Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) telles que la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique sont des maladies chroniques dans lesquelles interviennent des facteurs environnementaux, immunologiques et génétiques. Récemment, il a été montré que la barrière épithéliale intestinale (BEI) était impliquée dans la physiopathologie des MICI, et des approches visant à améliorer la résistance et la réparation de cette BEI représentent de nouvelles pistes thérapeutiques prometteuses. Notre laboratoire a largement contribué ces dernières années à identifier les cellules gliales entériques (CGE), comme un nouveau composant clé du microenvironnement de la BEI, renforçant la protection de la BEI et sa cicatrisation. A l'inverse, chez les patients MICI, les CGE sont altérées à la fois d'un point de vue phénotypique et fonctionnel. Dans ce contexte, outre une meilleure compréhension des mécanismes physiopathologiques, le but de ce projet visait à identifier les CGE comme une nouvelle cible d’intérêt thérapeutique dans les MICI. Grâce à une analyse lipidomique, nous avons mis en évidence une sousproduction de différents médiateurs lipidiques par les CGE de patients MICI. Parmi eux, le 15-HETE et la PGI2 étaient capables de réguler la perméabilité de la BEI, à la fois in vitro et in vivo. De plus, ils semblaient capables de restaurer les fonctions perdues chez les patients MICI. Ainsi, nos travaux suggèrent qu'une sous-production des ces médiateurs lipidiques par les CGE de patients MICI pourraient concourir aux mécanismes physiopathologiques, et représentent une nouvelle piste thérapeutique majeure. / Chronic inflammatory bowel disease (IBD) such as Crohn's disease and ulcerative colitis are chronic diseases involving environmental, immunological and genetic factors. Recently, the intestinal epithelial barrier (IEB) has been shown to be involved in the pathophysiology of IBD, and approaches to improve the resistance and repair of this IEB represent promising new therapeutic pathways. Our laboratory has made a significant contribution in recent years to identifying enteric glial cells (EGC) as a key new component of the IEB microenvironment, enhancing IEB protection and healing. Conversely, in IBD patients, EGC are altered both phenotypically and functionally. In this context, in addition to a better understanding of physiopathological mechanisms, the aim of this project was to identify EGC as a new therapeutic target in IBD. Using a lipidomic analysis, we have demonstrated the underproduction of various lipid mediators by the EGC from IBD patients. Among them, 15-HETE and PGI2 were able to regulate the permeability of the IEB, both in vitro and in vivo. In addition, they appeared to be able to restore functions lost in IBD patients. Thus, our work suggests that underproduction of these lipid mediators by EGC from IBD patients could contribute to pathophysiological mechanisms and represent a new major therapeutic target.

Thèse d'exercice : Médecine. Pneumologie : Université de Nantes : 2003. / Bibliogr. f. 63-68 [73 réf.].

Le monoxyde d'azote (NO) produit par les différentes synthases (NOS), ainsi que ses espèces dérivées, affectent la production de prostanoïdes.Le but de la présente étude est de déterminer l'influence de la NOS inductible (iNOS) sur la production de prostanoïdes endogènes impliqués dans le contrôle de la réactivité plaquettaire en conditions physiologiques ainsi que chez la souris athérosclérosée (ApoE-/-). Dans un premier temps, des souris iNOS-/- et eNOS-/- ont été utilisées pour effectuer une analyse comparative des taux plasmatiques de prostanoïdes et des effets anti-plaquettaires ex vivo de l'endothéline-1 (ET-1) et de la bradykinine (BK). L'injection systémique d'ET-1 augmente les taux plasmatiques de prostacycline (PGI[indice inférieur 2]) et provoque une inhibition de l'agrégation plaquettaire chez les souris de type sauvage (TS) et eNOS-/- mais pas chez les souris iNOS-/-. Nous montrons aussi que l'ET-1 stimule la production de radicaux libres chez les souris de TS mais pas chez les souris iNOS-/-. De plus, l'administration d'un traitement anti-oxydant chez les souris de TS, induit une perte de la capacité de l'ET1 à augmenter significativement les taux plasmatiques de PGI[indice inférieur 2]. Dans un deuxième