Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mise en contexte: Le syndrome d'aspiration méconiale (SAM) sévère est une détresse respiratoire causée par l'inhalation de liquide amniotique teinté de méconium. Les nouveau-nés atteints d'un SAM sévère nécessitent souvent un support ventilatoire invasif qui mène à un haut taux de morbidité et de mortalité. La ventilation liquidienne totale (VLT) est considérée comme une avenue thérapeutique prometteuse de lavage bronchoalvéolaire (LBA) effectué avec un perfluorocarbone dans le cas d'un SAM sévère. L'équipe Inolivent a développé récemment un 4 e prototype de ventilateur liquidien total (Inolivent 4) conçu pour des applications pédiatriques qui fait l'objet d'études expérimentales. Objectif: Les objectifs de cette maîtrise étaient de valider le ventilateur liquidien, d'optimiser les paramètres ventilatoires de la VLT, de mettre au point un modèle néonatal ovin de SAM ainsi que de caractériser l'efficacité et la tolérance d'un VLT-LBA en comparaison avec un lavage bronchoalvéolaire contenant une dilution de surfactant exogène (S-LBA) dans ce même modèle. Notre hypothèse est que le VLT-LBA sera mieux toléré et plus efficace qu'un S-LBA dans le cas d'un SAM sévère. Matériel et méthode: La validation du prototype 4 a été effectuée avec cinq agneaux à poumons sains et plusieurs paramètres ont été testés de façon à optimiser la ventilation. Ensuite, sept agneaux ont servis à développer le modèle pathologique de SAM. Étude animale randomisée contrôlée approuvée par notre comité d'éthique institutionnel. Une fois anesthésiés et paralysés, 20 agneaux nouveau-nés ont subis une chirurgie visant le monitorage des gaz du sang (GDS) et les paramètres hémodynamiques par thermodilution (Pulsion medical system, Ger). Un SAM sévère fut alors induit à l'aide de l'instillation de 2 aliquotes de 1mL/kg d'une dilution à 25% de méconium humain dans le salin. Les agneaux ont ensuite été randomisés dans deux groupes : VLT-LBA (n=10) à une ventilation minute de 160 mL/kg/min avec le PFDEC (Perfluorodecalin; F2Chemicals, UK) et S-LBA (n=10) ventilé conventionnellement en administrant deux LBA de 15 mL/kg contenant 5mg/mL de surfactant (BLES biochemicals Inc., Canada). Les deux groupes furent ventilés pour un total de 4 heures suivant la randomisation. Résultats: Le VLT-LBA permet une PaO[indice inférieur 2] significativement supérieure au S-LBA tout au long de l'expérimentation. Les valeurs de PaCO[indice inférieur 2], de pH ainsi que les paramètres hémodynamiques sont comparables pour les deux groupes à l'exception d'une augmentation de la pression artérielle pulmonaire moyenne (PaPm) durant la VLT. Le VLT-LBA permet le lavage de 43.14% du méconium instillé alors qu'avec le S-LBA on en retire 28.10% (p < 0,022). L'analyse histologique des coupes de poumons n'a montré aucune différence entre les scores totaux. Conclusion: Le VLT-LBA est bien toléré et est plus efficace que le S-LBA dans ce model expérimental ovin de SAM sévère. Les niveaux surélevés de PaPm durant la VLT nécessite d'être investigués. Cette expérimentation ouvre la voie à une éventuelle étude clinique avec le VLT-LBA comme traitement d'un SAM sévère.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le développement d'une nouvelle sonde dite " activity-based probe " pour réaliser la détection de formes actives de protéases appartenant à la famille des protéases à zinc de la matrice (MMP) a été réalisé dans ce travail, en partant d'un inhibiteur phosphinique puissant des MMP dans lequel a été introduit un groupement photoactivable de type diazérine. Ce composé se révèle un inhibiteur puissant de plusieurs MMP avec des affinités nanomolaires. Ce composé incubé avec différentes MMP est par ailleurs capables de modifier de façon covalente un grand nombre de MMP au niveau de leur site actif, avec des rendements de modification variant de plus de 50% à 11%, selon la nature des MMP. En ayant choisi comme moyen de détection la radioactivité, nous démontrons qu'avec cette nouvelle sonde qu'il est possible de détecter des formes actives de MMP avec des sensibilités de l'ordre de la femtomole dans des systèmes modèles de protéomes complexes. Appliquée à l'analyse de lavages broncho alvéolaires de souris traitées par voie pulmonaire avec des nanoparticules pour induire une réponse inflammatoire, cette nouvelle sonde permet de mettre en évidence la présence de formes actives du domaine catalytique de la MMP-12, une métalloprotéase à zinc exprimée par les macrophages, mais pas dans les animaux contrôles. En revanche l'analyse de carotides humaines de patients souffrant d'athérosclérose ne nous pas conduit avec cette sonde à la détection de formes actives de MMP. Malgré ce résultat, il est à noter que la détection de forme active de MMP dans un fluide pathologique est une première dans ce domaine. Cette sonde étant validée pour sa capacité à détecter des formes actives de MMP, elle permettra dans l'avenir de tester d'autres fluides pathologiques d'origine humaine ou bien des extraits de tissu comme des tumeurs pour lesquels les MMP pourraient être des marqueurs de ces pathologies.

