La cicatrisation d’une plaie cutanée est un processus essentiel pour rétablir la fonction barrière de la peau afin de prévenir les pertes liquidiennes et les risques d’infections. Il s’agit d’un processus gouverné par de nombreux facteurs, dont l’inflammation est un des principaux. De plus, le système nerveux périphérique joue un rôle majeur dans ce processus en induisant l’inflammation neurogène via la sécrétion de neuropeptides, en particulier la Substance P (SP) et la Calcitonin Gene-Related Peptide (CGRP), par les neurones sensoriels. Dans le cadre d’une pathologie très commune, le diabète, la cicatrisation des plaies cutanées peut être fortement compromise. L’hyperglycémie induite par le diabète a pour effet de provoquer la glycation des tissus, qui se traduit par la formation des ‘’advanced glycation end-products’’ (AGEs), comme la N-carboxyméthyl-lysine (CML) exprimée dans la peau. Une neuropathie peut être observée chez certains patients ce qui peut aggraver davantage la déficience de la cicatrisation de plaies. Cela peut conduire au développement d’ulcères et ultimement à l’amputation des membres inférieurs dans certains cas. Nous voulons donc, par un traitement avec une molécule anti-glycante, l’aminoguanidine (empêche la formation d’AGE), et avec les neuropeptides SP et CGRP, inhiber les effets délétères des AGEs dans la fermeture de plaies cutanées. Par conséquent, ceci permettrait de compenser l’absence de neuropeptides sécrétés due à la neuropathie, ce qui accélérerait la fermeture de plaie cutanée. Cette approche pourrait permettre à certains patients diabétiques d’éviter d’avoir recours à l’amputation de membres inférieurs en refermant efficacement les ulcères ainsi qu’en évitant d’autres complications comme l’infection. / The wound healing process is essential to restore the skin barrier function to prevent fluid loss and infection. It is a process led by many factors and inflammation is an important one. Furthermore, the peripheral nervous system plays an important role in this process by inducing neurogenic inflammation that lead to neuropeptides secretion, more specifically P substance (SP) and Calcitonin Gene-Related Peptide (CGRP), by sensitive neurons. Diabetes is a common pathology that can cause neuropathy and aggravates wound healing closure. Hyperglycemia induced in diabetes can causes tissues glycation by the formation of advanced glycation end-products (AGEs), like N-carboxymethyl-Lysin (CML) that is expressed in skin. Some patients develop a neuropathy that participated in the wound healing alterations. That can lead to ulcer development and high risks of lower limb amputation. Our interest to find a treatment with AGE-breaker, aminoguanidine (prevent AGE formation), and neuropeptides SP in combination of CGRP is attractive because it inhibits deleterious effects by AGEs in wound healing and it compensate for the neurons death and the decrease of neuropeptides. Results show that our proposed treatment accelerated wound closure. This approach could avoid to some diabetic patients to the need of lower limb amputation by rapidly and efficiently closing foot ulcer and at the same time, avoid other complications like infections.

Thèse de doctorat : Sciences de la vie et de la santé : Paris 12 : 2006. / Version électronique uniquement consultable au sein de l'Université Paris 12 (Intranet). Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 253-282.

