Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol. inst., 2005. / Härtill 5 uppsatser.

Ziel der vorliegenden Promotionsarbeit war die Untersuchung von Sepsis-assoziierten Veränderungen des Arachidonsäure (AA)-Metabolismus und die Identifikation differentiell regulierter AA-Metabolite mit Prüfung ihres diagnostischen Potentials bei Patienten mit Sepsis unter Anwendung eines in-vitro Lipopolysaccharid (LPS) Vollblutaktivierungs-Modells. In Zellüberständen von nicht-aktiviertem und LPS-aktiviertem Heparinblut (25 Sepsis- Patienten, 15 Gesunde) wurden AA-Metabolite mittels Flüssigkeitschromatographie-Tandem- Massenspektrometrie analysiert. In einer unabhängigen Kohorte (10 Sepsis-Patienten, 3 Gesunde) wurden nach RNA-Isolation aus Zellmaterial zusätzlich Target-Gene des AAMetabolismus (Cyclooxygenase (COX)-2 und mikrosomale Prostaglandin-E-Synthase (mPGES)-1 mittels quantitativer Reverse Transkriptase-Polymerase Kettenreaktion (RT-PCR) untersucht. Es konnte eine differentielle Freisetzung von AA, AA-Analoga und der COX-assoziierten Metabolite Prostaglandin (PG) E2, 11-Hydroxyeicosatetraensäure (HETE) und Thromboxan (TX) B2 zwischen Patienten und gesunden Kontrollpersonen gezeigt werden. Sepsis-Patienten wiesen dabei gegenüber Gesunden eine deutlich reduzierte Freisetzung von AA und den COXassoziierten Metaboliten 11-HETE und PGE2 auf. Das Ausmaß der reduzierten Mediatorenfreisetzung bei Sepsis-Patienten war mit der Schwere der Erkrankungssymptomatik und dem klinischen Outcome assoziiert. Auf Genexpressionsebene zeigte sich eine reduzierte Induzierbarkeit der COX-2 mRNA-Expression bei Sepsis-Patienten gegenüber Gesunden, jedoch eine erhaltene Induzierbarkeit auf der Ebene der mPGES-1.

Les patients admis en réanimation semblent pouvoir présenter des infections sévères à CMV, en dehors de tout traitement immunosuppresseur, mais l’incidence exacte de ces infections est difficile à évaluer. Nous avons réalisé un dépistage systématique du CMV chez 242 patients consécutifs, considérés non immunodéprimés avant leur admission en réanimation. Nous avons ainsi identifié que 16% des patients développaient au cours de leur séjour en réanimation une infection à CMV. La mortalité des patients ayant présenté une infection à CMV était supérieure à ceux n’ayant pas présenté l’infection. La physiopathologie des réactivations à CMV chez ces patients est incomprise. Nous avons sélectionné les patients de réanimation non-immunodéprimés et séropositif pour le CMV à l’admission, et nous avons comparé le statut des NK circulants de 15 patients ayant présenté une réactivation CMV dépistée par antigénémie circulante (les cas) à celui de 15 patients contrôles appariés aux premiers pour l’âge, le sexe, et la gravité à l’admission. Dans la période précédant la réactivation CMV, alors que les capacités de cytotoxicité sont comparables, nous mettons en évidence une déficience NK en termes de capacité de production d’interféron gamma chez les cas en comparaison des contrôles, et également de témoins sains. Le sepsis, cad le tableau clinique résultant de la réponse à toute infection, est dans sa forme la plus sévère, l’une des principales causes d’admission en service de réanimation. Nous avons réalisé un « immunomonitoring » complet des NK circulantes à la phase initiale d’états pro-inflammatoires chez 42 patients admis en réanimation pour des motifs infectieux (sepsis sévère ou choc septique) ou des tableaux de SIRS non infectieux. Les patients septiques présentaient une capacité réduite de dégranulation en comparaison des patients non-septique (SIRS). Ils présentaient également une réduction de la sécrétion d’interféron-, toujours en comparaison des patients SIRS. / Patients admitted to the intensive care unit (ICU) seem to have severe infections with CMV, without any immunosuppressive therapy, but the exact incidence of these infections is difficult to assess. We conducted a systematic screening of CMV in 242 consecutive patients non-immunosuppressed before ICU admission. We identified that 16% of patients developed CMV infection during their stay in ICU. The mortality of patients with CMV infection was higher than those without such infection. The pathophysiology of CMV reactivation occurring in critically ill patients with no previous immunosuppression is misunderstood. We selected non-immunocompromised ICU patients, CMV seropositive at admission, and we compared the status of circulating NK of 15 patients with CMV reactivation detected by antigenemia (cases) to 15 controls matched for age, gender, and severity on admission. In the period preceding the CMV reactivation, whereas capabilities cytotoxicity (degranulation) are comparable, we show impaired NK in terms of production of gamma interferon in cases compared to controls, and also healthy. Levels of IL-10 were significantly higher in cases with a strong correlation between the levels of this cytokine and severity of CMV reactivation as measured by the number of cells positive antigenemia. Sepsis, the clinical picture resulting from the response to any infection, in its severest form, is one of the main causes of admission in ICU. We conducted a complete immunomonitoring of circulating NK in the initial phase of pro-inflammatory state in 42 patients admitted to intensive care for reasons of infection (severe sepsis or septic shock) or of non-infectious SIRS (systemic inflammatory response syndrome). Septic patients showed a reduced ability of degranulation compared with non-septic patients (SIRS). They also showed a reduction in the secretion of gamma interferon, compared with patients with SIRS.

