Malgré une prévalence importante, les varices de la veine saphène sont peu étudiées. Le but de notre étude a été de comprendre le rôle de la prostaglandine (PG) E₂ et du sulfure d’hydrogène (H₂S) dans cette pathologie. La PGE₂ est un lipide bioactif qui peut contrôler le tonus vasculaire et induire l’activation des métalloprotéinases matricielles (MMP). Des études récentes ont montré que la production de cette PG peut être régulée par l’H₂S. Ce gaz endogène serait fortement impliqué dans le système cardiovasculaire. Nos études ont montré que la PGE₂ est largement produite par les parois des veines saphènes saines (SV) et par leurs graisses périvasculaires ; de plus, elle induit la vasorelaxation de ces veines en activant le récepteur EP4. Dans les varices, nous avons mesuré l’absence ou des concentrations réduites de nombreux marqueurs de l’inflammation en comparaison des SV. Ainsi, les contenus en PGE₂ et du récepteur EP4 sont diminués dans les varices. Cette dérégulation entraîne un déficit de l’activation des MMP et induit l’expression de leurs inhibiteurs endogènes (TIMP). Dans la paroi des varices, la diminution du ratio MMP/TIMP calculé à partir de nos résultats peut expliquer l’accumulation des collagènes. Finalement, nos expériences ont montré que le taux d’H₂S endogène est deux fois plus élevé dans les varices par rapport aux SV et que ce gaz inhibe la synthèse de PGE₂. En conclusion, l’H₂S serait responsable de l’épaississement de la paroi des veines saphènes variqueuses. Il pourrait jouer un rôle protecteur en renforçant la paroi vasculaire pour résister à la stase veineuse. Ce remodelage permettrait d’éviter l’ectasie veineuse et une rupture de la paroi. / Despite its high prevalence, the varicose vein pathology is poorly studied. The aim of our study was to understand the role of prostaglandin (PG) E₂ and hydrogen sulfide (H₂S) in this pathology. PGE₂ is involved in the control of the vascular tone and this bioactive lipid participates to the vascular wall remodeling by activating metalloproteinases (MMP). Recent studies have shown that hydrogen sulfide (H₂S), an endogenous gas, could be involved in the cardiovascular system and can regulate PGE₂ production. Our experiments have shown that PGE₂ is significantly produced by vascular wall or by the perivascular adipose tissue of human healthy saphenous veins (SV). Furthermore, PGE₂induces a potent vasorelaxation after the activation of its EP4 receptor. In varicose veins, we have measured the absence or a weak concentration of several inflammatory markers in comparison to SV. PGE₂ and EP4 contents were decreased in varicose veins. This regulation involves a lack of MMP activation and induces MMP inhibitor expression (TIMP). Our results indicate that the MMP/TIMP ratio is decreased involving an extracellular matrix accumulation and in particular of collagen in the vascular wall of varicosity. Furthermore, our experiments show that in the pathological veins H₂ S content is up-regulated (2 fold) and this gas inhibits the PGE₂ production. In conclusion, H₂ S could be responsible for the vascular wall thickening in human varicose veins. This mechanism could be protective, H₂ S effect could strengthen the vascular wall in order to resist at the venous stasis. This vascular wall remodeling could avoid ectasic segment formation and a venous wall rupture.

Plusieurs questions se posent encore, d un point de vue scientifique, sur la nature du comportement immédiat et l évolution de l interface os-implant lorsqu'un implant est mis en charge sous une prothèse dentaire fixée ou amovible. Les objectifs de notre travail étaient donc d étudier la possibilité¡d une mise en charge immédiate des implants dentaires, le remodelage osseux péri-implantaire permettant d assurer l ostéointégration ainsi que l influence des paramètres prothétiques d une prothèse amovible complète supra-implantaire (PACSI) mandibulaire sur l implant et son environnement. Deux modèles numériques ont été conçus. Le premier modèle concernait le maxillaire avec l utilisation d un pilier implantaire angulé placé sur un implant au niveau d une incisive latérale. Il nous a permis d étudier le remodelage osseux autour d un implant sur une période d ostéointégration donnée de 26 mois. Un concept de chargement de sécurité, correspondant à la préservation de l intégrité osseuse, a été introduit afin de quantifier l effort maximal pouvant être appliqué à l implant entre sa première mise en charge et son état ostéointégré. Un modèle mandibulaire, avec la mise en place des attachements boules sur deux implants dans la région symphysaire et une PACSI, nous a permis de montrer qu'une grande part de l effort de mastication transitait par la muqueuse. Les calculs ont également montré que la position des implants au niveau des canines répond au mieux aux objectifs recherchés en PACSI, c'est-à-dire une meilleure prise en charge de l effort de mastication par les surfaces d appuis ostéo-muqueuses et des contraintes transmises à l os péri-implantaire moins importantes. / The influence of immediate loading of a dental implant supporting an overdenture or a fixed prosthesis and the evolution of bone-implant interface still raise many scientific questions. The aim of the present work was to study the possibility of this immediate loading, to analyse bone remodelling inside the bone surrounding implant area and to characterise the influence of the prosthetic parameters of a mandibular implant-retained overdenture on the implant and its environment. Two numerical models have been carried out. The first one concerned the use of an angled abutment for the restoration of an upper lateral incisor. It allowed us to study bone remodelling around implant over a given osseointegration period of 26 months. A bone safe load notion , corresponding to the preservation of bone integrity was introduced to quantify the maximal force that could be applied to the implant between its first loading and its osseointegrated state. A second model representing a mandibular implant-retained overdenture on two implants fixed with ball attachments showed that the major part of the mastication force transited through mucosa. The calculations also revealed that an implant positioning in the canine area drove to a better load distribution between the dental implants and the denture bearing surface and to lower stresses transmitted to the bone surrounding-implant.

