Touchant près de 3 à 10 % des nouveau-nés, les hémangiomes infantiles (HI) sont des tumeurs vasculaires bénignes, les plus fréquentes chez les nourrissons. Les HI sévères sont actuellement traités par un bêtabloqueur, le propranolol, dont l’efficacité a été découverte de manière fortuite. Ainsi, son mécanisme d’action est méconnu. Le propranolol se fixe sur les récepteurs beta-adrénergiques et empêche leur activation par les catécholamines comme la noradrénaline. Nous nous sommes donc interrogés sur la relation entre le propranolol et la noradrénaline dans cette tumeur. Nous avons montré une forte expression de la noradrénaline et des enzymes de synthèse des catécholamines dans les HI, comparés aux hémangiomes congénitaux, qui diminuent lorsque la tumeur involue ou est traitée par le propranolol. Nous avons ensuite réalisé un modèle in vitro ressemblant à l’HI à partir de cellules isolées d’HI capables de synthétiser les catécholamines : les cellules endothéliales et les péricytes. Ce modèle nous permettra d’étudier l’impact de la noradrénaline et du propranolol sur ces cellules. Parallèlement, notre équipe a réalisé un modèle in vivo qui a permis de mettre en évidence le rôle clé de la protéine quaporine-1 (AQP1) dans la réponse antitumorale du propranolol. Nous avons également étudié l’expression de l’AQP1 dans les HI et les hémangiomes congénitaux et découvert un type cellulaire adventitiel exprimant l’AQP1 dans les HI, le télocyte. Au total, notre travail sur l’HI a mis en évidence d’une part une possibilité de production endogène accrue de noradrénaline, probablement antagonisée avec succès par le propranolol, et la découverte de télocytes AQP1+ qui pourraient avoir un rôle dans la spécificité de la réponse des HI au propranolol. / Affecting nearly 3 to 10 % of newborns, infantile hemangiomas (HI) are the most common benign vascular tumors in infants. Severe HIs are currently treated with a beta-blocker, propranolol, whose efficacy was discovered by serendipidity. Propranolol binds to beta-adrenergic receptors and prevents their activation by catecholamines such as noradrenaline. We therefore wondered about the relationship between propranolol and noradrenaline in this tumor. We showed a strong expression of noradrenaline and catecholamine synthesis enzymes in HI, compared to congenital hemangiomas, which decrease when the tumor involutes or is treated with propranolol. We then realize an in vitro model resembling HI from cells isolated from HI capable of synthesizing catecholamines: endothelial cells and pericytes. This model will permit to study the impact of noradrenaline and propranolol on these cells. At the same time, our team created an in vivo model that highlighted the key role of aquaporin-1 protein (AQP1) in the antitumor response to propranolol. We have also studied the expression of AQP1 in HI and congenital hemangiomas, and discovered an adventitious cell type expressing AQP1 in HI, the telocyte. Altogether, our work on HI has revealed firstly the possibility of increased endogenous production of norepinephrine, probably successfully antagonized by propranolol, and secondly the presence of AQP1 + cells which could have a central role central in the specificity of HI response to propranolol.

L'hémangiome capillaire infantile (IH) est une tumeur vasculaire bénigne courante. Les formes sévères sont traitées depuis 2008 par propranolol bien que le mécanisme d’action reste à ce jour inexpliqué. La 1ère partie de ma thèse est une étude de tolérance chez les enfants traités par propranolol dans le cadre de l'ATU française. L'analyse de cette base de données prospective de 922 enfants a permis de confirmer la bonne tolérance du propranolol dans la population pédiatrique, et de cibler les situations à risque de complication. La 2e partie est une étude de la signalisation adrénergique à partir des tissus d'IH opérés. Tout d'abord, nous avons identifié par immunofluorescence les cellules exprimant les récepteurs béta-adrénergiques ADRB1, 2 et 3 : Nous avons observé une forte expression d'ADRB2 sur le mastocyte, et de manière plus modérée d'ADRB1 et 2 sur les vaisseaux. Ce profil d'expression était retrouvé quel que soit le degré d'involution de la tumeur, et était également observé sur des tumeurs vasculaires contrôles qui elles ne répondent pas au propranolol. Nous avons donc envisagé une activation des récepteurs ADRB propre aux IH prolifératifs. Cette hypothèse a été confirmée par la mise en évidence, de l'expression d'enzymes de synthèse des catécholamines et de marqueurs neuroendocrines sur les péricytes des IH prolifératifs, sur tissus inclus en paraffine et également péricytes d’IH mis en culture. La surexpression de HIF1-a sur ces cellules a conduit à tester l’effet du propranolol en hypoxie. Nous n’avons pas mis en évidence d'effet sur la prolifération cellulaire, mais par contre une inhibition de la sécrétion de VEGF induite par l’hypoxie. / Capillary infantile haemangioma (IH) is a common benign vascular tumour of infants. Severe forms are treated since 2008 by propranolol. However, its dramatic efficacy remains until now unexplained.The first part of my thesis is a safety study of children treated with propranolol as part of the French Compassionate Use Program. The prospective vigilance database, including 922 children, confirmed the safety of propranolol among the paediatric patients, and highlighted the circumstances at risk of complications.The second part is a study of adrenergic signaling in IH tissues. First, we identified by immunofluorescence the expression of beta-adrenergic receptors on IH cells. We observed a strong expression of ADRB2 on mast cells, and a moderate ADRB1 and 2 expression on vessels. This expression pattern was the same regardless of the degree of involution of the tumour, and has also been observed on tumour vascular controls which did not respond to propranolol. We therefore hypothesized that ADRB receptors may be activated in proliferative IH. We indeed detected the expression of catecholamine synthesis enzymes and of neuro-endocrine markers on pericytes in paraffin-embedded tissues, and also in IH pericytes in culture. We also detected HIF1-alpha overexpression and therefore explored propranolol effect during hypoxia. Propranolol had no effect on cell proliferation, but reduced hypoxia-induced secretion of VEGF-A.