L'hypertension pulmonaire (HTP) est une affection marquée par une dysfonction endothéliale et des thromboses in situ. L'état hypercoagulable a souvent été postulé mais il n'a jamais été clairement été démontré. Notre objectif principal était de déterminer si les patients atteints d'hypertension artérielle pulmonaire idiopathique (HTAPi), d'hypertension artérielle associée (HTAP associée) ou d'hypertension pulmonaire secondaire à une maladie respiratoire présentaient une hypercoagulabilité in vitro grâce la thrombinographie. Le second objectif de ce travail était d'étudier la dysfonction endothéliale chez les patients atteints d'HTAPi. Nous avons montré que certains patients atteints d'HTAPi présentent une hypercoagulabilité in vitro. Par contre nous n'avons pas pu montrer d'hypercoagulabilité dans les autres groupes de patients. La maladie sous-jacente pourrait expliquer en partie la différence mais cela reste encore à établir. Nous avons également montré que les patients atteints d'HTAPi ont une dysfonction endothéliale marquée par une augmentation du facteur von Willebrand, du Tissue Factor Pathway Inhibitor et une diminution de la thrombomoduline. / Pulmonary hypertension (PH) is an affection with an endothelial dysfunction and in situ thromboses. Hypercoagulable state was postulated but was never clearly demonstrated. Our main objective was to determine if patients with idiopathic pulmonary arterial hypertension (iPAH), associated PAH or PH of respiratory diseases had in vitro hypercoagulability with calibrated automated thrombography (CAT). The second objective was to study the endothelial dysfunction in patients with iPAH. We have shown that some patients with iPAH had a hypercoagulable state in vitro. But patients of the other groups had no hypercoagulability. The underlying disease could explain at least in part the difference but it still remain to establish. We have shown that patients with iPAH had an endothelial dysfunction with increase of von willebrand factor, Tissue Factor Pathway Inhibitor and decrease of thrombomodulin

Plusieurs rapports ont suggéré que les formes réactives de l'oxygène (FRO) et d'azote sont impliquées dans la pathogénèse de la ScS. Les fibroblastes ScS de la peau et des organes internes surproduisent des FRO qui déclenchent la prolifération des fibroblastes et la synthèse de collagène de type I, conduisant à l'initiation et à la progression de la ScS. Le laboratoire a mis au point un modèle de souris ScS, induite par injections itératives de HOCl. Comme dans la ScS humaine, les fibroblastes de la peau de souris ScS produisent de manière constitutive de grandes quantités de FRO. Nous avons utilisé cette propriété pour induire sélectivement l'apoptose de fibroblastes de souris ScS. Le catalyseur organotelluride-(PHTE) 2NQ et le composé naturel Dipropyltertrasulfide (DPTTS) sont capables d'augmenter specifiquement la production de FRO par les fibroblastes et d’induire un stress oxydatif létal dans les fibroblastes sclérodermiques. Ce phénomène n'a aucun impact sur les fibroblastes normaux qui présentent des taux de FRO basaux faible et un statut oxydant / antioxydant normal. De nombreuses études ont également prouvé l’importance des espèces azotées dans la l’induction de la ScS. Chez les patients atteints de SSc, le taux sérique de l'oxyde nitrique est considérablement accru. De plus, le NO peut se combiner avec d'autres radicaux libres comme l'anion superoxyde (O•-2) pour former le peroxynitrite (ONOO-) qui est hautement cytotoxique et contribue à l'inflammation, la fibrose et l'apoptose des cellules endothéliales. La production de NO par les cellules endothéliales ou les fibroblastes peut être stimulée par l'angiotensine II, principal peptide de la voie rénine-angiotensine (RAS). Comme chez les patients atteints de sclérodermie, les souris HOCl/ScS présentent des taux sériques d'angiotensine II élevés, ce qui est favorable à la prolifération des fibroblastes, à la fibrose, et à l'inflammation. Ces observations nous ont conduites à tester les effets de l'Irbésartan, un antagoniste des récepteurs de l’angiotensine II de type I (AT1 RA) dans le ScS modèle murin. Un nouveau modèle animal basé sur l'exposition chronique à des ROS et présentant de nombreuses similitudes avec la maladie humaine, m'a permis d'étudier de nouveaux traitements de la ScS. Ces nouvelles approches sont basées sur l'action