La galectine-3 (Gal-3) est biologiquement liée au processus d'inflammation et de fibrose dans l’insuffisance cardiaque (IC). Le système rénine-angiotensine-aldostérone (SRAA) a été largement démontré comme exerçant des effets profibrotiques, prohypertrophiques et pro-inflammatoires dans la pathophysiologie de l’IC. En outre, il existe des preuves expérimentales que Gal-3 et SRAA peuvent interagir dans le développement des dommages cardiovasculaires dans des modèles d’hypertension. Cependant, une telle interaction n'a pas été étudiée dans un contexte de dysfonction ventriculair gauche (VG). Nous avons donc cherché à tester les hypothèses suivantes: 1. La Gal-3 participe aux mécanismes de la fibrose cardiaque et du remodelage tissulaire médiés par l'aldostérone dans un modèle murin de dysfonction du VG; 2. Le niveau de Gal-3 est associé au développement du remodelage du VG et de la fibrose et peut prédire les effets des l'antagonistes neurohormonaux chez les patients atteints d'IC chronique due à une cardiomyopathie dilatée non ischémique (CMDNI). Méthode 1. Des souris mâles adultes atteintes d'hyperaldostéronisme cardiaque spécifique ont été soumises à des injections sous-cutanées d'isoprotérénol (200 mg/kg x 2/jour pendant deux jours), puis randomisées pour recevoir un placebo, un inhibiteur de Gal-3 (modified citrus pectin, MCP), un antagoniste de récepteurs aux minéralocortïcoides (canrenoate de potassium) ou l’association de deux (MCP+canrenoate) pendant 14 jours. 2. Nous avons recruté 150 patients avec un diagnostic de CMDNI. Tous les patients ont bénéficié d'une évaluation clinique et biohumorale, incluant le dosage de Gal-3, l'échocardiographie, et une imagerie par résonance magnétique cardiaque (IRM) contrastée pour l'évaluation des volumes et de la fibrose par le late gadolinium enhancement (LGE). Une plus petite cohorte de 70 patients a également reçu un dosage de soluble suppression of tumorigenicity protein 2 (sST2) à l’inclusion, et une IRM de suivi à 24 mois pour l'évaluation du remodelage inverse du VG, définie comme une augmentation de >10% de la fraction d’ejection du VG ou une diminution de 10% du volume diastolique du VG indexé. Résultats L’isoprotérénol a induit une diminution rapide et persistante de la fonction systolique du VG chez la souris, qui a été nettement améliorée par le traitement au MCP ou canrenoate. Le MCP et le canrenoate ont également prévenue l'hypertrophie et la fibrose cardiaques ainsi que l’augmentation de l'expression de gènes impliqués dans la fibrogénèse (Coll-1 et Coll-3) et l'infiltration de macrophages (CD-68 et MCP-1). L'utilisation combinée du MCP et canrenoate a entraîné des effets additifs sur l'hypertrophie cardiaque, l'inflammation et la fibrose, comparativement au MCP ou au canrenoate seul. Dans notre cohorte de patients avec CMDNI, la valeur médiane de Gal-3 était de 14,4 ng/mL; le LGE a été observée chez 106 patients. Les patients ayant un LGE positif avaient un taux de Gal-3 plus élevée que ceux qui n'en avaient pas (p=0,006). Après analyse multivariée suel la Gal-3, le sexe, l’ancienneté del la cardiopathie et la fraction d’éjection du ventricule droit sont des facteurs prédicteurs indépendants de la présence de LGE. L’IRM de suivi a montrée que 35 patients présentaient un remodelage inverse. L’analyse multivariée met en evidence Gal-3 comme un prédicteur indépendant du remodelage inverse contrairement au sST2. Conclusion La Gal-3 participe à des mécanismes de lésions myocardiques médiées par l'aldostérone dans un modèle murin de IC. De même, dans un cadre clinique de CMDNI, Gal-3 semble être associée à la fibrose du VG et à l'évolution du remodelage cardiaque, en identifiant éventuellement le sous-ensemble de patients avec une réponse plus prononcée à l'antagonisme neuro-hormonal pharmacologique. / BackgroundGalectin-3 (Gal-3) is biologically linked to the process of inflammation and fibrosis in heart failure (HF). The renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) has been largely demonstrated to exert profibrotic, prohypertrophic and proinflammatory effects in the pathophysiology of HF. Further, there is initial experimental evidence that Gal-3 and RAAS may interplay in the development of cardiovascular damage in hypertensive models. However, such interaction has not been investigated in the setting of left ventricular (LV) dysfunction and HF. We aimed therefore to test the following hypotheses:1. Gal-3 participates in the mechanisms of aldosterone mediated cardiac fibrosis and tissue remodeling in a murine model of LV dysfunction;2. Gal-3 level is associated with the development of LV remodeling and fibrosis and can predict the effects of neurohormonal antagonism in patients with chronic HF due to non-ischemic dilated