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). 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. 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. 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.

Contrairement aux HDL de sujets sains, les HDL de patients diabétiques ont perdu leur capacité à contrecarrer les effets inhibiteurs des LDL oxydées sur la vasorelaxation endothélium dépendante. Les mécanismes en cause ne sont pas connus. Or la glycation et l’oxydation sont deux phénomènes majeurs au cours du diabète. Nous avons donc étudié in vitro, le rôle de la glycation (associée ou non à une oxydation spontanée), et de l’oxydation d’HDL issues de sujets sains, sur leurs capacités à contrecarrer les effets inhibiteurs des LDL oxydées sur la vasorelaxation endothélium dépendante. Chaque condition a conduit au même constat: les HDL modifiées perdent leur pouvoir vasorelaxant en présence de LDL oxydées. En revanche, en l’absence de LDL oxydées, elles n’altèrent pas la vasorelaxation induite par l’acétylcholine. Ainsi les modifications structurelles des HDL (glycation, oxydation, ou les deux) induisent une perte de leur capacité à protéger l’endothélium du stress oxydatif, plutôt qu’un effet délétère direct sur l’endothélium. Un des mécanismes majeur impliqué dans ce phénomène est probablement l’absence de fixation de ces HDL modifiées à leur récepteur SR-BI. Elles ne pourraient plus alors s’opposer au niveau des cavéoles aux effets délétères des LDL oxydées, et ne favoriseraient plus la production de NO. Mais si aussi bien la glycation que l’oxydation des HDL entraînent ces effets néfastes, il semblerait qu’en condition physiopathologique (oxydation spontanée des HDL glyquées), l’oxydation ne majore pas cette perte de capacité des HDL à contrecarrer les effets inhibiteurs des LDL oxydées sur la vasorelaxation. / Contrary to HDL from normolipidaemic and normoglycaemic subjects, HDL from diabetic patients have lost their capacity to reverse the inhibition of vasorelaxation induced by oxidized LDL. Mechanisms involved are unknown. The glycation and oxidation of HDL are two major phenomena in diabetes mellitus. The aim of this work was to study in vitro the role of glycation (with or without spontaneous oxidation) and oxidation of HDL, on their capacity to counteract the inhibitory effect of oxidized LDL on endothelium-dependent vasorelaxation. Each state showed the same result, modified HDL lost their vasorelaxing power in stress conditions (with oxidized LDL). Nevertheless, modified HDL alone (without oxidized LDL) did not alter vasorelaxation induced by acetylcholine, after noradrenaline-induced vasoconstriction. Thus, modifications of HDL induce a loss of the ability to protect vessels from oxidative stress rather than have a direct deleterious effect on the vessel. One of the major mechanisms involved in this phenomenon is probably the loss of SR-BI binding of these modified HDL, that could lead to the inability of HDL to protect caveolae from deleterious effects induced by oxidized LDL and could not preserve NO production. However, though glycation, like oxidation of HDL, leads to these deleterious effects, it would seem that during physiopathological conditions, with the spontaneous oxidation of glycated HDL, oxidation does not aggravate the loss of the capacity of diabetic HDL to counteract the inhibitory effect of oxidized LDL on endothelium-dependent vasorelaxation.

Les maladies cardiovasculaires représentent la première cause de mortalité en France avec une prévalence encore plus importante à La Réunion. La plupart des décès sont attribuables aux cardiopathies ischémiques due à la rupture d'une plaque d'athérosclérose et à la formation d'un caillot entrainant une ischémie cardiaque. L'oxydation des lipoprotéines de basse densité (LDL) et la dysfonction de l'endothélium représentent des étapes importantes dans la déstabilisation de la plaque, d'où l’intérêt de rechercher un traitement capable de diminuer l'oxydation des LDL ou de protéger les cellules endothéliales de leurs effets cytotoxiques. Les polyphénols sont des molécules antioxydantes très présentes dans le règne végétal. Des études préliminaires du laboratoire sur des adipocytes humain on montré que des extraits riches en polyphénols d'Antirhea borbonica et de Doratoxylon apetalum, deux espèces respectivement endémique et indigène de l'Île de La Réunion, possédaient des propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires (Marimoutou, M et al. 2015). Le But de cette thèse était, dans un premier temps, de tester les capacités antioxydantes et cytoprotectrices d'extraits riches en polyphénols de ces deux espèces sur des cellules endothéliales. Puis dans un second temps nous avons testé l'extrait de Doratoxylon apetalum sur un modèle murin d'athérosclérose (souris ApoE KO) pour évaluer son effet anti-inflammatoire sur les plaques d'athérome. / Cardiovascular diseases are the leading cause of death in France with an even higher prevalence in Reunion. Most deaths are due to ischemic heart disease because of atherosclerotic plaque rupture and thrombus formation leading to cardiac ischemia. The oxidation of low density lipoproteins (LDL) and endothelial dysfunction represent important steps in the destabilization of plaque, hence the interest of a treatment capable of reducing the oxidation of LDL or of protecting endothelial cells from their cytotoxic effects. Polyphenols are antioxidant molecules very present in the plant kingdom. Preliminary studies on human adipocytes have shown that polyphenol-rich extracts of Antirhea borbonica and Doratoxylon apetalum, respectively endemic and indigenous species of Reunion Island, had antioxidant and anti-inflammatory properties (Marimoutou , M et al., 2015). The aim of this thesis was, first, to test the antioxidant and cytoprotective capacities of polyphenol rich extracts of these two species on endothelial cells. Then in a second time we tested the extract of Doratoxylon apetalum on a murine model of atherosclerosis (ApoE KO mice) to evaluate its anti-inflammatory effect on atheroma plaques.

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