temps, nous avons tenté de déterminer si les mécanismes endogènes d'inhibition de la fonction plaquettaire étaient intacts chez la souris Apolipoprotéine E-/- (ApoE-/-). Lorsque ces souris sont âgées de 8-10 semaines, on observe que l'ET-1 et la BK induisent une inhibition de l'agrégation plaquettaire ex vivo, alors qu'à l'âge de 18-20 semaines, on assiste à une perte considérable de l'effet anti-plaquettaire des deux peptides. Or, chez ces souris de 18-20 semaines, on observe que l'ET-1 et la BK sont efficaces pour augmenter les taux plasmatiques de PGI[indice inférieur 2]. De plus, un analogue de la PGI[indice inférieur 2] et un donneur de NO réduisent tous deux l'agrégation plaquettaire in vitro chez les souris ApoE-/- à un degré comparable à ce qui est observé chez les souris de TS. D'autre part, les souris ApoE-/-iNOS-/- âgées de 18-20 semaines montrent, tout comme leurs congénères ApoE-/-, une perte importante de la fonction anti-plaquettaire de l'ET-1, bien que l'ET-1 préserve sa capacité à augmenter les taux plasmatiques de PGI[indice inférieur 2]. Ainsi, nous montrons pour la première fois que la iNOS, en conditions physiologiques, est impliquée de façon importante dans la production de PGI[indice inférieur 2] et dans l'inhibition de l'agrégation plaquettaire induites par l'ET-1. De plus, nos résultats montrent une altération des capacités endogènes d'inhibition de la réactivité plaquettaire qui progresse en fonction de l'âge chez les souris ApoE-/- et ApoE-/-iNOS-/-. Enfin, chez les souris souffrant d'athérosclérose, la iNOS ne semble pas avoir une implication aussi importante que celle observée en conditions physiologiques dans l'effet anti-plaquettaire de l'ET-1. Nous suggérons que notre étude permettra de mieux comprendre les mécanismes endogènes régissant l'activité des plaquettes sanguines dans le modèle murin en situations physiologique et pathologique.

Des études récentes au laboratoire ont montré que la bradykinine (BK) et l'endothéline-1 (ET-1) administrées de façon systémique chez la souris inhibent l'agrégation plaquettaire ex vivo induite par l'adénosine 5'-diphosphate (ADP). Cette inhibition est dépendante de la relâche endothéliale de prostacycline (PGI[indice inférieur 2]) dans la circulation. La PGI[indice inférieur 2] augmente l'adénosine 3'5'-monophosphate cyclique (AMPc) plaquettaire afin d'empêcher l'activation des plaquettes (LABONTE et al. , 2001). De plus, il a été montré au laboratoire que dans un modèle de souris déficientes pour l'oxyde nitrique synthase inductible (iNOS[indice supérieur -/-]), l'ET-1 perd sa capacité à induire une hausse du stress oxydatif, à induire la relâche endothéliale de PGI[indice inférieur 2] et à inhiber l'agrégation plaquettaire ex vivo (CARRIER et al. , 2007). Nous avons évalué l'effet d'un traitement antioxydant sur l'activité antiplaquettaire de l'ET-1 chez la souris. Nous avons donc voulu évaluer le rôle du stress oxydant dans l'inhibition de l'agrégation plaquettaire par l'ET-1 chez la souris de type sauvage. Les souris soumises à un traitement antioxydant, l'inhibiteur de la NAPDH oxydase, l'apocynine, et le mimétique de la superoxyde dismutase (SOD), le TEMPOL, durant 24 jours répondent de façon semblable aux souris non-traitées à l'ET-1 et à la BK i.v. au. niveau de la pression artérielle moyenne (PAM). Par contre, le traitement antioxydant réduit la capacité de l'ET-1, mais pas celle de la BK, à inhiber l'agrégation plaquettaire ex vivo . De plus, la capacité de l'ET-1 à augmenter les niveaux d'AMPc in vivo est réduite, contrairement à celle de la BK. Nous montrons ainsi l'importance la production du superoxyde dans l'activité antiplaquettaire de l' ET-1. Nous avons ensuite évalué le comportement des plaquettes dans un modèle murin d'athérosclérose qui consiste en des souris déficientes pour l'apolipoprotéine E (ApoE[indice supérieur -/-]). Nous avons d'abord observé une hausse de la réactivité plaquettaire en fonction de l'âge chez les souris ApoE[indice supérieur -/-]. De plus, des résultats dans le laboratoire indiquent que la BK, malgré une relâche normale de PGI[indice inférieur 2] dans la circulation, perd sa capacité à inhiber l'agrégation plaquettaire ex vivo . Nous avons alors évalué l'inhibition de l'agrégation plaquettaire ex vivo suite à l'infusion i.v. de PGI[indice inférieur 