cardiomyopathy (NIDCM).Methods1. Adult male mice with cardiac-specific hyperaldosteronism (AS) underwent isoproterenol subcutaneous injections (200 mg/kg x 2/day over two days), to be then randomized to receive placebo, a Gal-3 inhibitor (modified citrus pectin, MCP), an aldosterone antagonist (potassium canrenoate), or MCP+canrenoate for 14 days.2. We enrolled 150 patients with a diagnosis of NIDCM. All patients underwent a comprehensive clinical and biohumoral evaluation, including Gal-3 assay, 2-D echocardiography, and a contrast-enhanced cardiac magnetic resonance (CMR) for the assessment of LV volumes and fibrosis by the late gadolinium enhancement (LGE) technique. A smaller cohort of 70 patients also received soluble suppression of tumorigenicity protein 2 (sST2) assay at baseline as well as a follow-up CMR after 24 months for the evaluation of LV reverse remodeling, defined as a >10 percentage units increase in LV ejection fraction or a >10% decrease in LV end-diastolic volume indexed.ResultsIsoproterenol induced a rapid and persistent decrease in LV systolic function which was markedly improved by treatment with either MCP or canrenoate. MCP and canrenoate also reduced cardiac hypertrophy and fibrosis and the expression of genes involved in fibrogenesis (Coll-1 and Coll-3) and macrophage infiltration (CD-68 and MCP-1). The combined use of antagonists of Gal-3 and aldosterone resulted in enhanced effects on cardiac hypertrophy, inflammation, and fibrosis, when compared to MCP or canrenoate alone. In our cohort of NIDCM patients, median Gal-3 value was 14.4 ng/mL; LGE was detected in 106. Patients with LGE had higher Gal-3 than those without (p=0.006). Among univariate predictors of LGE, Gal-3 maintained its predictive value at multivariate analysis, together with sex, hypertension, disease duration and right ventricular ejection fraction. At follow-up CMR, 35 patients showed reverse remodeling. Gal-3, but not sST2 resulted as an independent predictor of LV reverse remodeling at multivariate analysis.ConclusionGal-3 participates in mechanisms of aldosterone-mediated myocardial damage in murine model of HF. Likewise, in the clinical setting of NIDCM, Gal-3 seems to be associated with LV fibrosis and to the evolution of cardiac remodeling, possibly identifying the subset of patients with a more pronounced response to pharmacological neurohormonal antagonism.

Dans le cadre de la prédiction du risque fracturaire associée à diverses pathologies, comme l'ostéoporose, cette étude vise à une meilleure compréhension du comportement mécanique de l'os cortical humain, notamment à l'échelle de la microstructure, et, en particulier, du processus biologique de remodelage osseux. Ce phénomène permet, en effet, le renouvellement continuel de la microstructure au cours du temps et contribue ainsi à une diminution de l'endommagement de l'os et, par conséquent, des risques de fracture. Les facteurs déterminants et les conséquences sur les champs mécaniques locaux au sein de la microstructure sont ici recherchés. Une approche couplée, expérimentale et numérique, est proposée. Huit spécimens de fémurs humains, de sexes féminins, âgés de 74 à 101 ans sont analysés. L'analyse expérimentale est réalisée à différentes échelles. A l'échelle macroscopique, le module de Young et les paramètres à la rupture sont déterminés via des essais de compression et les relations potentielles avec les caractéristiques morphométriques, que sont l'âge, la porosité et la densité minérale, sont évaluées. L'analyse de l'évolution des champs de déformations locaux au cours de ces essais de compression et des essais de nanoindentation permet d'accéder à des échelles plus fines (micro- et nanoscopique) afin d'apprécier l'hétérogénéité de la microstructure. On s'intéresse plus particulièrement à l'endommagement de l'os et à l'étape d'initiation de microfissures ainsi qu'à l'hétérogénéité du module de Young. Macroscopiquement, le paramètre le plus influent semble être la porosité. Microscopiquement, les paramètres mécaniques recueillis, notamment les valeurs de déformations pour lesquelles l'os commence à se fissurer, sont intégrés dans les simulations numériques. Un scénario simplifié du remodelage osseux est alors mis en place au sein des microstructures étudiées expérimentalement et, par ailleurs, supposées endommageables. Une loi d'évolution de l'endommagement est introduite et fait l'objet d'un travail d'homogénéisation temporelle afin de considérer l'endommagement par fatigue. Les facteurs d'activation du remodelage et l'évolution des champs mécaniques au cours du processus sont, en particulier, étudiés. L'interaction du phénomène biologique et du comportement mécanique, à l'échelle de l'ostéon, est ainsi mise en évidence.

