Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / L'introduction de la cyclosporine A (CyA) dans les régimes d'immunosuppression a permis d'augmenter de façon significative la survie des greffés. Cependant, l'utilisation de la CyA est limitée par ses deux effets secondaires les plus fréquents : l'hypertension artérielle et la néphrotoxicité. Ces effets sont reliés aux propriétés vasoconstrictrices de la CyA. Les effets de la CyA sur la régulation du tonus vasculaire sont multiples et varient selon les territoires vasculaires étudiés. La dysfonction induite par la CyA sur les mécanismes d'autorégulation de la vasomotricité a été documentée dans différents modèles expérimentaux : l'aorte thoracique, l'artère fémorale, les artères coronaires, la veine saphène et la veine jugulaire. Les propriétés pharmacologiques de la CyA nous ont amenés à évaluer son action sur la circulation pulmonaire, puisqu'aucune étude n'a documenté, de façon précise, son action sur ce réseau vasculaire. Compte tenu de l'effet vasoconstricteur de la CyA déjà décrit dans différents réseaux vasculaires, nous avons émis comme première hypothèse que l'infusion de CyA dans le réseau vasculaire pulmonaire du chien produirait une vasoconstriction. In vivo, dans un modèle d'auto-perfusion du poumon gauche, l'administration de 5, 10 et 20 mg de CyA sur une période de 10 minutes n'a pas entraîné de hausse significative des pressions de perfusion pulmonaires. Cependant, in vitro, la CyA a affecté la réponse vasomotrice des artères pulmonaires isolées. En effet, sur les artères pulmonaires de troisième génération précontractées, la CyA produit une vasoconstriction dose-dépendante. Cette vasoconstriction est absente sur les vaisseaux qui n'ont pas d'endothélium, suggérant un mécanisme endothélium-dépendant. De plus, la contraction induite par la CyA sur les artères pulmonaires isolées a été abolie par l'indométhacine (un bloqueur de la cyclooxygénase) et par la pinane thromboxane (un antagoniste de la thromboxane A2), suggérant que la CyA induit une vasoconstriction sur l'artère pulmonaire reliée à une production de thromboxane. In vitro, la CyA affecte la vasomotricité de l'artère pulmonaire. Notre deuxième hypothèse était que la CyA pourrait affecter la relaxation endothéliale-dépendante médiée par l'oxyde nitrique (NO). In vivo, dans le modèle d'auto-perfusion pulmonaire, l'administration de CyA a affecté la réponse endothéliale-dépendante de façon significative à deux agonistes : la bradykinine et la substance P. Cependant, la réponse endothéliale-dépendante à un autre agoniste, l'acétylcholine, n'a pas été affectée par la CyA. De plus, la vasorelaxation à un agent donneur de NO, la nitroglycérine, n'a pas été diminuée de façon significative par la CyA, indiquant une fonction intacte du muscle lisse. La CyA a donc affecté de façon spécifique la réponse endothéliale à deux agonistes : la bradykinine et la substance P. Cette dysfonction endothéliale induite par la CyA était réversible par l'administration de L-arginine, un substrat de la NO-synthase. Notre dernière hypothèse était que la CyA augmente l'activité de l'enzyme de conversion de l'angiotensine (ECA). L'ECA est une ectoenzyme présente à la surface des cellules endothéliales responsable de la transformation de l'angiotensine I en angiotensine II. L'ECA est également responsable du métabolisme de la bradykinine et de la substance P. Pour vérifier cette hypothèse, nous avons, dans le modèle in vivo, utilisé la technique de courbe de dilution avec un substrat inactif de l'ECA, le [3H]BPGP. Le pourcentage d'hydrolyse ainsi que le paramètre de cinétique de premier ordre, Amax/Km, n'ont pas été affectés par la CyA. Indiquant que in vivo, l'administration en aiguë de CyA n'affecte pas l'activité de l'ECA pulmonaire. En conclusion, la CyA affecte certains mécanismes responsables de la régulation du tonus vasculaire pulmonaire. Ceci est en accord avec l'atteinte des différents territoires vasculaires déjà documentés et avec l'hétérogénéité des mécanismes impliqués. De plus en plus, il est reconnu que l'endothélium participe à plusieurs mécanismes physiopathologiques. L'intégrité de l'endothélium serait nécessaire pour assurer la circulation sanguine et maintenir certaines activités métaboliques essentielles. Bien qu'il soit difficile d'interpréter ces résultats en regard de la clinique, cette étude ajoute aux connaissances des mécanismes divers et complexes reliés à la toxicité vasculaire de la CyA.