cytotoxique de composés pro-oxydants - (PHTE) 2NQ et DPTTS - et sur les effets anti-nitrosatifs de molécules comme l'Irbésartan. Ces stratégies thérapeutiques originales ouvrent des perspectives intéressantes dans le traitement de la ScS, où l'arsenal thérapeutique est actuellement encore limité. / Several reports have suggested that reactive oxygen and nitrogen species are involved in SSc pathogenesis. SSc fibroblast from skin and internal organs overproduce ROS that trigger the proliferation of fibroblasts and the synthesis of type I collagen leading to the initiation and progresion of SSc. As in human SSc, skin fibroblasts from SSc mice constitutively produce large amounts of ROS. We have used this property to selectively induce apoptosis in the diseased fibroblast of SSc mice. Indeed, the organotelluride catalyst-(PHTE)2NQ and natural organosulfur compound – Dipropyltertrasulfide (DPTTS) are able of increasing ROS production by fibroblasts and inducing a lethal oxidative stress specificaly in SSc fibroblasts. This phenomenon has no impact on normal fibroblasts that present normal levels of ROS and a normal oxidant/antioxidant status. Many studies have also proved an importance of nitrogen species in the pathogenesis of SSc. In patients with SSc, the serum level of nitric oxide is significantly increased. Furthermore, NO can combine with other free radicals like superoxide anion (O•-2) to form the highly cytotoxic peroxynitrite (ONOO−) that contributes to inflammation, fibrosis and apoptosis of endothelial cells. Production of NO by endothelial cells or by fibroblasts can be stimulated by angiotensin II, the main peptide of the renin-angiotensin system (RAS). The level of angiotensin II is increased in SSc patients as well as in our HOCl mouse model and can promote proliferation of fibroblasts, fibrosis, and inflammation. These observations led us to test irbesartan, an angiotensin II type I receptor antagonist (AT1 RA) in the murine model of SSc. A new animal model based on chronic exposure to ROS and with many similarities to the human disease, allowed me to study new therapeutic approaches in SSc based on the cytotoxic action of pro-oxidative compounds - (PHTE)2NQ and DPTTS - and on the anti- nitrosative effect of irbesartan. These new therapeutic strategies open interesting perspectives in the treatment of SSc, where the therapeutic arsenal is currently still limited.

La sclérodermie systémique (ScS) est une maladie qui peut engager le pronostic vital des malades de façon très rapide. La pathogénie de la maladie reste encore obscure mais est liée aux atteintes vasculaires probablement en lien avec la fibrose cutanée. La thérapeutique de cette maladie est difficile. Aucun traitement étiologique n'existe et la prise en charge est plutôt axée sur les traitements des différentes atteintes. La iontophorèse cutanée est un dispositif qui permet la diffusion de molécules en solution à travers la peau grâce à une stimulation électrique de manière non invasive. Cette technique a été utilisée initialement comme test physiologique. Notre objectif est d'évaluer et de développer la iontophorèse thérapeutique, notamment avec des molécules vasodilatatrices, pour pouvoir l'utiliser dans des applications thérapeutiques telles que la pris en charge des ulcérations digitales (ou troubles trophiques cutanés) de la ScS. Trois parties ont été développées. La première partie consiste en l'association de deux molécules vasodilatatrices (une per os, le sildenafil, et en iontophorèse, le nitroprussiate de sodium (SNP), en étudiant la tolérance de l'association et son effet sur le flux vasculaire cutané chez le volontaire sain (étude INFLUX-VS). La deuxième partie correspond à un screening de molécules ayant une action vasodilatatrice et étant délivrées en iontophorèse chez le rat : l'étude INFLUX-RAT conclue à l'obtention d'une vasodilatation cutanée chez le rat avec les analogues de la prostacycline. La troisième partie correspond à l'évaluation chez le volontaire sain de la iontophorèse des analogues de la prostacycline : l'étude INFLUX-IT-VS conclue à une dilatation du flux sanguin cutané avec le tréprostinil et avec une bonne tolérance cutanée et systémique. La dernière partie correspond aux avancées parallèles des travaux tant dans le domaine de la reproductibilité des techniques d'acquisition des signaux du flux sanguin cutané que les études réalisées