Les cysteinyl-leucotriènes (cysLTs) ont des rôles majeurs dans la pathophysiologie de l'asthme et sont impliqués dans le remodelage des voies respiratoires, un processus caractérisé par plusieurs changements structuraux incluant entre autre [i.e. autres] la fibrogenèse et l'hyperplasie des cellules musculaires lisses. Dans cette étude, nous avons investigué le rôle potentiel des cysLTs dans la modulation du « vascular endothelial growth factor » (VEGF), un facteur de croissance connu pour être important dans une autre facette du remodelage, c'est-à-dire l'angiogenèse. Nous avons montré que le LTD[indice inférieur 4] induit l'expression du VEGF chez les monocytes humains et les cellules musculaires lisses bronchiques humaines avec une inhibition complète par un antagoniste spécifique du récepteur CysLT1. De plus, des cellules de reins embryonnaires humaines (HEK-293) transfectées d'une façon stable avec CysLT1 ont été utilisées pour étudier la régulation transcriptionnelle du promoteur du VEGF. La stimulation de ces cellules avec des cysLTs mène à l'activation du promoteur du VEGF d'une façon dépendante de la concentration et résistante à la Bordetella pertussis toxin (PTX). Aussi, il en résulte une augmentation de l'expression de l'ARNm et de la protéine du VEGF d'une façon dépendante du temps de stimulation. L'utilisation de mutants tronqués en 5' de la construction du promoteur du VEGF de type sauvage démontre que la région en amont de -90 Pb n'est pas requise pour sa régulation transcriptionnelle par les cysLTs. De plus, un prétraitement avec des inhibiteurs pharmacologiques des MAPKs suggère l'implication de JNK et ERK, mais pas de p38 dans l'activation du promoteur du VEGF par LTD[indice inférieur 4]. Également, l'inhibition partielle de l'activation du promoteur du VEGF via la surexpression des formes dominantes négatives des protéines JunD, FosB et Ras suggère un rôle actif pour le complexe AP-1. Cependant, puisqu'un mutant du promoteur avec des substitutions dans le site de liaison d'AP-1 maintient toujours sa transactivation par LTD[indice inférieur 4], le complexe AP-1 semble agir d'une façon indirecte. En fait, l'inhibition complète de l'activation du promoteur du VEGF et de l'augmentation subséquente de son ARNm par un prétraitement avec la mithramycine, un inhibiteur de la transcription Sp1-dépendante, suggère que AP-1 pourrait agir indirectement sur Sp1 pour la modulation du VEGF par les cysLTs. Par surcroît, des expériences utilisant un promoteur du VEGF (-123 +50 pb) avec tous ses sites Sp1 mutés (4) ont montré que ces régions étaient nécessaires à la transactivation du VEGF par LTD[indice inférieur 4]. Bref, nos résultats indiquent pour la première fois que les cysLTs peuvent activer transcriptionnellement la production du VEGF via le récepteur CysLT1, avec l'implication de JNK, ERK, AP-1 et Sp1. Ces résultats proposent que les cysLTs pourraient être importants dans le processus d'angiogenèse associé au remodelage des voies respiratoires et indiquent un possible bénéfice jusqu'à maintenant insoupçonné dans l'utilisation des antagonistes des récepteurs CysLT1 dans la prévention ou le traitement du remodelage dans l'asthme.

Le remodelage maladaptif du ventricule gauche (VG) peut conduire au développement d’une insuffisance cardiaque (IC) après un infarctus du myocarde (IM). Il est lié à l’activité de la métalloprotéinase matricielle (MMP)-9. L'adénosine (Ado) est connue pour ses propriétés cardioprotectrices, toutefois son rôle dans le remodelage du VG est mal défini. Notre hypothèse est que l’Ado pourrait avoir un effet sur la MMP-9. Après IM, 2 vagues de cellules inflammatoires infiltrent séquentiellement le cœur : les neutrophiles puis les monocytes-macrophages. Nous avons montré que l’Ado inhibe la sécrétion de MMP-9 par les neutrophiles primaires humains activés via la stimulation du récepteur à l’adénosine A2a. Nous avons ensuite utilisé des monocytes primaires humains différenciés en macrophages in vitro. Contrairement aux résultats obtenus avec les neutrophiles, l'Ado augmente la sécrétion de MMP-9 par les macrophages. Cette augmentation semble passer via le récepteur à l’adénosine A3. Nos résultats suggèrent également que l’Ado améliore la capacité migratoire des monocytes via la stimulation de l'activité MMP-9. Enfin, des expériences préliminaires semblent indiquer que l’Ado inhiberait l’apoptose des monocytes primaires humains. Ces travaux ont contribué à la caractérisation des effets de l’Ado sur certains processus clefs dans le remodelage du VG, notamment la dégradation de la matrice extracellulaire et l’apoptose des cellules inflammatoires. Ils mettent en exergue la notion de fenêtre thérapeutique temporelle et pourraient avoir d’importantes implications lors de stratégies thérapeutiques utilisant l’Ado et/ou ses récepteurs dans le traitement de l'IM et la prévention de l’IC. / Maladaptive remodeling of the left ventricle (LV) is a leading cause of heart failure (HF) after myocardial infarction (MI). It is associated with matrix metalloproteinase (MMP)-9. Although adenosine (Ado) is known to have cardioprotective properties, its role in LV remodeling is still unclear. We hypothesized that Ado could be involved in the regulation of MMP-9. Two waves of inflammatory cells successively infiltrate the heart after MI: first neutrophils then monocytes-macrophages. On the one hand, we have shown that Ado inhibits the secretion of MMP-9 by activated primary human neutrophils. This effect is mediated by the activation of the adenosine-A2a receptor. On the other hand, we cultured human primary macrophages differentiated in vitro from blood monocytes. In sharp contrast to our previous observations with neutrophils, we have shown that Ado enhanced MMP-9 secretion by macrophages. This increase is probably mediated by the adenosine-A3 receptor. We have also shown that Ado improves monocytes migratory capacity and that this effect seems to be consecutive to the stimulation of MMP-9 activity. Finally, preliminary experiments suggest that Ado could have an anti-apoptotic effect on human primary monocytes. These observations thus contributed to the characterization of the effects of Ado on some key processes involved in LV remodeling, including extracellular matrix degradation and inflammatory cells apoptosis. They bring arguments for a paradigm of temporal therapeutic window and could have important implications for therapeutic strategies using Ado and/or its receptors in the treatment of MI and in the prevention of HF.