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / En réadaptation, des aides techniques sont prescrites aux personnes en situation de handicap afin de compenser leur incapacité, augmenter leur autonomie et ainsi améliorer leur qualité de vie. Malgré les développements technologiques et l'amélioration des produits commerciaux, il s'exerce peu de suivi sur l'utilisation post-attribution des aides techniques et sur la satisfaction des consommateurs. Or, le système de santé actuel demande des preuves objectives de la rentabilité et de l'efficacité des aides techniques. De plus, il émane du milieu de la réadaptation, un consensus envers la nécessité d'évaluer les résultats des interventions à l'aide d'outil de mesures fiables et valides, de même que la pertinence de placer le consommateur au coeur du processus d'évaluation. La présente étude s'intègre aux activités de la Chaire industrielle CRSNG sur les aides techniques à la posture, dont les activités sont vouées à la recherche, au développement et à la formation dans le domaine de l'ingénierie de la réadaptation touchant la posture assise. À ce jour, aucune étude valide n'avait encore été menée afin d'étudier la perspective du consommateur d'aides techniques à la posture par l'évaluation de son degré de satisfaction. Le but de la présente étude était de connaître le degré de satisfaction des utilisateurs envers leur aide technique à la posture. À cette fin, le nouvel instrument de mesure ÉSAT (Évaluation de la Satisfaction envers une Aide Technique, Demers, 1995) a été utilisé et a permis de répondre aux quatre questions de recherche suivantes; quel est le degré d'importance accordé par les utilisateurs à divers facteurs reliés à leur aide technique à la posture?, quel est le degré de satisfaction des utilisateurs envers leur aide technique à la posture?, quelles sont les sources d'insatisfaction des utilisateurs en regard de leur aide technique à la posture? et, existe-t-il une relation entre le profil de distribution de pressions, la position du bassin et le degré de satisfaction de l'utilisateur d'aide technique à la posture? Pour ce faire, 24 sujets ont été recrutés au Centre de réadaptation Lucie-Bruneau. La collecte de renseignements généraux a permis de cerner le contexte d'utilisation de l'aide technique à la posture. La deuxième partie d'ÉSAT comprenait deux tâches visant à connaître l'importance et la satisfaction des utilisateurs envers certaines caractéristiques de leur aide à la posture. En dernier lieu, les sujets ont expliqué les sources de leur insatisfaction envers les variables moins satisfaisantes. Les résultats obtenus avec ÉSAT ont également été comparés avec des mesures géométriques et biomécaniques relevées sur les sujets, dans le cadre d'un projet de recherche connexe. Les résultats ont démontré que le confort, le service de réparation et d'entretien et la sécurité sont les variables les plus importantes et qu'inversement, l'apparence, le poids et la réaction des autres sont les variables les moins importantes pour les sujets de l'étude. Par ailleurs, la variable -le coût- a été considérée non-applicable par un sujet sur trois (8/24). D'autre part, les sujets ont affirmé être globalement assez ou très satisfait à 95.8%. Les variables dont ils sont le plus satisfait sont la sécurité, la durabilité et l'installation. À l'opposé, les variables dont ils sont le moins satisfaits sont la polyvalence, le transport et le confort. En définitive, les sujets estiment que le confort est le facteur le plus important et celui dont ils sont le moins satisfaits et à cet égard, le confort a été identifié comme étant un aspect problématique de l'aide technique à la posture. Les résultats ont aussi démontré que les femmes et les sujets vivant en institution ont tendance a être plus satisfaits envers certaines variables que les hommes et les sujets vivant à domicile. En dernier lieu, l'approche utilisée dans cette recherche n'a pas permis de mettre en lumière l'existence de relations entre le profil de distribution des pressions, la position du bassin et la satisfaction envers le confort de l'aide à la posture. Cette recherche exploratoire a permis de connaître le point de vue du consommateur d'aide technique à la posture et bien qu'elle comporte des limites, il en ressort plusieurs pistes pour des recherches futures visant à mesurer les résultats des interventions en matière des aides techniques.