A sepse é uma condição de elevada letalidade muito frequente em pacientes graves e pode estar associada à deficiência de vitamina B1 ou tiamina. Sendo a tiamina fundamental para produção de energia, restauração do poder redutor e síntese de ribose e desoxirribose celulares, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da deficiência de tiamina sobre a resposta inflamatória, através da medida de interleucinas, o estresse oxidante, pela determinação do 4-hidróxi 2-nonenal (4-HNE) um produto de peroxidação de lipídeos de membrana e a migração celular em modelo experimental de sepse. Em um primeiro experimento foi determinada a concentração de pirofosfato de tiamina (PPT) no sangue de camundongos c57bl6 alimentados com ração completa e com ração deficiente em tiamina, para determinação do tempo necessário para a indução de deficiência dessa vitamina. Em um segundo experimento foi utilizada a ligadura e perfuração cecal (CLP) como modelo de sepse em quatro grupos: SHAM ração completa, SHAM ração deficiente em tiamina, CLP ração completa, CLP ração deficiente em tiamina. As concentrações de PPT no sangue foram determinadas por cromatografia líquida de alta eficiência. As dosagens séricas e no líquido peritoneal de TNF-α, IL-1β, IL-6, KC e MCP-1/CCL2 foram realizadas por ELISA. O nível de 4-hidroxi,2-nonenal (4-HNE) no fígado foi avaliado por Western Blot. Contagem de leucócitos no sangue e no líquido peritoneal foi feita por microscopia óptica. Foi avaliada a concentração de bactérias no líquido peritoneal. Nos animais alimentados com ração completa a concentração média de PPT foi 303 42,6 nM, e a deficiência de tiamina foi induzida após 10 dias de ingestão da ração pobre em tiamina, quando observou-se concentração de 12,5 2,4 nM. No lavado peritoneal dos animais submetidos à CLP e privados de tiamina observou-se nível significativamente maior de TNF-α e MCP-1. A IL-1β foi menor no sangue do mesmo grupo. A expressão de 4-HNE foi maior nos grupos privados de tiamina. Quanto à celularidade sanguínea, observou-se apenas maior contagem de mononucleares no grupo submetido à CLP e privado de tiamina. No líquido peritoneal, a contagem de leucócitos totais, mononuleares e monócitos foi mais elevada nos grupos CLP, mas sem relação com o tipo de dieta. No entanto, no líquido peritoneal o grupo CLP deficiente em tiamina revelou população bacteriana significativamente menor que o grupo alimentado com ração completa e os grupos sham. Concluiu-se que a deficiência de tiamina associou-se com aumento da morte bacteriana na cavidade peritoneal, aumento do estresse oxidante, e mudanças na resposta inflamatória. Palavras-chave: Tiamina. Sepse. Estresse oxidante. Inflamação. Modelo de sepse.A sepse é uma condição de elevada letalidade muito frequente em pacientes graves e pode estar associada à deficiência de vitamina B1 ou tiamina. Sendo a tiamina fundamental para produção de energia, restauração do poder redutor e síntese de ribose e desoxirribose celulares, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da deficiência de tiamina sobre a resposta inflamatória, através da medida de interleucinas, o estresse oxidante, pela determinação do 4-hidróxi 2-nonenal (4-HNE) um produto de peroxidação de lipídeos de membrana e a migração celular em modelo experimental de sepse. Em um primeiro experimento foi determinada a concentração de pirofosfato de tiamina (PPT) no sangue de camundongos c57bl6 alimentados com ração completa e com ração deficiente em tiamina, para determinação do tempo necessário para a indução de deficiência dessa vitamina. Em um segundo experimento foi utilizada a ligadura e perfuração cecal (CLP) como modelo de sepse em quatro grupos: SHAM ração completa, SHAM ração deficiente em tiamina, CLP ração completa, CLP ração deficiente em tiamina. As concentrações de PPT no sangue foram determinadas por cromatografia líquida de alta eficiência. As dosagens séricas e