Le remodelage pulmonaire cause une altération de la structure du poumon et peut mener à la diminution de la fonction respiratoire. Ce remodelage peut aussi bien affecter les voies respiratoires en obstruant le flot de l’air, comme il est observé dans l’asthme, que la compliance du parenchyme pulmonaire, tel qu’observé dans la fibrose pulmonaire idiopathique (FPI). Dans le cas de l’asthme allergique, la forme la plus commune d’asthme, une inflammation chronique de type allergique induit le remodelage bronchique, dont l’épaississement du muscle lisse bronchique. Ces deux composantes contribuent directement à l’hyperréactivité bronchique. Dans le cas de la FPI, les dommages tissulaires et l’inflammation semblent être impliqués dans l’induction de la maladie, mais la progression de la FPI est maintenue même en absence d’inflammation. Tant en asthme qu’en FPI, le remodelage est persistant et les options thérapeutiques sont partiellement efficaces, limitées ou absentes. La voie de signalisation de la sphingosine-1-phosphate (S1P) est reconnue non seulement pour son rôle dans la régulation de l’immunité et de l’inflammation, mais aussi pour ses impacts majeurs dans les phénomènes de prolifération et de survie cellulaire. Ces effets sont souvent associés à l’activation de cinq récepteurs membranaires, nommés S1P1 à S1P5. D’ailleurs, ces récepteurs peuvent être activés par les composés pharmacologiques analogues à la S1P. Bien que ces analogues répliquent ou modifient la plupart des effets de la S1P, ils possèdent aussi des activités intracellulaires indépendantes des récepteurs qui sont plutôt associées à la modulation de la survie cellulaire. Ainsi, les sphingolipides et leurs analogues sont susceptibles de moduler plusieurs mécanismes impliqués dans le remodelage pulmonaire. Le but de cette thèse était donc d’explorer l’impact des sphingolipides et leurs analogues sur divers aspects impliqués dans le remodelage pulmonaire. Dans une première étude, nous avons déterminé l’effet de l’analogue de la sphingosine AAL-R sur l’inflammation observée dans un modèle murin d’asthme allergique. AAL-R diminue l’accumulation pulmonaire des lymphocytes et induit leur apoptose au poumon. La réduction du nombre de lymphocytes pulmonaires est associée à une diminution importante de l’éosinophilie et de l’hyperréactivité bronchique. Ainsi, nous résultats montrent qu’AAL-R interfère avec l’inflammation et l’hyperréactivité bronchique dans un modèle d’asthme allergique aigu par un mécanisme impliquant l’apoptose des lymphocytes. Dans un second chapitre, l’impact d’AAL-R sur l’épaississement du muscle lisse bronchique a été évalué dans un modèle murin d’asthme chronique. AAL-R réduit l’épaisseur du muscle lisse bronchique dans le tissu remodelé, ce qui est associé à une diminution de l’hyperréactivité bronchique. Nous montrons d’ailleurs que AAL-R interfère avec la prolifération des cellules musculaires lisses, in vitro. Cette étude montre que des analogues de la sphingosine, tel qu’AALR, pourraient contrecarrer le remodelage tissulaire tel qu’observé en asthme, ce qui ouvre de nouvelles pistes précliniques pour cette maladie incurable. Troisièmement, nous avons étudié l’influence de l’analogue de la sphingosine FTY720 sur la phase inflammatoire ou la phase fibrotique d’un modèle murin de fibrose pulmonaire induit par une blessure cellulaire aiguë. En concordance avec la littérature, l’administration de FTY720 en phase inflammatoire diminue la fibrose pulmonaire. Toutefois, lorsqu’administré en phase fibrotique, FTY720 exacerbe cette dernière. Cette exacerbation ne semble pas impliquer l’augmentation de la perméabilité vasculaire, mais plutôt l’augmentation de la transcription du connective tissue growth factor (CTGF). Similairement, FTY720 stimule la transcription du CTGF par les fibroblastes in vitro. Contrairement au dogme actuel, notre étude montre que FTY720 promeut la fibrose pulmonaire ce qui serait médié, du moins en partie, par la transcription accrue du CTGF. Dans une dernière étude, nous avons exploré le lien entre la voie de signalisation de la S1P, le CTGF et les dérégulations des fibroblastes issus de patients atteints de FPI. Ces fibroblastes expriment plus de CTGF que des fibroblastes de patients ne souffrant pas de FPI, ce qui est exacerbé par la S1P. De plus, un antagoniste de S1P3 renverse partiellement cette augmentation. Nous postulons donc que la S1P et le S1P3 pourraient être impliqués dans la pathogenèse de la FPI. Dans son ensemble, cette thèse démontre que les sphingolipides et leurs analogues influencent des mécanismes du remodelage pulmonaire pathologique. Nos résultats suggèrent que certains acteurs de la voie de signalisation de la S1P pourraient être modulés de manière bénéfique dans le contexte de