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Le but de cette étude était de vérifier l'applicabilité de la définition classique de la dysplasie bronchopulmonaire (DBP) chez les enfants extrêmement prématurés en déterminant si les enfants oxygénodépendants à 28 jours et plus de vie, mais non à 36 semaines de gestation, seront plus à risque de morbidité à 18 mois que les enfants sans DBP. La population était constituée de 217 enfants, nés dans un centre tertiaire à 24-28 semaines de gestation, entre 1987 et 1992, et classifiés en 3 groupes : groupe de comparaison (C) : O₂ ≤ 28 jours de vie (n = 76) ; DBP-1 : O₂ > 28 jours et < 36 semaines d'âge gestationnel (n = 48) ; et DBP-2 : O₂ ≥ 36 semaines (n = 93). Les mesures étudiées étaient la croissance, les problèmes respiratoires persistants (asthme, trachéostomie, oxygène à la maison), les chirurgies, les réhospitalisations, l'état neurologique et le développement à 18 mois. Résultats : Aucune différence de poids, de taille et de périmètre crânien n'a été trouvée entre les 3 groupes. Il n'y avait pas de différence dans le nombre de jours de réhospitalisation pour toutes causes, dans le nombre de jours de réhospitalisation aux soins intensifs et pour le taux de problèmes respiratoires permanents. Les enfants du groupe DBP-2 ont eu davantage de jours de réhospitalisation pour des causes pulmonaires en comparaison aux deux autres groupes (C : 2.0 vs DBP-1 : 2.0 vs DBP-2 : 6.3 (DBP-1 vs DBP-2 : p < .05)). Ils ont aussi eu plus souvent besoin d'herniotomies (C : 9 % vs DBP-1 : 5 % vs DBP-2 : 18 %, p < .01), mais il n'y avait aucune différence au niveau des chirurgies otorhinolaryngologiques. Le quotient de développement moyen des enfants du groupe DBP-2 était inférieur (C : 97.4 ± 15.0 vs DBP-1 : 97.9 ± 11.6 vs DBP-2 : 90.7 ± 19.3, p < .05). Il n'y avait aucune différence dans le taux de paralysie cérébrale ou de déficits sensoriels. La présence de lésions cérébrales sévères, une adversité familiale élevée et une ventilation prolongée étaient les facteurs qui influençaient le plus le devenir des enfants. Conclusion : Les enfants du groupe DBP-1 sont similaires à ceux du groupe de comparaison à tous les niveaux. Les enfants du groupe DBP-2 sont identiques à ceux des autres groupes pour la croissance, la santé et le statut neurologique, mais diffèrent par un nombre supérieur de jours de réhospitalisation pour des problèmes pulmonaires, un besoin plus grand d'herniotomies et davantage de retards de développement. Pour les enfants nés très prématurément, nous favorisons l'utilisation d'une dépendance à l'oxygène à 36 semaines d'âge gestationnel au lieu de 28 jours de vie pour identifier les enfants à risque.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Le travail de nuit se développe de plus en plus dans nos sociétés. Beaucoup de travailleurs se plaignent d'un tel horaire, particulièrement à cause des troubles du sommeil. Une des principales hypothèses expliquant ces troubles repose sur l'adaptation des rythmes circadiens. Les travailleurs de nuit doivent travailler à un moment où leur horloge biologique les prépare au sommeil et dormir à un moment où leur organisme est en phase d'activation. Il semble que l'horloge biologique s'adapte peu à cette inversion du cycle éveil-sommeil, mais peu de recherches ont mesuré l'activité circadienne chez de véritables travailleurs de nuit. Trente travailleurs du secteur de la santé ont complété le protocole de recherche qui consistait en 14 jours d'agenda de sommeil et 24 heures d'évaluation du rythme circadien de la mélatonine en laboratoire. Les sujets étaient répartis en deux groupes : un groupe de 15 personnes rapportant peu ou pas de troubles du sommeil et un groupe de 15 personnes signalant des troubles plus sévères. Les résultats ont montré qu'une plus grande proportion de mélatonine sécrétée durant le jour était associée à une meilleure qualité de sommeil diurne. Toutefois, il semble que le moment de la sécrétion de la mélatonine n'est pas une condition suffisante à une bonne qualité de sommeil diurne, puisque la moitié du groupe des personnes rapportant peu de problèmes présentait une sécrétion essentiellement nocturne de la mélatonine. Ces résultats nous amènent à penser que certains travailleurs sont plus tolérants que d'autres à une désynchronisation entre leurs rythmes circadiens et leur sommeil. Puisque les deux groupes avaient un profil similaire pour leurs caractéristiques individuelles et professionnelles, il serait peut-être pertinent d'explorer la source de cette tolérance à l'inversion du cycle éveil-sommeil imposé par le travail de nuit.