Le développement d’une nouvelle sonde dite « activity-based probe » pour réaliser la détection de formes actives de protéases appartenant à la famille des protéases à zinc de la matrice (MMP) a été réalisé dans ce travail, en partant d’un inhibiteur phosphinique puissant des MMP dans lequel a été introduit un groupement photoactivable de type diazérine. Ce composé se révèle un inhibiteur puissant de plusieurs MMP avec des affinités nanomolaires. Ce composé incubé avec différentes MMP est par ailleurs capables de modifier de façon covalente un grand nombre de MMP au niveau de leur site actif, avec des rendements de modification variant de plus de 50% à 11%, selon la nature des MMP. En ayant choisi comme moyen de détection la radioactivité, nous démontrons qu’avec cette nouvelle sonde qu’il est possible de détecter des formes actives de MMP avec des sensibilités de l’ordre de la femtomole dans des systèmes modèles de protéomes complexes. Appliquée à l’analyse de lavages broncho alvéolaires de souris traitées par voie pulmonaire avec des nanoparticules pour induire une réponse inflammatoire, cette nouvelle sonde permet de mettre en évidence la présence de formes actives du domaine catalytique de la MMP-12, une métalloprotéase à zinc exprimée par les macrophages, mais pas dans les animaux contrôles. En revanche l’analyse de carotides humaines de patients souffrant d’athérosclérose ne nous pas conduit avec cette sonde à la détection de formes actives de MMP. Malgré ce résultat, il est à noter que la détection de forme active de MMP dans un fluide pathologique est une première dans ce domaine. Cette sonde étant validée pour sa capacité à détecter des formes actives de MMP, elle permettra dans l’avenir de tester d’autres fluides pathologiques d’origine humaine ou bien des extraits de tissu comme des tumeurs pour lesquels les MMP pourraient être des marqueurs de ces pathologies. / A new activity-based probe able to covalently modify the active site of proteases belonging to the matrix metalloprotease family (MMPs) has been developed in this thesis project. The probe was shown to behave as potent inhibitor of several MMPs, with nanomolar Ki values. This probe was also able to modify specifically only the free active site of MMPs, with particular high yields of cross-linking varying from 50 % to 11 %, depending of the MMPs tested. Using radioactivity as means of detection, this probe was able to detect active form of MMPs with a threshold of 1 femtomole. Applied to the study of bronchoalvelolar fluids (BAL) from mice exposed to nanoparticles by a lung aspiration protocol, this probe revealed the presence of the catalytic domain of MMP-12 under its active form, but not in control animals. When used to detect active form of MMPs from extracts obtained from human arteries of patient suffering from atherosclerosis, the probe was not able to detect such MMP active forms. Despite this negative result, the detection of active form of MMP in pathological fluid like BAL has never been reported before this work. Having validated this novel MMP activity-based probe, it will be possible to use it now for detecting MMPs from other pathological fluids or tissues extracts in which MMPs can be good markers of the pathology.