes ensuite intéressés à deux marqueurs endothéliaux d’inflammation : VCAM-1 et ICAM-1, et avons montré que leur expression, qui augmente 24 heures après l’ischémie, n’est pas modifiée par le rt-PA. Enfin, l’association du PJ34 au rt-PA réduit significativement l’expression post-ischémique de VCAM-1, ce qui suggère le rôle de la PARP dans l’expression de cette molécule d’adhésion. La seconde partie de mon travail a été réalisée in vitro sur une lignée de cellules endothéliales cérébrales murines (bEnd.3). Le rt-PA est à l’origine de changements caractéristiques au niveau de l’organisation et de la morphologie de ces cellules. Ces changements ne sont pourtant associés ni à une dégradation de l’expression des molécules de jonctions inter-endothéliales (occludine, VE-cadhérine), ni à une augmentation de l’expression des marqueurs endothéliaux pro-inflammatoires (VCAM-1, ICAM-1). Nous nous sommes également intéressés à d’autres marqueurs de dysfonction endothéliale, les microparticules endothéliales (MPE). Nos résultats montrent que le rt-PA est à l’origine d’une augmentation importante de la libération des MPE. L’utilisation d’un inhibiteur de la protéine p38, le SB203580, et d’un inhibiteur de PARP, le PJ34, permet de réduire cette augmentation, ce qui suggère que p38 et la PARP pourraient être impliquées dans la production de MPE induite par le rt-PA. En conclusion, l’ensemble de ce travail contribue à préciser les effets vasculaires du rt-PA. Parmi ces effets, la mise en évidence de la production de MPE, via la PARP, est particulièrement novatrice. / Thrombolysis with recombinant tissue plasminogen activator (rt-PA) is currently the only approved pharmacological strategy for acute ischemic stroke. However, the efficacy of rt-PA is rarely complete, and arterial reocclusion can be observed. Furthermore, administration of rt-PA increases the risk of hemorrhagic transformations. Therefore, it is essential to seek mechanisms underlying the vascular toxicity of rt-PA in order to develop strategies protecting the vascular bed. Among these strategies, our laboratory has previously shown that inhibition of poly (ADP-ribose) polymerase (PARP), a nuclear enzyme, protects the blood-brain barrier, reduces hemorrhagic transformations and improves cerebral reperfusion following the post-ischemic administration of rt-PA. In this context, the aim of the present work was to establish the post-ischemic mechanisms of rt-PA-induced vascular alterations. The research was divided into (1) in vivo experiments and (2) in vitro studies to examine the effect of rt-PA on the endothelium. The in vivo studies were performed in a mouse model of thrombo-embolic stroke induced by thrombin injection in the middle cerebral artery. Our results showed that neither ischemia, nor rt-PA, nor the association to rt-PA of the potent inhibitor of PARP PJ34 alter cerebral fibrin deposits, a marker of hypoperfusion and reocclusion, at 24 hours after ischemia. We then evaluated the expression of two endothelial markers of inflammation : VCAM-1 (vascular cell adhesion molecule-1) and ICAM-1 (intercellular adhesion molecule-1). Our results showed that their expressions increase 24 hours after ischemia and are not modified by rt-PA. Finally, the association of PJ34 to rt-PA significantly reduced the post-ischemic expression of VCAM-1, suggesting a role for PARP in the expression of this adhesion molecule. The second part of my work was carried out in vitro in cultures of mouse brain-derived endothelial cells bEnd.3. In the presence of rt-PA, the organization and the morphology of the endothelial cells radically changed. However, these changes were associated neither to a degradation of endothelial junction proteins (occludin, VE-cadherin (vascular endothelial-cadherin)), nor to an increase in the expression of pro-inflammatory endothelial markers (VCAM-1, ICAM-1). We were also interested in a recently identified marker of endothelial dysfunction : endothelial microparticles (EMP). Our results showed that rt-PA induces a significant increase in the EMP released by bEnd.3 cells. The use of a p38 inhibitor, SB203580, and the PARP inhibitor, PJ34, reduced this increase, suggesting that p38 and PARP could be involved in the EMP production induced by rt-PA. In conclusion, this work helps to clarify the vascular effects of rt-PA. Among these effects, the highlight of EMP production, through PARP pathway, is particularly original.