Thesis (Ph. D.)--Utrecht University, 2002. / Includes bibliographical references.

Mémoire en recherche-création / L'arthrose (OA) est la maladie musculosquelettique la plus fréquente au monde et peut affecter toutes les articulations. L’arthrose est caractérisée par la dégradation progressive du cartilage, l’inflammation de la synoviale et le remodelage de l’os sous-chondral. Ces changements sont dus à une augmentation d’expression des médiateurs pro-inflammatoires tels que la cyclooxygénase 2 (COX-2) et de facteurs cataboliques, notamment les métalloprotéinases 1 et 13 (MMP-1 et 13). Les métabolites de la 12-lipoxygénase jouent un rôle important dans de nombreux processus physiologiques et pathologiques. À la suite des réactions d'oxygénation / réduction de la 12 LOX, un facteur eicosanoïde particulier est produit: le 12-HydroxyEicosaTétraÉnoique (12-HETE), dont le rôle dans la pathogenèse de l’OA n’est pas caractérisé. L’objectif de ce travail est de définir le rôle de la 12-HETE dans la régulation des réponses inflammatoires et cataboliques dans les tissus articulaires, chondrocytes et synoviocytes, humains. Nous avons démontré que la 12-HETE n’affecte pas la prolifération (test MTT) des chondrocytes et des synoviocytes et n’a aucun effet sur leur migration (test de rayure). Un traitement avec la 12-HETE augmente l’induction de l’expression de la COX-2 dans les deux types cellulaires. La 12-HETE n’avait aucun effet sur l’expression de la MMP-1 et la MMP-13. La 12-HETE induit ses effets à l’aide d’un récepteur couplé à la protéine G : la GRP31. Nous avons décrit l’arthrose sur des coupes histologiques humaines, puis nous avons observé que l’expression de GPR31 était similaire dans le cartilage dégradé et le cartilage non dégradé. Finalement, nous avons montré que les chondrocytes et les synoviocytes expriment la GPR31 et son niveau est diminué en présence de l’interleukine-1 béta (IL-1β). En conclusion, nous avons démontré que la 12-HETE a des effets divers sur les réponses inflammatoires et cataboliques dans les tissus articulaires : elle augmente l’expression de la cyclooxygénase 2 (COX- 2) et n’a pas d’effet sur l’expression de la MMP-1 et la MMP-13. / Osteoarthritis (OA) is the world's most common musculoskeletal disease and can affect all joints. Osteoarthritis is characterized by progressive degradation of cartilage, inflammation of the synovium and remodelling of the subchondral bone. These changes are due to increased expression of pro-inflammatory mediators such as cyclooxygenase 2 (COX-2) and catabolic factors including metalloproteinases 1 and 13 (MMP-1 and 13). 12-lipoxygenase metabolites play an important role in many physiological and pathological processes. Following the oxygenation/reduction reactions of 12 LOX, a particular eicosanoid factor is produced: 12-HydroxyEicosaTetraenoic (12-HETE), whose role in the pathogenesis of AO is uncharacterized. This work aims to define the role of 12-HydroxyEicosaTetraenoic (12-HETE) in regulating inflammatory and catabolic responses in human joint tissues, chondrocytes and synoviocytes. We have demonstrated that 12-HETE does not affect the proliferation (MTT assay) of chondrocytes and synoviocytes and has no effect on their migration (scratch assay). Treatment with 12-HETE increased the induction of COX-2 expression in both cell types. 12-HETE had no effects on MMP-1 and MMP-13 expression. 12-HETE induces its effects using a G protein-coupled receptor: GRP31. We described osteoarthritis on human histological sections and then observed that GPR31 expression was the same in degraded and non-degraded cartilage. Finally, we showed that chondrocytes and synoviocytes express GPR31 and its level is decreased in the presence of Interleukin-1 beta (IL-1β). In conclusion, we demonstrated that 12-HETE has different effects on inflammatory and catabolic responses in joint tissues by increasing COX-2 expression and has no effect on MMP-1 and MMP-13 expression.