avec les patients sclérodermiques à qui on pourrait espérer un jour voir proposer une iontophorèse thérapeutique. / Systemic scleroderma (ScS) is a rare disease that may be associated with a poor prognosis. The pathogenesis of the disease remains still unclear but comprises vascular abnormalities related to skin fibrosis. ScS disease treatment is difficult. No etiologic therapy is available and patient's management is rather centred on the treatments of the different organs failure symptoms. Skin iontophoresis is a non invasive technique, which allows a transcutaneous diffusion of molecules in solution thanks to an electrical stimulation. This technique was initially used as physiological test. Our objective is to test and to develop therapeutic iontophoresis, in particular with molecules possessing vasodilator properties. The final objective is to use it in therapeutic applications such as the treatment of ScS digital ulcerations. Three parts will be developed in the present work. The first part describes the association of two vasodilatator drugs (sildenafil used per os, associated with sodium nitroprusside used through cathodal iontophoresis. We studied the safety of the association and its effect on the skin vascular flow in healthy volunteers (INFLUX-VS study). The second part describes the screening of vasodilatator drugs delivered through cutaneous iontophoresis in rats (INFLUX-RAT study). The aim of the study was to select the more potent drugs in term of maximal rat skin vasodilatation. The more potent drugs were prostacyclins analogues. The third part describes the iontophoresis of prostacyclins analogues in healthy volunteers: the INFLUX-IT-VS study. The more potent cutaneous vasodilatation was observed with treprostinil, with a good skin and systemic tolerance. The last part decribes the reproducibility of the techniques used to quantify skin blood flow along with studies using these techniques in scleroderma patients. These are required to enable a reproducible evaluation of the effect of skin iontophoresis in patients with scleroderma

The purpose of this study was to compare the responses of patients with Raynaud’s phenomenon accompanied by progressive systemic sclerosis to the responses of healthy normal control subjects to stimuli presented in a psychophysiological stress battery.The study was comprised of two phases. In Phase I, fifteen (15) Raynaud’s patients and fifteen (15) controls were given stimuli in the following order: rest (10 minutes), orienting tones (22 minutes), mental arithmetic (10 minutes), rest (5 minutes), cold (20 minutes), and rest (5 minutes). During the second phase, another fifteen (15) patients and fifteen (15) controls were given the stimuli in reverse order: rest (10 minutes), cold (20 minutes), rest (10 minutes), mental arithmetic (10 minutes), rest (10 minutes), orienting tones (22 minutes), and rest (10 minutes). Digital cutaneous temperature of both hands and digital pulse amplitude of both hands were measured.It was hypothesized that: (1) Raynaud’s patients would have lower temperature and more vasoconstriction at baseline than controls; (2) the responsivity of Raynaud's patients to the stimuli would differ from that of the controls; (3) Raynaud’s patients would show a greater decrease in temperature and greater vasoconstriction to cold than to the other stimuli (symptom specificity); (4) Raynaud’s patients would tend to respond with fewer changes across all stimuli than would control subjects (symptom stereotypy).Results revealed that both baseline temperature and baseline pulse amplitude were generally lower in Raynaud’s patients. Raynaud’s patients tended to respond to cold by showing a marked decrease in pulse amplitude, thereby confirming symptom specificity. Results concerning responsivity of Raynaud’s patients to all stimuli were inconsistent. Generally, pulse amplitude data indicated more group differences than temperature data, but symptom stereotypy was confirmed solely in Phase II. The order of presentation of stimuli was not evidenced to have had any effect in responsivity.In conclusion, the results of this study support the concept that Raynaud’s phenomenon is a psychophysiologic disorder, i.e., symptoms may be exacerbated by some psychological stressor stimuli as well as by cold environment. Symptoms, then, may perhaps be reduced through psychological treatment modes.