Thèse de doctorat : Sciences de la vie et de la santé : Paris 12 : 2007. Thèse de doctorat : Sciences de la vie et de la santé : Université de médecine traditionnelle de Pékin (Chine) : 2007. / Thèse soutenue en co-tutelle. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. : 699 réf.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. 90-97. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Lors de la cicatrisation, plusieurs types cellulaires dont les kératinocytes et les fibroblastes ainsi que plusieurs facteurs de croissance jouent d’importants rôles. La cicatrisation cutanée peut aussi être activée par des facteurs exogènes, dont la stimulation électrique (SE). La SE peut moduler les fonctions fibroblastiques durant la cicatrisation. Le fibroblaste contribue de façon active à la cicatrisation en sécrétant différentes protéines (collagène, fibronectine, élastine) pour favoriser le comblement tissulaire. Les fibroblastes adoptent aussi un phénotype contractile en exprimant l’α-actine contribuant à la fermeture de la plaie. Notre hypothèse est que certaines de ces fonctions fibroblastiques pourraient être modulées par une stimulation électrique. Pour vérifier cette hypothèse nous avons utilisé une membrane biocompatible et conductrice à base de polyethylene terephthalate (PET) recouvert de polypyrrole (PPy). Les fibroblastes dermiques humains ont été cultivés sur ces membranes conducteurs, puis exposés ou non à un courant pulsé (PES) selon deux régimes : soit 10s PES suivi de 1200s de repos, ou 300s PES suivi de 600s de repos, durant 24 h. Deux intensités électriques ont été étudiées, 50 et 100 mV/mm. Nos travaux démontrent que la SE favorise l’adhésion, la prolifération et la migration des fibroblastes dermiques. Ces activités cellulaires sont consolidées par une sécrétion importante de FGF2 et d’α-SMA. Il est important de noter que l’effet de la SE favorise le changement phénotypique des fibroblastes en myo-fibroblastes grâce à la voie des Smad et de TGFβ/ERK. Nous avons aussi démontré que l’effet de la SE est maintenue à long terme et est transférable de la cellule mère vers les cellules filles. En effet après sous-culture les cellules expriment toujours de façon importante l’α-SMA. En conclusion, nous avons démontré que la stimulation électrique pulsée module positivement les fonctions cicatricielles des fibroblastes humains. Ces travaux démontrent pour la première fois les voies de signalisation (Smad et TGFβ/ERK) sollicitées par la SE pour activer les fibroblastes lors de la cicatrisation. Ces travaux suggèrent l’utilisation de la SE pour favoriser la guérison/cicatrisation des plaies. / During skin wound healing, cutaneous cells particularly fibroblasts and keratinocytes as well as several growth factors play important roles. Wound healing can be activated by exogenous factors, including electrical stimulation (ES). ES can also modulate fibroblast functions. Fibroblasts contribute to healing by secreting structural proteins (collagen, fibronectin, elastin) to repair the wound area. Fibroblasts also adopt a contractile phenotype expressing α-actin contributing to wound closure. The hypothesis of the thesis is that fibroblasts proliferate and transdifferentiate into myofibroblasts by sensing pulsed electrical signals and adjusting relevant signalling pathways. To test this hypothesis we used biocompatible polyethylene terephthalate (PET) fabrics coated with electrically conductive polypyrrole (PPy). Human dermal fibroblasts were cultured on these conductive fabrics and exposed to the optimized pulsed ES: either 10s PES in a period of 1200s, or 300s PES in 600s period, for a total of 24 hours. Two electric intensities were studied, 50 and 100 mV/ mm. Our work showed that the PES promoted the adhesion, proliferation and migration of dermal fibroblasts. These cellular activities were consolidated by an elevated level of fibroblast growth factor 2 (FGF2) and the high expression of α-smooth muscle actin (α-SMA). Important findings were that PES promoted the phenotypic change of fibroblasts to myofibroblasts, and such change was coordinated through the Smad and TGFβ/ERK pathways. It also demonstrated that the effect of PES was able to maintain for a long period of time after the end of stimulation, and was transferable from the mother cells to the daughter cells. Following subculture, the electrically stimulated fibroblasts still expressed significant amount of α-SMA. In conclusion, this thesis demonstrates that PES through conductive fabrics can activate the wound healing functions in human dermal fibroblasts. This work revealed for the first time that Smad and TGFβ/ERK pathways are required by the PES-induced fibroblasts-to-myofibroblasts differentiation. This work also demonstrated that the PES activated cells can survive in vivo. These studies suggest the application of the PES in promoting tissue regeneration and wound healing.