La maladie osseuse liée à la fibrose kystique (MOLFK) est une comorbidité qui se caractérise par une faible densité osseuse découlant d’une diminution de la formation osseuse et d’une augmentation de la résorption osseuse. Les ostéoblastes (Ob), les cellules responsables de la formation osseuse, sont principalement affectées par la MOLFK. Le Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR), dont le gène est muté chez les patients FK, est exprimé par les Ob. Des études réalisées sur des modèles murins FK ont démontré que l’expression du gène Cftr est importante pour la différenciation des cellules souches mésenchymateuses (CSM) en Ob matures et pour la fonction des Ob. Nous avons également montré que l’absence du CFTR affecte les cellules mâles et femelles de façon distincte. Or, les mécanismes par lesquels l’absence du CFTR entraine ces perturbations restent méconnus. Afin d’expliquer ces perturbations, nous avons ciblé l’hormone parathyroïdienne (PTH) dont la liaison à son récepteur PTHR1 active des voies de signalisation impliquées dans la régulation de la différenciation des Ob. Nous proposons que l'absence du CFTR mènera à une altération sexe spécifique de la réponse à la PTH des CSM et des Ob. En utilisant des cellules issues de souris mâles et femelles Cftr+/+ et Cftr-/- traitées ou non à la PTH, nous avons investigué: 1) les niveaux d’expression génique et protéique de PTHR1; 2) l’activation de l’une des voies de signalisation PTH/PTHR1 (ERK1/2); 3) les niveaux d’expression des gènes cibles ostéoblastiques (receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL), ostéoprotégérine (OPG), Runx2, phosphatase alcaline (ALP), ostéocalcine) et ostéocytaires (Matrix Extracellular Phosphoglycoprotein (MEPE) et sclérostine) et; 4) la fonction ostéoblastique (activité de l’ALP). Nos résultats montrent que les niveaux d’expression génique de PTHR1 sont similaires entre les cellules Cftr+/+ et Cftr-/- traitées ou non à la PTH mais que l’expression protéique basale de PTHR1 est abaissée chez les cellules Cftr-/- femelles. La PTH induit la phosphorylation de ERK1/2 dans les cellules Cftr+/+ (mâles et femelles) et Cftr-/- mâles alors que cet effet est absent chez les cellules Cftr-/- femelles. La PTH augmente le ratio RANKL/OPG et diminue l’expression des gènes ostéoblastiques et ostéocytaires des cellules Cftr+/+ alors que les cellules Cftr-/- femelles démontrent une absence complète de réponse à la PTH. L’activité de l’ALP ne diffère pas entre les cellules Cftr+/+ et Cftr-/- traitées ou non à la PTH. Ces résultats suggèrent que l’absence du CFTR est associée à des altérations de la réponse à la PTH des CSM et Ob murins plus marquées chez les femelles. Une meilleure compréhension de la physiopathologie de la MOLFK et de l’influence du sexe biologique, pourrait mener à une personnalisation des thérapies de la MOLFK. / Cystic fibrosis bone-related disease (CFBD) is a comorbidity characterized by the presence of low bone mass resulting from a decrease in bone formation and an increase in bone resorption. Osteoblasts (Ob), the cells responsible for bone formation, are primarily affected by CFBD. The Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR), the mutated gene in cystic fibrosis (CF), is expressed by Ob. Using CF mouse models, we and other have shown that the presence of Cftr is important for the differentiation of murine mesenchymal stem cells (MSCs) into mature Ob and for Ob function. Interestingly, we found that the loss of CFTR affected cells coming from males and females differently. However, the mechanisms by which the CFTR causes these alterations are poorly understood. In order to explain these alterations, we focused on the parathyroid hormone (PTH)-PTHR1 signaling pathways, which are involved in the regulation of Ob differentiation. We propose that the absence of CFTR leads to gender-specific alterations in the response of MSCs and Ob to PTH. Using cells isolated from Cftr+/+ and Cftr-/- males and females and treated or not with PTH, we investigated the : 1) gene and protein expression levels of PTHR1; 2) activation of one of the PTH-PTHR1 signaling pathways (ERK1/2); 3) expression levels of Ob (receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL), osteoprotegerin (OPG), Runx2, alkaline phosphatase (ALP), osteocalcin) and osteocyte target genes (Matrix Extracellular Phosphoglycoprotein (MEPE) and