Le facteur 4 plaquettaire (PF4/CXCL4) est un tétramère constitué de quatre sous-unités identiques de 7,8 kDa qui est libéré en grande quantité par les plaquettes lors de l’hémostase primaire (ensemble des phénomènes permettant un colmatage initial d’une lésion vasculaire). L’étude de la formation d’un caillot de fibrine en présence de PF4 montre une augmentation de la turbidité finale du caillot : le PF4 modifie le réseau formé. Etant donné que la plupart des acteurs de la fibrinolyse se lie au caillot de fibrine et que le PF4 modifie sa structure, nous avons pensé qu’il serait intéressant de rechercher si le PF4 influençait aussi la fibrinolyse. La lyse d'un caillot est effectuée par la plasmine issue de l'activation du plasminogène par son activateur d’origine tissulaire (t-PA) en présence d’un cofacteur qui n'est autre que la fibrine. Nous avons étudié la lyse de caillots de plasma, obtenus par activation de la cascade de la coagulation, en condition statique et à l'aide d'un modèle de thrombose artérielle (système Chandler loop). Dans les deux cas, une diminution du temps de demi-lyse a été observée en présence de PF4. Cependant, la lyse de caillots préparés par simple ajout de thrombine sur du fibrinogène ne permet pas de retrouver cet effet du PF4. Ceci suggère que l’influence du PF4 sur la structure du caillot n’est pas à l’origine de l’effet sur sa lyse et que le PF4 n’influence pas (ou très peu) l'activation du plasminogène, ainsi que l'activité de la plasmine résultante. Cette hypothèse a été confirmée par l’étude de l’activité amydolytique du t-PA et de la plasmine (quelle soit ajoutée ou générée). En système purifié, les inhibiteurs plasmatiques de la fibrinolyse sont absents. Les deux principaux sont l'inhibiteur de l'activateur du plasminogène de type 1 (PAI-1) et l’α2-antiplasmine (α2-AP). La lyse de caillots préparés à partir de plasma déficient en α2-AP montre une diminution du temps de demi-lyse en présence de PF4 (comme pour le plasma normal), alors qu’avec le plasma dépourvu de PAI-1 le temps de demi-lyse n'est plus influencé. De plus, l’ajout de PAI-1 dans le système purifié entraine une diminution du temps de demi-lyse en présence de PF4. Ceci suggère que le PF4 prévient directement ou indirectement l'inhibition du t-PA par PAI-1. L’étude de la cinétique d'inhibition de l’activité amidolytique du t-PA par le PAI-1, la détermination de la stœchiométrie de cette inhibition, et l’analyse de ces cinétiques par immuno-empreinte montrent que le PF4 est un modulateur de la fibrinolyse qui agit en retardant la formation d'un complexe initial entre le t-PA et le PAI-1. Cette nouvelle fonction du PF4 est cohérente, et vient en complément de celle décrite récemment d’inhibiteur de l'activation du TAFI. / Platelet factor 4 (PF4/CXCL4) is a tetramer constituted of four identical 7,8 kDa subunits released in large quantities by platelets during primary heamostasis (allowing initial clogging of a vascular injury). Study of fibrin clot formation in the presence of PF4 shows an increase of the final clot turbidity: PF4 modifies the formed network. Given that most fibrinolysis actors are bound to the fibrin clot and that PF4 modifies its structure we thought it would be interesting to investigate if PF4 also influences fibrinolysis. Clot lysis is performed by plasmin originating from activation of its precursor by tissue plasminogen activator (t-PA) with fibrin itself as cofactor of the reaction. We have studied lysis of plasma clots formed by activation of the coagulation cascade in static condition and in a Chandler loop model mimicking arterial thrombosis. Half-times of lysis decreased in the presence of PF4 in both systems. However, PF4 had no longer detectable influence on the half-time of lysis with clots formed by direct addition of thrombin on purified fibrinogen. Observation suggested that the observed decrease of the half-time of lysis induced by PF4 did not originate from its influence on fibrin clot formation and that PF4 had little effect if any on plasminogen activation or plasmin activity. We confirmed this hypothesis by comparing amydolytic activities of t-PA and plasmin (added or generated through plasminogen activation). In purified system, fibrinolysis inhibitors are absent. The two main inhibitors are plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) and α2-antiplasmin (α2-AP). Lysis of clots obtained from α2-AP deficient plasma showed a decrease of the half-time of lysis in the presence of PF4 (as in normal plasma), whereas in PAI-1 deficient plasma half-time of lysis was unchanged. Moreover if PAI-1 was added to the purified system, half-time of lysis decreased in the presence of PF4. Observations therefore suggested that PF4 prevented directly or indirectly t-PA inhibition by PAI-1. Kinetics of the amidolytic activity of t-PA inhibition by PAI-1 in the presence or not of PF4, determination of its stoichiometry and Western blot analysis of these inhibition kinetics revealed that PF4 is a fibrinolysis modulator which delays formation of the initial (Michaelis) complex between t-PA and PAI-1. This new feature of PF4 is consistent and complementary with its recently described role as a modulator of TAFI activation.