2]. Alors que l'infusion de PGI[indice inférieur 2] réduit la PAM de façon similaire chez les souris de type sauvage (WT) et ApoE[indice supérieur -/-], elle inhibe l'agrégation plaquettaire ex vivo chez les souris WT et les souris ApoE[indice supérieur -/-] âgées de 8-10 semaines, mais pas les souris ApoE[indice supérieur -/-] de 18-20 semaines. Étonnamment, autant la BK que la PGI[indice inférieur 2] sont en mesure d'augmenter les niveaux d'AMPc plaquettaire in vivo , autant chez les souris WT ou ApoE[indice supérieur -/-], 8-10 semaines et 18-20 semaines. Nos résultats montrent donc le rôle important du stress oxydatif sur l'activité antiplaquettaire de l'ET-1 ainsi qu'une perte de l'activité antiplaquettaire de la PGI[indice inférieur 2] chez les souris ApoE[indice supérieur -/-] soufrant d'athérosclérose.

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

Thèse doctorat : Biochimie : INSA LYON : 2001. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 161-198.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. 130-139. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

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La correction de l'anémie par l'érythropoïétine recombinante humaine (rhEPO) en insuffisance rénale chronique (IRC) s'accompagne d'une augmentation de la pression artérielle. Nos travaux antérieurs indiquent que l'rhEPO accentue la dysfonction endothéliale qui est présente en IRC en augmentant la production d'endothéline-1 (ET-1). Par contre, en condition rénale normale, la pression artérielle et la concentration vasculaire d'ET-1 demeurent inchangées suite au traitement à l'rhEPO. Ces résultats suggèrent que l'rhEPO exerce un effet différent sur la production des hormones vasoactives telles la thromboxane A2 (TXA2) et la prostacycline (PGL) et sur le système ET-1 en IRC et chez l'animal normal. Notre étude démontre que l'administration d'rhEPO en IRC s'accompagne d'une augmentation supplémentaire de TXA? alors que le niveau de PGL demeure inchangé. Le ratio TXA2/PGL est donc augmenté ce qui suggère que la production de PGL est insuffisante pour contrer les effets de la TXA2. En effet, le blocage de la synthèse de TXA2 avec le ridogrel prévient l'hypertension artérielle induite par l'rhEPO en urémie alors que le blocage simultané de la TXA2 et de la PGI2 avec l'acide acétylsalicylique est inefficace. Ces résultats soulignent l'importance de préserver la production de PGI2 lors de l'administration d'rhEPO en IRC. Chez l'animal normal, nous avons observé que l'administration d'rhEPO n'affecte pas la pression artérielle et la concentration vasculaire d'ET-1. Nous avons alors émis l'hypothèse que le récepteur (R) ETB (impliqué dans la clairance) pourrait jouer un rôle compensateur sur la pression artérielle et la clairance de l'ET-1 lors de l'administration d'rhEPO chez l'animal normal. En effet, nos résultats démontrent que l'expression de PARNm du récepteur ETH est augmentée ainsi que sa densité sur l'endothélium des vaisseaux d'animaux traités à l'rhEPO. Afin de démontrer l'effet compensateur du récepteur ETB, nous avons administré de l'rhEPO à des souris ETBR hétérozygotes <+) , ETA<+/_) et sauvages. Le traitement à l'rhEPO cause une augmentation significative de la pression artérielle et de la concentration vasculaire d'ET-1 seulement chez les souris ETBR(+/) . Ainsi, ces résultats démontrent que l'rhEPO peut moduler le système ET1/ETHR en condition normale. Cette augmentation de l'expression du récepteur ETB pourrait contribuer à maintenir la pression artérielle lors de l'administration d'rhEPO à des animaux normaux. À l'inverse, des conditions où le récepteur ETB est déficitaire, comme chez les souris ETBR ( + ) et lors de ITRC, pourraient entraîner une augmentation de la pression artérielle lors de l'administration d'rhEPO. Des analyses de l'expression de gènes par microarray ont aussi été menées sur les aortes de ces rats. Les résultats révèlent que l'effet de l'rhEPO sur l'expression des gènes est différent entre les rats normaux et urémiques. En effet, l'analyse de ces données suggère que des gènes comme la superoxyde dismutase et la glutathionc peroxydase pourraient être impliqués dans l'hypertension artérielle induite par l'rhEPO en IRC. Ces résultats permettent d'identifier de nouvelles avenues de recherche