La Sclérodermie Systémique (ScS) est une maladie auto-immune rare et complexe, cliniquement divisée en deux sous-groupes : la ScS cutanée diffuse (dc-ScS) et la ScS cutanée limitée (lc-ScS). Les anticorps anti-topoisomérase et anti-centromère (ATA et ACA) sont respectivement les marqueurs de chaque sous-groupe. Beaucoup d'études ont analysé les gènes des Antigènes leucocytaires humains (HLA), fort facteur de risque, dans plusieurs groupes ethniques de patients atteints de ScS. La plupart des allèles de susceptibilité HLA-DRB1 (*11:01, *11:04, *15:01, *08:02…) et DQB1 (*03:01, *03:02, *06:01 and *06:02) ont en commun une séquence d'acides aminés, respectivement 67FLEDR71 et 71TRAELDT77 sur leurs chaînes β. Pour la première fois, nous évaluons le risque relatif conféré par une ou deux doses de 67FLEDR71 et/ou une ou deux doses de 71TRAELDT77 chez des patients Caucasiens Français atteints de SSc. Nous montrons que le motif 67FLEDR71 est fortement associé à la dc-ScS et encore plus à la production d'ATA, alors que l'association de 71TRAELDT77 est plus faible dans les deux sous-groupes. Notre groupe a montré récemment dans la polyarthrite rhumatoïde (PR) que les patients qui n'ont pas les allèles de susceptibilité à la PR peuvent acquérir ces allèles via les cellules fœtales et/ou maternelles, aussi appelé Microchimérisme (Mc). Nous avons testé la même hypothèse dans la ScS. Contrairement à la PR, nos résultats n'ont pas démontré un tel transfert de susceptibilité via le Mc dans la SSc. Finalement, la présence d'auto-anticorps, liée à un génotype HLA, est précieuse au diagnostic et /ou pronostic de la maladie (ex : ACA ou ATA). / Systemic sclerosis (SSc) is a rare and complex autoimmune disease clinically divided into two subgroups: diffuse cutaneous (dcSSc) and limited cutaneous (lcSSc). Anti-topoisomerase and anti-centromere antibodies (ATA and ACA) are respectively markers of each subset. Many studies have analyzed Human Leukocyte Antigen (HLA) genes, the strongest genetic risk factor, in several ethnic groups in patients with SSc. Most common HLA-DRB1 (*11:01, *11:04, *15:01, *08:02…) and HLA-DQB1 (*03:01, *03:02, *06:01 and *06:02) susceptibility alleles have in common an amino acid sequence, respectively 67FLEDR71 and 71TRAELDT77 on their β chains. For the first time, we evaluate the relative risk conferred by one or two 67FLEDR71 and/or one or two 71TRAELDT77 motives among Caucasian French patients with SSc. We show that 67FLEDR71 motif is highly associated with dcSSc and even more with ATA production, whereas 71TRAELDT77 association is weaker in both subgroups. Our group has recently shown in Rheumatoid Arthritis (RA) that patients who lack the RA HLA susceptibility that it could be transferred to patients via fetal and/or maternal cells, also called microchimerism (Mc). We test the same hypothesis in SSc. Contrary to RA, our results fail to demonstrate such transfer of HLA susceptibility via Mc in SSc. Finally linked to a particular HLA genotype is the presence of autoantibodies, helpful for disease diagnosis and/or prognosis (i.e. ACA or ATA). Patients who do not have these markers are difficult to diagnose or classify. By ProtoArray® technique, we identify 6 new auto-antigens in the plasmas of SSc patients.

Près de la moitié des patients atteints de sclérodermie systémique (ScS) présentent des troubles de la pigmentation cutanée. La mélanogenèse est sous la dépendance, outre les facteurs épidermiques, de facteurs dermiques produits par les fibroblastes et les cellules endothéliales. Parmi ces facteurs se trouve NOV (CCN3) (protéine appartenant à la même famille que CTGF (CCN2), protéine pro-fibrotique augmentée dans la ScS) qui aurait un rôle anti-fibrotique. Nous souhaitons ainsi disséquer le lien entre la composante fibrotique dermique et la pigmentation épidermique. Pour cela, des biopsies cutanées ont été réalisées chez 21 patients ScS, en zone lésionnelle (scléreuse avec ou sans trouble de pigmentation) et non lésionnelle pour 12 d’entre eux. Ces biopsies ont été séparées en 3 fragments qui ont été soit fixés pour analyses histologiques et immunohistochimiques, soit congelés à -80°C pour analyse protéomique ou transcriptomique, soit dissociés pour isoler les cellules cutanées afin de les analyser en protéomique ou transcriptomique. Des témoins de peau et des cellules saines sont utilisées en contrôle. Nous avons dégagé deux types de troubles pigmentaires : une hyperpigmentation s’apparentant à un photo-vieillissement, et une dépigmentation péri-folliculaire apparaissant de manière précoce. Les niveaux d’expression de CCN2 et CCN3 varient chez les patients en fonction des données cliniques, aussi bien au