sclerostin) and; 4) osteoblast function (ALP activity). Our data show that gene expression levels of PTHR1 are similar between Cftr+/+ and Cftr-/- treated or not with PTH; however basal protein expression of PTHR1 is decreased in Cftr-/- female cells. PTH induces ERK1/2 phosphorylation in Cftr+/+ (males and females) and Cftr-/- (males), but this effect is absent in cells coming from Cftr-/- females. PTH increases the RANKL/OPG ratio and decreases the expression of Ob and osteocyte genes in Cftr+/+ cells. PTH fails to modulate the expression of these genes in Cftr-/- female cells. ALP activity is similar between Cftr+/+ and Cftr-/- cells treated or not with PTH. These results suggest that the absence of CFTR is associated with alterations in the response to PTH of murine MSCs and Ob that are more pronounced in cells coming from females. A better understanding of the pathophysiology of CFBD, and the influence of biological sex, may lead to better tailored therapies for CFBD.

Les revêtements polymères stimuli-sensibles permettent d'ajuster les propriétés de surface par des stimuli externes (i.e. des variations des conditions environnementales) via des changements dans leur conformation physique, la chimie de surface, ou les deux. Cette capacité permet leur utilisation comme éléments fonctionnels dans les nanotechnologies tels que des valves dans les dispositifs microfluidiques, comme lubrifiants, ou comme substrats pour la culture de tissus biologiques. Cependant, de tels revêtements souffrent généralement d'un inconvénient majeur, afin de déclencher un changement de la conformation physique du revêtement polymère (gonflement) via un stimulus, il est nécessaire de changer au moins une de ses propriétés physico-chimiques qui produit des variations simultanées des propriétés de surface (i.e. potentiel de surface, adhésion). Ce travail vise à surmonter cette limitation en étudiant une nouvelle génération de revêtements hiérarchiques fonctionnels dont les propriétés physiques et la chimie de surface peuvent être modulées indépendamment et de manière réversible en utilisant différents stimuli tels que la température et le pH. Les revêtements hiérarchiques sont constitués de matrices des microgels à base de poly-(N-isopropylacrylamide) bidimensionnelles fonctionnalisés en surface avec des polymères dont les dimensions caractéristiques et les propriétés de surface peuvent être contrôlées indépendamment par différents stimuli en fonction des propriétés de surface souhaitées. Ce travail démontre que les dimensions caractéristiques (i.e. diamètre hydrodynamique, épaisseur de couche) peuvent en effet être contrôlées sans affecter les propriétés de surface (i.e. potentiel de surface, adhérence) des réseaux de microgels fonctionnalisés. La réactivité des revêtements fonctionnels a été étudiée à l'aide de la Diffusion Dynamique de la Lumière et de l'Appareil de Forces de Surface permettant de déterminer avec précision l'adhésion, la friction, le potentiel de surface, le diamètre hydrodynamique et l'épaisseur de la couche sous différents stimuli. Enfin, la capacité de ces substrats fonctionnels pour produire un détachement cellulaire déclenché par des stimuli dans le cadre de la culture cellulaire a été étudiée. / Stimuli-responsive polymer coatings enable surface properties to be tuned by external stimuli (i.e. variations of environmental conditions) via changes in their physical conformation, surface chemistry, or both. This capacity enables their use as functional elements in nanotechnologies such as valves in microfluidic devices, as lubricants, or as substrates for culture of biological tissues. However, such coatings usually suffer from a major shortcoming, in order to trigger a change in the physical conformation of the polymer coating (swelling) via a stimulus, it is necessary to change at least one of its physicochemical properties which results in simultaneous variations of the surface properties (i.e. surface potential, adhesion). The present work aims to overcome this limitation by investigating a new generation of responsive hierarchical coatings whose physical properties and surface chemistry can be tuned independently and reversibly using different stimuli such as temperature and pH. The hierarchical coatings consist of two-dimensional poly-(N-isopropylacrylamide) microgel arrays surface-functionalized with polymers whose characteristic