L'étude systématique de l'hémostase post-thrombolytique a été peu étudiée. Chez 80 malades thrombolysés consécutifs, une étude prospective a comporté l'étude – aux heures 0, 2 et 24 – des facteurs de l'hémostase suivants: fibrinogène, plasminogène, PDF (produits de dégradation de la fibrine et du fibrinogène), D-dimères, alpha2-antiplasmine et facteur XIII, ainsi que l'hématocrite et la numération plaquettaire. Des calculs statistiques approfondis ont exploré les corrélations des variations des facteurs hémostatiques entre eux et avec 37 paramètres cliniques et étiologiques. Processus moléculaires post-thrombolytiques. Le rt-PA induit deux processus, indépendants statistiquement à la 2ème heure: d'une part une élévation des PDF et des D-dimères; d'autre part, une baisse du fibrinogène, corrélée à une baisse du plasminogène (r=0,48, p=0.01), de l'alpha2-antiplasmine (r=0.48, p =0.004) et du facteur XIII (r=0.44, p=0.01). La baisse du plasminogène est corrélée significativement avec celle de l'alpha2-antiplasmine (r=0.77, p<0.001), et du facteur XIII (r=0.47, p=0.02). La mise en jeu de facteurs anti-fibrinolytiques, qui n'avait jamais été décrite précédemment, peut jouer un rôle dans une limitation de la fibrinolyse et dans la rethrombose. Des corrélations sont notées entre la baisse précoce du plasminogène et l'étiologie cardioembolique (p=0.04), et un mauvais pronostic final (p=0.03), possiblement en rapport la thrombolyse intense de gros caillots. Les hématomes intra-cérébraux parenchymateux (HP) sont liés significativement à la baisse du fibrinogène (p=0.01) et à l'augmentation des PDF (p=0.01). Une baisse du fibrinogène au-dessous de 2g/L multiplie la probabilité de HP précoce par un facteur 12,82. Ainsi est confirmé le modèle d'une “coagulopathie précoce avec dégradation du fibrinogène”», prédictive de l'hématome, proposé par l'équipe lyonnaise de thrombolyse en 2004 / A systematic study of post-thrombolytic haemostasis has rarely been performed. In 80 consecutive patients, we have prospectively studied at hours 0, 2 and 24 the following parameters: fibrinogen, plasminogen, alpha2-antiplasmin, factor XIII, fibrin(ogen) Degradation Products (FDP), D-dimers, haematocrit and platelet count. Comprehensive statistical studies calculated correlations of the haemostatic values betwen themselves and with 38 etiological and clinical parameters. Molecular dynamics. Two changes between h0 and h2 were statistically independent: an increase in FDP and D-Dimers; a decrease in fibrinogen, plasminogen, alpha2-antiplasmin and factor XIII. At h2, the decrease in fibrinogen was significantly correlated with that of plasminogen (0.48, p = 0.01), alpha2-antiplasmin (0.48, p = 0.004), and factor XIII (0.44, p = 0.01). The decrease in plasminogen was significantly correlated with those of antifibrinolytic components, alpha2-antiplasmin (r=0.77, p<0.001) and factor XIII (0.47, p=0.02). To our knowledge, such an activation of antifibrinolytic components had not hitherto been mentioned. The h2 decrease of plasminogen was correlated with cardioembolic etiology (p=0.04) and final poor oucome (p=0.03), a fact possibly due to intense thrombolysis of large clots. Patients having early parenchymal hematomas (PH) showed h2 haemostasis disturbances: high FDP (p=0.01), and low fibrinogen (p=0.01). The decrease in fibrinogen less than 2g/L multiplies the odds of early PH by a factor 12.82. Thus, we confirm the model of an “early fibrinogen degradation coagulopathy” predictive of hematomas, which had been coined by the Lyon thrombolysis team in 2004