l’asthme et de la fibrose pulmonaire. / Pulmonary remodelling causes the alteration of the lung structure and can lead to reduced respiratory function. Remodelling can affect the lung airways by obstructing the airflow, as observed in asthma, as well as the lung parenchyma by reducing lung compliance, as observed in idiopathic pulmonary fibrosis (IPF). In the most widespread form of asthma, allergic asthma, chronic allergic inflammation induces lung remodelling, including airway smooth muscle thickening. Both components directly contribute to airway hyperresponsiveness. In IPF, acute lung injury and inflammation seem to be involved in its pathogenesis, yet the progression of the disease is maintained even in the absence of inflammation. Both in asthma and IPF, lung remodeling is persistent and therapeutic treatments are either partially effective, limited or simply unavailable. The sphingosine-1-phosphate (S1P) pathway is recognized not only for its role in the regulation of immunity and inflammation, but also for its major involvement in the events of cellular proliferation and survival. These effects are often associated with the activation of five G protein-coupled receptors, termed S1P1 to S1P5. Furthermore, these receptors can be activated by pharmacological compounds analogous to S1P. Although these analogs replicate or modify most S1P effects, they also possess intracellular activities independent of S1P receptors that are rather associated with the modulation of cell survival. Therefore, sphingolipids and their analogs likely modulate several mechanisms involved in pulmonary remodelling. The aim of this thesis was thus to explore the impact of sphingolipids and their analogs on various aspects of pulmonary remodelling. In a first study, we determined the effect of the sphingosine analog AAL-R on the inflammation observed in a murine model of allergic asthma. AAL-R reduces pulmonary accumulation of lymphocytes and induces their apoptosis specifically in the lung. The reduction of pulmonary lymphocytes number is associated with reduced lung eosinophilia and airway hyperresponsiveness. Our results show that AAL-R interferes with allergic inflammation and airway hyperresponsiveness in an acute allergic asthma model by a mechanism involving the apoptosis of pulmonary lymphocytes. vi In a second chapter, we evaluated the impact of AAL-R on airway smooth muscle thickening using a murine model of chronic asthma. AAL-R reduces the thickness of the airway smooth muscle in remodelled bronchi, which is associated with diminished airway hyperresponsiveness. Furthermore, we show that AAL-R interferes with airway smooth muscle cells proliferation in vitro. This study shows that sphingosines analogs, such as AAL-R, could reverse tissue remodelling as observed in asthma, offering new preclinical targets for this incurable disease. Thirdly, we studied the influence of the sphingosine analog FTY720 on the inflammatory phase or the fibrotic phase of a murine model of pulmonary fibrosis induced by an acute injury. In concordance with literature, FTY720 administration during the inflammatory phase reduce lung fibrosis. However, when administered during the fibrotic phase, FTY720 exacerbates fibrosis. This exacerbation does not involve increased vascular permeability, but rather increased connective tissue growth factor (CTGF) transcription. Similarly, FTY720 stimulates CTGF transcription by fibroblasts in vitro. Contrarily to the actual dogma, our study shows that FTY720 promotes pulmonary fibrosis which is mediated, at least in part, by increased CTGF transcription. Finally, we explored the link between the S1P signalling pathway, the transcription of CTGF and the deregulations observed in lung fibroblasts isolated from IPF patients. These fibroblasts express more CTGF than lung fibroblasts from patient without IPF, which is exacerbated by S1P. Moreover, a specific S1P3 antagonist partially reverses this exacerbation. We postulate that S1P and S1P3 could be involved in idiopathic lung fibrosis pathogenesis. As a whole, this thesis demonstrates that sphingolipids and their analogs influence mechanisms underlying pathological pulmonary remodelling. Our results suggest that certain components of the S1P signalling pathway could prove beneficial in the context of asthma and lung fibrosis. These results support the hypothesis that phosphorylatable sphingosine analogs interfere with inflammation and ASM thickening observed in allergic asthma. However, they also stimulate CTGF transcription by fibroblasts, thus possibly exacerbating pathologies involving these cells, such as IPF. Identification of the mechanisms modulated by S1P analogs could provide insights regarding putative targets in the context of pulmonary remodelling.