dimensions and surface properties can be independently controlled by different stimuli according to the desired surface properties. This work shows how the characteristic dimensions (i.e. hydrodynamic diameter, layer thickness) can indeed be controlled without affecting the surface properties (i.e. surface potential, adhesion) of the functionalized microgel arrays. The responsiveness of the functional coatings was investigated using Dynamic Light Scattering and the Surface Forces Apparatus allowing adhesion, friction, surface potential, hydrodynamic diameter, and layer thickness to be accurately determined under different stimuli. Finally, the ability of these coatings as functional substrates to produce stimuli-triggered cell detachment during cell culture was studied.

L’athérosclérose est une maladie dyslipidémique et inflammatoire chronique, définie par l’accumulation de lipides dans l’intima des artères. Les plaques athérosclérotiques ainsi formées peuvent progresser vers un phénotype stable, mais obstructif du flot sanguin, ou vers un phénotype instable, susceptible à la rupture et donc à l’apparition de thrombose. En conséquence, l’athérosclérose est l’une des causes principales des maladies cardiaques ischémiques, comme l’infarctus du myocarde. Les macrophages, pour une grande partie différenciés à partir des monocytes accumulés dans l’intima des vaisseaux artériels, internalisent les lipides oxydés présents dans les athéromes, induisant la formation de cellules spumeuses, un des principaux composants des lésions athérosclérotiques. L’un des récepteurs responsables de l’internalisation des lipides oxydés par les macrophages est le récepteur CD36, qui est non seulement un récepteur important dans l’initiation des lésions, mais également dans leur progression et leur résolution. Il s’agit donc d’une cible potentielle intéressante pour le traitement de l’athérosclérose. Dans des études antérieures, nous avons montré le potentiel anti-athérosclérotique de ligands linéaires du CD36 dérivés des peptides sécrétagogues de l’hormone de croissance, puis de leurs dérivés azapeptidiques. Dans cette étude, des souris déficientes en apolipoprotéine E, soumise à une diète riche en lipides et en cholestérol de 4 à 20 semaines de vie, ont été traitées par une injection sous-cutanée quotidienne de NaCl 0,9%, de MPE-003, utilisé ici comme contrôle positif ayant déjà montré un effet anti athérosclérotique, ou de MPE-298 à une dose de 300 nmol/kg de 12 à 20 semaines de vie, afin d’investiguer le potentiel du MPE-298, un nouvel azapeptide cyclique, dans l’athérosclérose. Le MPE-298 a démontré un effet anti-athérosclérotique, ainsi qu’un effet dans la stabilisation des athéromes. / Atherosclerosis is a chronic dyslipidemia and inflammatory disease, defined by the accumulation of lipids in the intima of arteries. The atherosclerotic plaques then formed can progress either towards a stable but obstructive to the blood flow phenotype, or towards a more unstable phenotype, susceptible to rupture and potentially leading to thrombosis. Because of this, atherosclerosis is one of the principal causes of ischemic cardiovascular diseases, conductive to myocardial infarction. Macrophages, mostly differentiated from monocytes accumulated in the arteries’ intima, can internalize oxidized lipids within atherosclerotic lesions, and transform into foam cells, one of the principal components of atherosclerotic plaque. One of the receptors responsible for the internalization of oxidized lipids by macrophages is the receptor CD36, which is not only important for lesion initiation, but also for progression and resolution. This receptor is a potential target for the treatment of atherosclerosis. In previous studies, we showed the anti-atherosclerotic effect of linear CD36 ligands growth hormone-releasing peptides, and then study the pharmacological effect of their azapeptidic derivatives. In this study, mice deficient in apolipoprotein E, fed a high fat high cholesterol diet from 4 to 20 weeks of age, were treated by daily subcutaneous injection of 0.9% NaCl, MPE-003, used here as a positive control as its anti atherosclerotic effect has already been shown, or MPE-298 from 12 to 20 weeks of age, to investigate the potential of MPE-298, a cyclic azapeptide, in atherosclerosis. MPE-298 showed an anti-atherosclerotic effect, as well as an effect in stabilization of atheroma.