qui permettront d'élucider les mécanismes physiopathologiques de cette forme iatrogénique d'hypertension artérielle. En conclusion, mes travaux de recherche au doctorat révèlent que l'rhEPO exerce une action pléiotropique sur les vaisseaux sanguins et cette action est différente entre le rat normal et le rat urémique. Chez l'animal urémique, l'rhEPO accentue la dysfonction endothéliale déjà existante et l'hypertension artérielle alors que chez le rat normal, l'administration d'rhEPO est associée à des mécanismes compensatoires permettant de maintenir la pression artérielle à un niveau normal. Nos résultats fournissent des évidences d'un nouveau rôle modulateur de l'rhEPO sur les vaisseaux sanguins et permettront de développer des approches thérapeutiques plus spécifiques pour le traitement de l'hypertension artérielle induite par l'rhEPO en IRC. / The treatment of anemia with recombinant human erythropoietin (rhEPO) in chronic renal failure (CRF) induces hypertension. Our previous studies showed that rhEPO increases the existing endothelial dysfunction in rats with CRF by stimulating the production of endothelin-1 (ET-1). In contrast, in normal animals, blood pressure and vascular ET-1 concentrations remain unchanged following rhEPO therapy. These results prompted us to verify whether rhEPO exerts a different effect on the production of vasoactive hormones such as thromboxane A2 (TXA2) and prostacyclin (PGI2), and on the vascular ET-1 system in CRF and normal animals. Our study showed that rhEPO administration in CRF rats is associated with a further increase in vascular TXA2 concentrations, while prostacyclin (PGE) levels remained unchanged. The ratio of TXA2/PGI2 was increased, suggesting that PGI2 production is insufficient to oppose the effects of TXA2. Consistent with this finding, TXA2 synthesis blockade with ridogrel prevented rhEPO-induced hypertension in uremic rats while the inhibition of the synthesis of both TXA2 and PGI2 with acetylsalicylic acid was ineffective. These results stress the importance of preserving PGI2 production when treating rhEpoinduced hypertension in CRF. In normal animals, we observed that rhEPO administration does not affect blood pressure and vascular ET-1 concentrations. We hypothesised, that the ETB receptor (a clearance receptor) could play a compensatory role in maintaining ET-1 levels in normal animals under rhEPO treatment. In keeping with that, the vascular expression of the ETB receptor as well as its endothelial density were increased in normal rats receiving rhEPO. To further document the compensatory role of the ETB receptor (R), we administered rhEPO to ETBR heterozygous <+/) , ETAR <+/_) and wildtype mice. The administration of rhEPO caused an increase in blood pressure and vascular ET-1 concentrations in ETBR mice exclusively. These results indicate that rhEPO can modulate the endothelial ET-1/ETBR system in normal conditions. This increase in endothelial expression of the ETBR may contribute to maintaining normal blood pressure during rhEPO administration in normal animals. In contrast, conditions with deficient ETBR expression, such as in ETBR( + ' mice orCRF rats, may lead to hypertension while receiving rhEPO therapy. Microarray gene expression analyses were also performed on the aorta of these rats. We observed that the effect of rhEPO on gene expression is different between normal and uremic rats. Indeed, the results suggest that genes such as superoxide dismutase and glutathione peroxydase might be involved in hypertension induced by rhEPO in CRF. These results pave the way toward new research directions in elucidating the physiopathogenic mechanisms of this iatrogenic form of hypertension. In conclusion, my doctoral studies reveal that rhEPO exerts a pleiotropic action on blood vessels and this action is different between normal and CRF animals. In uremic conditions, the administration of rhEPO aggravates the existing endothelial dysfunction and hypertension whereas in normal animals there are compensatory mechanisms that contribute to maintaining blood pressure normal. Our results provide further insights into novel modulatory actions of rhEPO on blood vessels which are highly relevant to the development of more specific and rational approaches for the management of rhEPOinduced hypertension in CRF.