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2016-2017 / Contexte: La césarienne est une procédure chirurgicale qui survient dans plus du quart des accouchements en Amérique du Nord. Les techniques chirurgicales de fermeture de l’utérus lors de la césarienne sont variées, influencent la cicatrisation et le risque de complications chez la femme à court et long terme. Il a été suggéré que la fermeture en un plan barré augmentait le risque de rupture de l’utérus et de défaut de cicatrisation de l’utérus. Cependant, en l’absence d’un haut niveau d’évidence, cette technique est toujours pratiquée au Canada et en Amérique du Nord. Objectif: Comparer l’impact des différentes techniques de fermeture de l’utérus lors de la césarienne sur les complications maternelles à court et long terme. Méthode : Trois revues systématiques et méta-analyses d’études observationnelles ou d’essais randomisés contrôlés (ECR) ont été réalisées. La prévalence des défauts de cicatrisation et les issues à court et long terme ont été comparées entre les techniques de fermeture de l’utérus. Par la suite, un essai randomisé contrôlé a évalué trois techniques de fermeture de l’utérus : un plan barré, deux plans barrés et deux plans non barrés excluant la déciduale, chez 81 femmes avec une césarienne primaire élective à ≥ 38 semaines de grossesse. L’épaisseur du myomètre résiduel a été mesurée six mois après la césarienne à l’aide d’une échographie transvaginale et comparée par un test t de Student. Résultats : Les résultats des revues systématiques et méta-analyses ont montré que 37% à 59% des femmes présentaient un défaut de cicatrisation de l’utérus après leur césarienne. Concernant les complications à court terme, les types de fermeture de l’utérus étudiés sont comparables, à l’exception de la fermeture en un plan barré qui est associée à un temps opératoire plus court que celle en deux plans (-6.1 minutes, 95% intervalle de confiance (IC) -8.7 à -3.4, p< 0.001). Les fermetures de l’utérus en un plan barré sont associées à plus de risque de rupture utérine qu’une fermeture en deux plans barrés (rapport de cote 4.96; IC 95%: 2.58–9.52, P< 0.001). L’ECR a également démontré que la fermeture de l’utérus en un plan barré était associée à une épaisseur du myomètre résiduel plus mince que la fermeture en deux plans non barrés excluant la déciduale (3.8 ± 1.6 mm vs 6.1 ± 2.2 mm; p< 0.001). Finalement, aucune différence significative n’a été détectée concernant la fréquence des points d’hémostases entre les techniques (p=1.000). Conclusion : Lors d’une césarienne élective primaire à terme, une fermeture en deux plans non barrés est associée à un myomètre plus épais qu’une fermeture en un plan barré, sans augmenter le recours à des points d’hémostase. De plus, il est suggéré que la fermeture en deux plans réduirait le risque de rupture utérine lors d’une prochaine grossesse. Finalement, la fermeture chez les femmes en travail doit être plus étudiée. / Context: Caesarean is a frequent procedure, affecting more than one pregnancy out of four in North America. Methods of uterine closure at caesarean are numerous and they influence the healing process as well as the risk of uterine rupture. It has been suggested that a locked single layer closure increases the risk of uterine rupture and uterine scar defect; however, this technique is still used and recommended in North America. Objective: The goal of this thesis is to compare the impact of uterine technique closures during caesarean on short and long terms outcomes. Method: Three systematic reviews and meta-analyses of observational and randomized controlled trials (RCT) were performed. Prevalence of uterine scar defects was measured, short and long-term outcomes were compared between techniques. Finally, a RCT was performed, comparing three techniques of uterine closure: a locked single layer, a locked double layer, and an unlocked double layer excluding the decidua, in 81 women with primary elective cesarean at ≥ 38 weeks of gestation. Residual myometrial thickness (RMT) was measured six months after the cesarean with transvaginal ultrasound and compared with a Student t-test. Results: The systematic reviews and meta-analyses demonstrated that 37% to 59% of women will have a uterine scar defect after a cesarean. At short term, all techniques were comparable, except for a shorter operative time with single layer compared to double layer closure (-6.1 minutes, 95% confidence intervals (CI) -8.7 to -3.4, p< 0.001). Locked single layer closure of the uterus was associated with greater risk of uterine rupture than double layer closure (Odd Ratio: 4.96; 95% CI 2.58–9.52, P< 0.001). The RCT demonstrated that a locked single closure of the uterus is associated with thinner RMT than an unlocked double layer closure excluding the decidua (3.8 ± 1.6 mm vs 6.1 ± 2.2 mm; p< 0.001). Finally, there was no statistical difference in the frequency of hemostasis sutures. Conclusion: In women undergoing elective primary cesarean, an unlocked double layer closure is associated with thicker myometrium compared to a locked single layer closure, without influencing the need for hemostasis sutures. Moreover, it is suggested that a double layer closure reduces the risk of uterine rupture without during next pregnancy. Finally, more studies are needed to recommend a specific technique of uterine closure for cesarean performed in women in labor.