Ce mémoire de maîtrise porte sur le développement de microaiguilles hydrogels pour la capture et la détection précoce de biomarqueurs protéiques spécifiques du liquide interstitiel cutané. Le diagnostic précoce d’une maladie et le suivi préventif des paramètres biologiques peuvent effectivement améliorer les traitements et auront un rôle plus important dans les années à venir. Cependant, des obstacles considérables à cette approche persistent, en particulier la nature hautement invasive et perturbatrice des analyses biologiques. Se rendre dans une clinique et subir un prélèvement invasif de sang (ou de liquide biologique) sont des défis considérables par rapport aux traitements courants, qui consistent souvent en des médicaments qui peuvent être pris sans douleur à la maison. Une solution à ces problèmes peut être trouvée dans l'invention de méthodes peu invasives pour le diagnostic et l'analyse des soins de santé, idéalement celles qui peuvent être utilisées à domicile sans nécessiter de personnel formé. À cet égard, les micro-aiguilles (MNs) démontrent un énorme potentiel car leur petite taille garantit qu’elles sont relativement simples et presque indolores. De plus, leur nature simple et à usage unique permet potentiellement une administration à domicile par le patient. Les micro-aiguilles d'hydrogel présentent des caractéristiques bénéfiques à des fins de diagnostic compte tenu de leurs propriétés de gonflement qui permettent d'absorber les fluides corporels tels que le liquide interstitiel (ISF) et de capturer les biomarqueurs. Ces caractéristiques remarquables ont poussé les scientifiques à utiliser des micro-aiguilles d'hydrogel pour des applications de diagnostic. Afin de fournir un contexte pour le développement de cette technologie, cette thèse commence par un examen des principes et des avancées récentes dans le domaine des applications diagnostiques des MN (Chapitre 1). Par la suite, des sections expérimentales, de résultats et de discussion seront présentes sur la fonctionnalisation de l'hydrogel avec des anticorps pour la détection de biomarqueurs spécifiques (Chapitre 2). Le dernier chapitre aborde la conclusion générale et les perspectives d'avenir de cette approche (Chapitre 3). / This master’s thesis focuses on the development of hydrogel microneedles (HMNs) for capture and early detection of specific protein biomarkers form the skin interstitial fluid. Early disease diagnosis and preventative monitoring of biological parameters can effectively improve medical results and anticipate playing a more important part in the forthcoming years. However, considerable barriers to this approach persist, specifically the highly invasive and disruptive nature of biological analyses. Visiting clinics and undergoing invasive blood (or biological fluid) sampling are considerable challenges in comparison with common treatments, which often consist of drugs that may be taken painlessly at home. A solution to these concerns can be found in the invention of minimally invasive methods for diagnostics and healthcare analyzing, ideally ones that may be utilized at home without the requirement for trained staff. In this regard, microneedles (MNs) demonstrate tremendous potential as their small size ensures that they are relatively straightforward and almost painless. Also, their simple and single-use nature potentially permits at-home administration by the patient. HMNs demonstrate beneficial features for the diagnosis purposes considering the swelling properties of them which give the chance of absorbing body fluids such as ISF and capture of the biomarkers. These remarkable features have driven scientists to employ HMNs for diagnostic applications. To provide background for the development of this technology, this thesis begins with a review of the principles and recent advances in the field of diagnostic applications of MNs (Chapter 1). Subsequently, experimental, result, and discussion sections will be present about the functionalization of hydrogel with a model antibody for specific biomarkers detection (Chapter 2). The last chapter discusses the general conclusion and future prospects of this approach (Chapter 3).