Actuellement, l'étude exploratoire de la fonction hémostatique en routine se fonde essentiellement sur les tests du bilan standard d'hémostase, c'est à dire la détermination du temps caractéristique de formation d'un gel de fibrine dans des conditions standardisées. Cependant, la dernière décennie a vu la naissance de nouveaux tests se focalisant sur les transformations mécaniques du sang lors de sa coagulation. Portés par les récentes avancées dans la connaissance des phénomènes biochimiques et biophysiques menant à ces transformations mécaniques, ces tests, basés sur une étude dynamique des propriétés viscoélastiques de la coagulation du sang total, sont aujourd'hui de plus en plus adoptés par les hématologues et sont au centre d'un nombre grandissant d'études cliniques. C'est dans ce contexte que, s'appuyant sur les récents développements des techniques ultrasonores haute-fréquence, un dispositif de monitoring ultrasonore haute-fréquence de la coagulation sanguine sur sang total a été développé au sein de notre équipe. Grâce à une analyse simultanée de plusieurs paramètres acoustiques, ce dispositif à montré ses capacités à suivre les transformations mécaniques du sang coagulant. Le travail de cette thèse a consisté à poursuivre le développement de ce dispositif en s'attachant notamment à discriminer le rôle respectif des différents phénomènes ayant lieu lors de la coagulation sur les cinétiques acoustiques mesurées. En analysant les effets de traitements anticoagulant et anti-agrégant plaquettaires sur notre monitoring ultrasonore dans le cadre d'une étude clinique pilote, un premier potentiel diagnostic du dispositif a été établi. Les résultats de cette étude ont ensuite mené à la mise en place de mesures spécifiques centrées sur deux phénomènes : la formation de la fibrine et la contraction plaquettaire. Une visualisation originale de la formation du réseau de fibrine a pu être mise en place et a mené à la détermination d'un nouveau paramètre capable de déterminer à la fois le temps de gélification et le temps de rétraction. La gélification du milieu s'est avéré être primordiale dans l'évolution de l'atténuation dans le milieu, tout comme la rétraction du caillot est essentiellement responsable de l'augmentation de la vitesse. / Today, routine blood coagulation tests rely principally on the measurement of the time for a blood sample to gel under standardized conditions. However, in the last decade, new tests focused on monitoring mechanical changes during blood coagulation have been developped. Thanks to a new understanding of the biochemical and biophysical phenomena leading to those mechanical changes, these tests, dynamically studying the viscoelastic properties of coagulating whole blood, tend to be more and more adopted by haematologists and are the focus of a tremendous amount of clinical studies. Within this context and due to the recent development of high-frequency ultrasound techniques, a high-frequency ultrasound apparatus allowing the monitoring of whole blood coagulaion has been developped by our team. Simultaneously analysing the kinetics of four acoustical parameters, it has shown its potential in monitoring the mechanical changes appearing in whole blood coagulation. In this PhD thesis, new developments of this technique have been carried out and allowed to discriminate the respective role of the different phenomena appearing during coagulation on our acoustical parameters. Analysing the effect of anticoagulant and antiplatelet therapy within a pilot clincal study, the diagnostic potential of our test has been established. Following the results of this study, specific measurements have been set up and have shown the importance of two phenomena : fibrin formation and platelet contraction. A new way to visualize the fibrin network formation has been devised and has led to the computation of a new parameter capable of defining gel time and retraction time. Gelation of the medium was shown to be linked to the changes in attenuation in the medium and retraction of the clot was found to be critical in the rise of longitudinal velocity.