La production de microparticules pendant le processus de cicatrisation par les myofibroblastes provenant de plaies est une nouvelle voie de recherche dans le domaine de la communication intercellulaire. À notre connaissance, l’étude de microparticules produites par les cellules de tissus est une première. Les microparticules sont perçues comme étant des cargos transporteurs de signaux. Afin de déterminer le type d’information que les microparticules produites par les myofibroblastes cicatriciels transportent, leur contenu protéique a été caractérisé. Trois techniques d’extraction des protéines couplées à l’analyse par spectrométrie de masse ont été utilisées : le 2D-DIGE, la méthode du Disc SDS-PAGE améliorée ainsi qu’un lysat total précipité à l’acétone. La liste de protéines obtenue a permis d’identifier l’implication potentielle des microparticules dans plusieurs voies signalétiques. La caractérisation du protéome des microparticules produites par les myofibroblastes cicatriciels permettra une meilleure compréhension de la communication intercellulaire qui se produit pendant le processus de cicatrisation. / Production of microparticles by myofibroblasts during wound healing process is a new finding in the field of cellular communication. To our knowledge, study of microparticles secreted by cell tissue is a premiere. Microparticles are thought to be carriers for signaling. To determine information carried by wound healing myofibroblast microparticles, their protein content has been characterized. Three means of protein extraction followed by mass spectrometry have been used : 2D-DIGE, improved Disc SDS-PAGE and acetone precipitation. The obtained list of proteins allows the identification of potential implication of microparticles in several pathways. Wound healing myofibroblast microparticles proteome characterization will help to better understand intercellular communication during wound healing.

La cicatrisation cutanée est un système complexe qui regroupe différents processus biologiques comme l'hémostase, l'inflammation, Pangiogenèse et la synthèse matricielle. Les myofibroblastes sont au coeur de ce système et bien que plusieurs fonctions aient été associées aux myofibroblastes, on en sait peu sur la relation qu'ils entretiennent avec les autres cellules impliquées dans la formation du tissu de granulation. Nous avons exploré la possibilité que les myofibroblastes influencent le développement angiogénique au cours de la cicatrisation cutanée. Les fibroblastes sont connus pour avoir des propriétés proangiogéniques, mais nous avons observé à l'aide d'un modèle tridimensionnel in vitro à base de fibrine que la différenciation vers un phénotype myofibroblastique permet aux cellules d'accroître leur potentiel proangiogénique. Ce potentiel proangiogénique acquis n'est pas dû à une augmentation de la sécrétion de facteurs de croissance associés à Pangiogenèse comme le VEGF ou le bFGF, mais serait plutôt associé à une augmentation de la sécrétion d'inhibiteurs des métalloprotéinases dont TIMP-1 au cours des premières étapes du développement angiogénique, et plus tardivement par la sécrétion de TIMP-3. TIMP-1 est connu pour son effet proangiogénique alors que TIMP-3, identifié comme un inhibiteur de Pangiogenèse, permet la stabilisation du réseau vasculaire évitant ainsi sa régression. Nous avons également observé que les myofibroblastes produisaient dans le surnageant de culture des microparticules capables d'induire la prolifération des cellules endothéliales et des fibroblastes. Ces microparticules, qui contiennent du VEGF et du bFGF, ne résultent pas d'un processus apoptotique, mais d'une activation suite à l'induction par un ou des médiateur(s) contenu(s) dans les fluides corporels, représentés par le sérum et le plasma sanguin. Ces microparticules sont connues comme étant des médiateurs permettant le transfert direct entre cellules d'un ensemble de molécules bioactives. Leur présence démontre qu'il existe un réseau de communication intercellulaire spécialisé au sein du processus de cicatrisation. En conclusion, nous avons montré que les myofibroblastes, déjà associés à la synthèse de la matrice extracellulaire, sont également favorables au développement angiogénique et à la prolifération cellulaire. Chacune de ces fonctions contribue à la formation du tissu de granulation et par conséquent, elles sont importantes dans le processus de cicatrisation cutanée.