niveau protéique qu’au niveau immunohistochimique. S’il existe des différences en fonction de l’atteinte pigmentaire, il semble que dans les fibroblastes sclérodermiques, la balance CCN2/CCN3 soit déséquilibrée tant au niveau de la zone lésionnelle que cliniquement non lésionnelle, suggérant que CCN2 et 3 pourraient être dérégulés intrinsèquement ou à des stades précoces. Ce travail pourrait aboutir à l’identification d’un phénotype précoce basé sur l’atteinte pigmentaire, et au développement d’une thérapie basée sur la rééquilibration du ratio CCN2/CCN3. / Systemic Sclerosis (SSc) is a rare but potentially deadly connective tissue disease. Its pathophysiology remains partly unknown but combines auto-immunity, small and large vessels involvement and fibrosis of the connective tissue, affecting all organs. Skin features are considered as diagnostic and prognosis markers and include for some patients the presence of pigmentary disorders. In this work, we looked into pigmentary disorders in SSc and their relationship with the pathophysiology of the disease. First, we analyzed the presence of pigmentary disorders among a local cohort of 239 patients as well as their association with systemic involvement in the disease. We have found that diffuse hyperpigmentation was associated with an increased risk of vascular involvement in SSc, particularly digital ulcers. Then, we investigated the molecular basis behind this association. Proteins of the CCN (CYR61 / CTGF / NOV) family are multimodular proteins secreted in the extra-cellular matrix, where they take part in numerous biological processes, such as cell proliferation, adhesion, collagen secretion. Within this family, CCN3 (also called NOV) is a promising candidate, being implicated both in angiogenesis and epidermal homeostasis. We studied CCN3 expression in the skin of SSc patients presenting or not pigmentary disorders, as compared to healthy controls. We found that CCN3 expression was particularly decreased in the dermal vessels in situ, as well as in endothelial cells in vitro. CCN3 inhibition in endothelial cells resulted in altered angiogenesis in vitro, through a decrease in cell migration. We also studied CCN3 expression in SSc epidermis. SSc patients presenting hyperpigmentation exhibited decreased CCN3 in their melanocytes as well as increased CCN3 in their keratinocytes, compared to patients without pigmentary disorders. Overall, CCN3 represents a promising therapeutic lead for SSc patients with vascular involvement, which could bespotted early thanks to the presence of hyperpigmentation.

La sclérodermie systémique (ScS) est une maladie qui peut engager le pronostic vital des malades de façon très rapide. La pathogénie de la maladie reste encore obscure mais est liée aux atteintes vasculaires probablement en lien avec la fibrose cutanée. La thérapeutique de cette maladie est difficile. Aucun traitement étiologique n'existe et la prise en charge est plutôt axée sur les traitements des différentes atteintes. La iontophorèse cutanée est un dispositif qui permet la diffusion de molécules en solution à travers la peau grâce à une stimulation électrique de manière non invasive. Cette technique a été utilisée initialement comme test physiologique. Notre objectif est d'évaluer et de développer la iontophorèse thérapeutique, notamment avec des molécules vasodilatatrices, pour pouvoir l'utiliser dans des applications thérapeutiques telles que la pris en charge des ulcérations digitales (ou troubles trophiques cutanés) de la ScS. Trois parties ont été développées. La première partie consiste en l'association de deux molécules vasodilatatrices (une per os, le sildenafil, et en iontophorèse, le nitroprussiate de sodium (SNP), en étudiant la tolérance de l'association et son effet sur le flux vasculaire cutané chez le volontaire sain (étude INFLUX-VS). La deuxième partie correspond à un screening de molécules ayant une action vasodilatatrice et étant délivrées en iontophorèse chez le rat : l'étude INFLUX-RAT conclue à l'obtention d'une vasodilatation cutanée chez le rat avec les analogues de la prostacycline. La troisième partie correspond à l'évaluation chez le volontaire sain de la iontophorèse des analogues de la prostacycline : l'étude INFLUX-IT-VS conclue à une dilatation du flux sanguin cutané avec le tréprostinil et avec une bonne tolérance cutanée et systémique. La dernière partie correspond aux avancées parallèles des travaux tant dans le domaine de la reproductibilité des techniques d'acquisition des signaux du flux sanguin cutané que les études réalisées avec les patients sclérodermiques à qui on pourrait espérer un jour voir proposer une iontophorèse thérapeutique.