Les Cellules Endothéliales Progénitrices ("Endothelial Progenitor Cells", EPCs) sont des précurseurs endothéliaux qui jouent un rôle émergeant en biologie vasculaire. Les EPCs ont été localisées dans le cordon ombilical, la moelle osseuse, le sang périphérique et dans certains tissus régénérateurs. Les interactions des EPCs avec les cellules sanguines et vasculaires peuvent largement influencer leurs propriétés biologiques et dicter leur fonctionnement pendant la réparation endothéliale. Plus spécifiquement, les interactions des EPCs avec les plaquettes circulantes induisent leur migration, leur recrutement et leur différentiation en cellules endothéliales aux sites de lésions vasculaires. Cependant, l’impact d’une telle interaction sur la fonction plaquettaire n’a pas été recherché. Le but de mon projet était de :1) générer des EPCs à partir des cellules mononucléaires du sang humain périphérique ("Peripheral Blood Mononuclear Cells", PBMCs); 2) étudier les interactions adhésives entre les EPCs et les plaquettes; 3) déterminer leur impact sur la fonction plaquettaire et la formation du thrombus et 4) décrire le mécanisme d’action des EPCs sur les plaquettes et le thrombus. Mises en culture sur une surface de fibronectine dans un milieu conditionné, les PBMCs fraîchement isolées possédaient une morphologie ronde et une petite taille. Après cinq jours, les PBMCs adhérentes donnaient naissance à des colonies, puis formaient une monocouche de cellules aplaties caractéristiques des EPCs après dix jours de culture. Les EPCs différenciées étaient positives pour l’Ulex-lectine et l’Acétyle des lipoprotéines de faible densité ("Acetylated Low Density Lipoprotein", Ac-LDL), exprimaient les marqueurs progéniteurs (CD34, P-sélectine, VEGFR2, vWF et VE-Cadhérine) tandis que les marqueurs leucocytaires (CD14, PSGL-1 et L-sélectine) étaient absents. Ces EPCs interagissaient avec les plaquettes activées par un mécanisme dépendant de la P-sélectine plaquettaire, inhibaient l’activation et l’agrégation plaquettaire et réduisaient significativement l’adhésion plaquettaire, principalement par l’action de prostacycline (PGI2). En fait, ceci était associé avec une augmentation de l’expression de la cyclooxygénase-2 (COX-2) et du monoxyde d’azote (NO) synthéthase inductible (iNOS). Toutefois, les effets inhibiteurs des EPCs sur la fonction plaquettaire ont été renversés par une inhibition de la COX et non pas du NO. Bien que les EPCs fussent en mesure de lier les plaquettes via la P-sélectine, leurs effets prédominants étaient médiés essentiellement par une sécrétion paracrine, impliquant la PGI2. Néanmoins, un rapprochement étroit ou un bref contact entre les EPCs et les plaquettes était requis pour que cette fonction soit complètement réalisée. D’ailleurs, cet aspect a été investigué chez des souris déficientes en P-sélectine (P-sel-/-) et chez leurs congénères de phénotype sauvage (Wild Type, WT). Chez les souris WT, les EPCs inhibaient l’agrégation plaquettaire dans le sang complet de manière concentration-dépendante alors que dans les souris P-sel-/-, l’action des EPCs n’avait pas d’effet significatif. De plus, en utilisant un modèle murin de thrombose artérielle, nous avons démontré que l’infusion systémique des EPCs altéraient la formation du thrombus et réduisaient significativement sa masse chez les souris WT, mais non pas chez les souris P-sel-/-. En outre, le nombre des EPCs incorporées au niveau du thrombus et de la paroi vasculaire était visiblement réduit chez les P-sel-/- par rapport aux souris WT. Dans cette étude, nous sommes parvenus à différentier adéquatement des EPCs à partir des PBMCs, nous avons étudié les interactions adhésives entre les EPCs et les plaquettes, et nous avons décrit leur impact sur la fonction plaquettaire et la formation du thrombus. De plus, nous avons identifié la PGI2 comme étant le principal facteur soluble sécrété par les EPCs en culture et responsable de leurs effets inhibiteurs sur