Des études précédentes ont montré que les kératinocytes provenant de cicatrices hypertrophiques influencent le développement de la fibrose caractéristique de ces cicatrices. Afin de mieux comprendre les interactions cellulaires entre le derme et l'épiderme à l'origine de ce développement, des kératinocytes de peaux normales (K) et de cicatrices hypertrophiques (KH) ainsi que leur milieu conditionné respectif ont été ajoutés à des dermes reconstruits par génie tissulaire. Un derme plus épais, chez tous les types cellulaires dermiques testés, était observé en présence de KH ou de leur surnageant comparativement à ceux obtenus en présence de K ou de leur surnageant. Ces observations suggèrent que les KH sécrètent un ou des facteurs paracrines qui entraînent la fibrose dermique de façon indépendante d'une stimulation au préalable par le derme et également indépendante du type cellulaire dermique utilisé. L'interleukine 1 alpha (IL-la) et le transforming growth factor bêta (TGF-P) ont été étudiés afin de déterminer leur implication dans nos observations.

Un des points clés pour l’utilisation sur le long terme des SOEF et SOFC est l’étanchéité. Les solutions de scellement les plus répandues sont des matériaux rigides de type vitreux. Ils présentent l’inconvénient de se fissurer lorsqu’ils sont soumis à des cycles thermiques. Ceci est dû aux différences de CET entre les composants métalliques ou céramiques et les matériaux vitreux. L’autocicatrisation est une solution prometteuse pour pallier ce problème, deux mécanismes existent : intrinsèque et extrinsèque. L’autocicatrisation intrinsèque de matériaux vitreux est basée sur leur ramollissement. Nous avons développé une formulation de joints vitreux «pâteux» qui présente des propriétés autocicatrisantes, donc moins sensible aux différences de CET. La viscosité de ces verres a été estimée par microscopie de chauffage et leur stabilité a été caractérisée par DRX et microsonde de Castaing. L’autocicatrisation extrinsèque ne nécessite pas d’intervention extérieure. Elle est obtenue par ajout de particules cicatrisantes à la matrice vitreuse. Lors de l’apparition de fissures, les particules s’oxydent au contact de l’atmosphère pour former des oxydes qui donne in situ de nouveaux verres. Ces oxydes, fluides à la température de fonctionnement, s’écoulent dans la fissure, formant localement, par réaction, un nouveau verre. Des tests réalisés in situ par MEBE-HT ont permis de mettre en évidence le processus d’autocicatrisation. La formation de phases cicatrisantes a été caractérisée par microsonde de Castaing et par RMN. Un ensemble de caractérisations a été effectué afin de valider l’applicabilité de l’autocicatrisation extrinsèque aux joints de scellement vitreux. / A key point for using SOEC and SOFC in the long-term is the sealant. The most sealing solutions commonly used are rigid materials, particularly glassy seals. However, they have the disadvantage of cracking in operation when subjected to thermal cycles. This is mainly due to TEC differences between metal and ceramic components and glass materials. The self-healing is a promising solution to overcome this problem. Two mechanisms exist: intrinsic and extrinsic. The intrinsic self-healing of glassy materials is based on their softening at high temperature. We developed a formulation of viscous glass seal that exhibits self-healing properties at the operating temperature systems SOEC/SOFC. They are less sensitive to differences of TEC. The glass viscosity was estimated by hot stage microscopy and their stability under use condition has been characterized by XRD and Castaing microprobe. In contrast, the extrinsic self-healing requires no external intervention. It is obtained by the addition of healing particles in the glassy matrix. When cracks occur, the particles oxidize with atmosphere contact to form oxides and in-situ new glasses. We developed this extrinsic method from particles generating B2O3 and V2O5. These oxides, fluid at operating temperature 700-900°C, flow in the crack and form a new locally glass by reaction with glassy matrix. An in-situ test by HT-ESEM highlights the self-healing process. The formation of glass and crystal phases is characterized by Castaing microprobe and solid state NMR. A set of physico-chemical characterization was performed to validate extrinsic self-healing applicability in the SOEC/SOFC glassy seal.