Le remodelage bronchique présent dans l'asthme est considéré comme le résultat d'une réparation inefficace des dommages tissulaires causés par l'inflammation allergique des voies respiratoires. Il est caractérisé par une hyperplasie des cellules caliciformes, une déposition de collagène sous-épithéliale, une hyperplasie du muscle lisse et une néovascularisation. Puisque que le zinc est impliqué dans plusieurs processus physiologiques, incluant la réparation tissulaire, nous avons donc, dans un premier temps, évalué si une privation en zinc amplifie les caractéristiques du remodelage bronchique chez un modèle murin d'inflammation allergique chronique. Dans un deuxième temps, puisque les corticostéroïdes sont un traitement de choix dans l'asthme pour contrer l'inflammation, mais que leurs effets sur le remodelage bronchique ne sont toujours pas bien caractérisés, nous avons évalué l'impact d'un traitement à la dexaméthasone sur le remodelage bronchique d'un modèle murin d'inflammation chronique. Pour le volet zinc, nous avons utilisé un modèle murin dans lequel des souris mâles BALB/C ont été sensibilisées de façon intrapéritonéale et exposées chroniquement à l'ovalbumine nébulisée pendant 7 semaines. Les souris déficientes en zinc ont reçu une diète sans zinc pendant 4 semaines avant le début de l'expérimentation et durant l'exposition à l'allergène. Pour le volet dexaméthasone, le modèle utilisé est le même, mais les souris ont été exposées à l'ovalbumine nébulisée sur une période de 13 semaines. La dexaméthasone a été administrée dès le début de l'exposition pour un groupe et durant les 8 dernières semaines pour un autre groupe. Deux jours après la dernière exposition, un lavage broncho-alvéolaire (évaluation de l'éosinophilie et quantification de l'IL-13) a été réalisé et les souris ont été sacrifiées pour l'évaluation histologique de leurs voies respiratoires (coloration au PAS-bleu alcian et Trichrome de Masson). Nos résultats démontrent qu'une privation en zinc augmente significativement l'éosinophilie, la production d'IL-13, la déposition de collagène sous-épithéliale, l'hyperplasie des cellules caliciformes, la quantité d'hydroxyproline pulmonaire et le TGF[bêta]1 tissulaire, lorsque que comparé avec le groupe de souris ayant reçu une diète normale. L'administration dès le début de la DEXA inhibe significativement la déposition de collagène sous-épithéliale, l'hyperplasie des cellules caliciformes et la production de TGF[bêta]1 et IL-13. Toutefois, un traitement la DEXA initié sur des changements structuraux bien établis, ne réussit pas diminuer la déposition de collagène sous-épithéliale et la production de TGF[bêta]1, malgré une diminution significative de l'hyperplasie des cellules caliciformes et de la production.

Le remodelage ventriculaire gauche (RVG) est un processus complexe qui intervient après un infarctus du myocarde chez 30% des patients en dépit des meilleurs traitements connus actuellement. Le but de mon travail de thèse consistait à identifier les déterminants moléculaires du RVG dans le but de mieux en comprendre les mécanismes physiopathologiques. Pour cela, nous avons étudié les modifications post-traductionnelles des protéines contractiles du VG et en particulier, la phosphorylation et la O-N-acétylglucosaminylation (O-GlcNAc). Nous nous sommes ensuite particulièrement intéressés à la troponine T (TnT) pour laquelle nous avons ainsi pu mettre en évidence une diminution de la phosphorylation au niveau de la sérine 208 au niveau du VG et du plasma chez le rat, suggérant que cela pourrait être un marqueur du RVG post-infarctus. Pour cette étude, nous avons travaillé en collaboration avec l’unité INSERM U644 de Rouen sur un modèle expérimental d’insuffisance cardiaque. L’infarctus du myocarde est induit chez le rat par ligature de la branche descendante de l’artère coronaire gauche, les rats témoins subissant l’intervention mais sans ligature. Dans un premier temps, nous avons réalisé une étude globale du phosphoprotéome du VG en phase tardive du RVG (2 mois post-ligature). Pour cela, les protéines extraites du VG ont été séparées par électrophorèse bidimensionnelle puis colorées au Pro-Q®Diamond (spécifique des protéines phosphorylées) puis au Sypro®Ruby (spécifique des protéines totales). Par analyse bioinformatique, nous avons mis en évidences 69 spots polypeptidiques présentant des modulations de phosphorylation. Nous avons donc analysé ces spots par spectrométrie de masse et avons identifié 30 protéines correspondant à 53 spots polypeptidiques présentant des modulations de phosphorylation. Parmi ces protéines, nous avons choisi de nous concentrer et d’étudier 6 protéines contractiles : la TnT, l’alpha-tropomyosine 1 (α-Tm 1), la desmine, l’αB-crystalline et les chaînes légères de myosine 1 et 2 (MLC). Pour chacune de ces protéines, nous avons identifié le type d’acide aminé responsable de la phosphorylation et quantifié les modulations de phosphorylation dans le VG des rats insuffisants cardiaques (IC). De manière intéressante, nous avons observé que le VG des animaux IC présentait une diminution significative de la phosphorylation sur les résidus sérine pour