l’activation, l’adhésion et l’agrégation plaquettaire in vitro. De surcroît, nous avons élucidé le mécanisme d’action des EPCs sur l’agrégation plaquettaire et la formation du thrombus, in vivo, et nous avons souligné le rôle de la P-sélectine plaquettaire dans ce processus. Ces résultats ajoutent de nouvelles connaissances sur la biologie des EPCs et définissent leur rôle potentiel dans la régulation de la fonction plaquettaire et la thrombogenèse. / Endothelial Progenitor Cells (EPCs) are believed to contribute to vascular biology and endothelial repair. EPCs have been isolated from umbilical cord, bone marrow, peripheral blood and in some regenerative tissues. Interactions of EPCs with vascular and blood cells can largely influence their functional properties and predict their destiny in the target tissues. More specifically, interactions of EPCs with circulating platelets provide the critical signal to ensure their migration and homing at the sites of vascular injury and their differentiation into endothelial cells. However, the functional consequences of such interactions on platelets remain unknown. Accordingly, this project was designed to investigate the impact of EPCs on platelet function and the specific objectives of this study were to: 1) generate EPCs from human peripheral blood mononuclear cells (PBMCs); 2) characterize the adhesive interactions between EPCs and platelets; 3) determine their impact on platelet function and thrombus formation and 4) elucidate the mechanistic action of EPCs on platelets and thrombus. Cultured on fibronectin in conditioned media, PBMCs differentiated, within ten days of culture, into EPCs, which were positive for Ulex-lectin and Ac-LDL (Acetylated Low Density Lipoprotein), and expressed progenitor markers (CD34, VEGFR2, vWF, and VE-Cadherin). These EPCs bind activated platelets through P-selectin-dependent mechanism, inhibited platelet activation, aggregation and adhesion, mainly via prostacyclin (PGI2) secretion. Indeed, this was associated with up-regulation of cyclooxygenase-2 (COX-2) and inducible nitric oxide (NO) synthase (iNOS). However, the effects on platelets were reversed by COX, but not by NO inhibition. Although EPCs bound platelets via platelet P-selectin, their predominant effects occurred via a paracrine secretion, implying PGI2. Nevertheless, a transitory link or brief contact between EPCs and platelets was required for this function to be fully realized. This was further depicted using a murine arterial thrombosis model in P-selectin deficient mice (P sel-/-) and their wild-type counterparts (WT). EPCs significantly impaired, in a concentration dependent-manner, collagen-induced whole blood platelet aggregation in WT mice; whereas in P-sel-/- mice, EPCs had no significant effect. Moreover, in murin model of arterial thrombosis, infusion of EPCs altered thrombus formation and significantly reduced the mass of thrombi generated in WT, but not in P-sel-/- mice. Furthermore, the number of EPCs recruited within the thrombi and along the vascular wall was visually reduced in P-sel-/- mice as compared to WT mice. In this project, we succeeded in adequately differentiating EPCs from PBMCs, we characterized the adhesive interaction between EPCs and platelets, and we addressed the impact of EPCs on platelet function and thrombus formation. Moreover, we identified PGI2 as the principal soluble factor secreted by cultured EPCs and responsible of their inhibitory effects on platelet function in vitro. In addition, using a murine model of arterial carotid injury in WT and P-sel-/- mice, we elucidate the mechanistic action of EPCs on platelet aggregation and thrombus formation, in vivo, and we highlighted the role of platelet P-selectin in this process. These findings add new insights into the biology of EPCs and reveal a potential role for EPCs in regulating platelet function, which in turn may limit thrombogenesis and maintain hemostasis at the sites of vascular injury.