l’α-Tm 1, la TnT et la MLC-2 et sur les résidus de tyrosine pour l’αB-crystalline ainsi qu’une augmentation significative de la phosphorylation sur les résidus tyrosine pour la MLC-1 et sur les résidus de sérines pour la desmine, confirmant ainsi les résultats obtenus en électrophorèse bidimensionnelle. Afin de compléter l’analyse des modifications post-traductionnelles, nous avons étudié les modifications de O-GlcNAc pour chacune de ces protéines. Nous avons ainsi observé une diminution significative de la O-GlcNAcylation de l’α-Tm 1, de la desmine et l’αB crystalline ainsi qu’une augmentation de la O-GlcNAcylation de la MLC-3 et de la TnT. Par ailleurs, nous avons pu corréler ces modulations de phosphorylation et de O-GlcNAcylation avec des modulations de l’activité des enzymes impliquées dans ces modulations. En effet, par analyse bioinformatique de la séquence de la TnT et par recherche bibliographique nous avons mis en évidence que la protéine kinase C et la protéine phosphatase 2A pourrait être impliquées dans ces modulations de phosphorylation. Nous avons alors mis en évidence une diminution de l’activité de la protéine kinase C epsilon dans le VG des rats IC mais sans variation de l’activité de la protéine phosphatase 2A. Par ailleurs, nous avons mis en évidence une augmentation de l’activité de la O-GlcNAc transférase et une diminution de l’activité de la O-GlcNAcase dans le VG des rats IC. [...] / Despite significant improvements in management of myocardial infarction (MI), left ventricular remodelling (LVR) remains a major complication and a strong predictor of both heart failure (HF) and death after MI. Although several variables, such as MI size, have been identified as risk factors, LVR remains difficult to predict in clinical practice. Better prediction could allow an individualized approach with more intense therapy and follow-up for such high-risk patients. The aim of my work is to identify molecular determinants of LVR to have a better understanding of physiopathological mechanisms of LVR. For that purpose, we studied post-translational modifications of contractile proteins in particular, phosphorylation and O-N-acetylglucosaminylation (O-GlcNAc). Then, we studied particularly troponin T (TnT) for which we could highlight a decrease of phosphorylation of serine 208 in LV and plasma of MI-rats. These results suggest that the level of circulating phosphorylated troponin T could be new biomarker of LVR and may help to predict the development of heart failure after MI. For this study, we worked in collaboration with INSERM unit U644 at Rouen using an experimental model of HF. MI was induced in rat by left coronary ligation and, the control rats undergoing the surgery without ligation. Initially, we performed differential phosphoproteomic study of LV in the late phase of the LVR (2 months post-MI). For this purpose, LV proteins were extracted and separated by two-dimensional electrophoresis. Gels were first stained by Pro-Q®Diamond (specific of phosphorylated proteins) and then by Sypro®Ruby (specific of total proteins). By bioinformatic analysis, we showed that 69 polypeptidic spots were modulated for their phosphorylation levels. We analyzed these spots by mass spectrometry and identified 30 proteins corresponding to 53 spots with modulationof phosphorylation. Among these proteins, we have chosen to study 6 contractile proteins: TnT, alpha-tropomyosin 1 (Tm-α1), desmin, αB-crystallin and myosin light chains 1 and 2 (MLC). For each described proteins, we have validated the modulation of phosphorylation and determined the aminoacid involved in the phosphorylation modulation using immunoprecipitation techniques with specific antibodies against the proteins and phospho-Tyrosine, -Threonine and –Serine antibodies confirming the screening performed by 2D-electrophoresis for the detection of phosphoproteins. We observed a significant decrease of phosphorylation on serine for Tm-α1, TnT and MLC-2 and on tyrosine residues for αB-crystallin as well as a significant increase in phosphorylation on tyrosine for MLC-1 and on serine residues for desmin, thus confirming the results obtained in two-dimensional electrophoresis. In order to complete analysis of the post-translational modifications, we studied the modifications of O-GlcNAc for each one of these proteins. We thus observed a significant decrease in O-GlcNAcylation of Tm-α1, αB-crystallin and desmin as well as an increase in O-GlcNAcylation of the MLC-3 and TnT. In addition, we have correlated these modulations of phosphorylation and O-GlcNAcylation levels with modulations of the activity of enzymes implied in these modulations. Indeed, by bioinformatic analysis of the TnT sequence and literature review, we highlighted that the protein kinase C and the protein phosphatase 2A could be implied in these modulations. We observed a decrease of protein kinase C epsilon isoform expression in the LV of MI- rats without modulation of protein phosphatase 2A activity. In addition, we showed an increase in the activity of O-GlcNAc transferase and a decreaseof O-GlcNAcase activity in LV of MI rats. [...]

Th.--Chir. dent.--Reims, 1979. N°: 43.