no líquido peritoneal de TNF-α, IL-1β, IL-6, KC e MCP-1/CCL2 foram realizadas por ELISA. O nível de 4-hidroxi,2-nonenal (4-HNE) no fígado foi avaliado por Western Blot. Contagem de leucócitos no sangue e no líquido peritoneal foi feita por microscopia óptica. Foi avaliada a concentração de bactérias no líquido peritoneal. Nos animais alimentados com ração completa a concentração média de PPT foi 303 42,6 nM, e a deficiência de tiamina foi induzida após 10 dias de ingestão da ração pobre em tiamina, quando observou-se concentração de 12,5 2,4 nM. No lavado peritoneal dos animais submetidos à CLP e privados de tiamina observou-se nível significativamente maior de TNF-α e MCP-1. A IL-1β foi menor no sangue do mesmo grupo. A expressão de 4-HNE foi maior nos grupos privados de tiamina. Quanto à celularidade sanguínea, observou-se apenas maior contagem de mononucleares no grupo submetido à CLP e privado de tiamina. No líquido peritoneal, a contagem de leucócitos totais, mononuleares e monócitos foi mais elevada nos grupos CLP, mas sem relação com o tipo de dieta. No entanto, no líquido peritoneal o grupo CLP deficiente em tiamina revelou população bacteriana significativamente menor que o grupo alimentado com ração completa e os grupos sham. Concluiu-se que a deficiência de tiamina associou-se com aumento da morte bacteriana na cavidade peritoneal, aumento do estresse oxidante, e mudanças na resposta inflamatória. / Sepsis is a prevalent condition in critically ill patients and may be associated with thiamine deficiency (TD). Since thiamine is important for energy production, redactor power recovering and ribosis and desoxirribosis synthesis, the aim of this study was to evaluate TD effect in inflammation, oxidative stress and cell recruitment in a sepsis model. Thiamine pyrophosphate (TPP) normal concentration was determined in blood of c57bl6 mice fed with AIN93G chow and also in animals fed with similar AIN93G chow without thiamine in order to determine the time required to produce TD. Another experiment was carried out with cecal ligation and puncture (CLP) as the sepsis model with four groups: SHAM with AIN93G complete chow, SHAM with TD chow, CLP with AIN93G complete chow and CLP with TD chow. TPP blood concentrations were determined by HPLC/Fluorescence. Blood and peritoneal liquid TNF-alpha, IL-1, IL-6, KC and MCP-1/CCL2 determinations were performed by ELISA. The expression of 4-HNE was performed by Western Blot. Blood and peritoneal liquid leukocytes counting were performed by optical microscopy. Peritoneal liquid bacterial concentration was determined. Blood TPP mean concentration in AIN93G complete chow was 287.9 27.8 nM and TD occurred in 10 days in TD chow group and blood concentration in this group was 12.5 2.4 nM. Peritoneal liquid TNF-alpha and MCP-1 concentrations were significantly greater in CLP with TD chow group than the other groups. Blood IL1-β was lower in the same group. Liver 4-HNE expression was highest in TD groups. Blood mononuclear number was greater in CLP TD chow group the others. Peritoneal liquid leukocites, mononuclears and neutrophils numbers were detected in greater number in the same group. However, peritoneal liquid bacterial concentration was significantly lower in the same group. In coclusion TD was associated with greater bacterial killing in peritoneal liquid, greater oxidative stress and change in inflammatory response.

A sepse é uma condição de elevada letalidade muito frequente em pacientes graves e pode estar associada à deficiência de vitamina B1 ou tiamina. Sendo a tiamina fundamental para produção de energia, restauração do poder redutor e síntese de ribose e desoxirribose celulares, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da deficiência de tiamina sobre a resposta inflamatória, através da medida de interleucinas, o estresse oxidante, pela determinação do 4-hidróxi 2-nonenal (4-HNE) um produto de peroxidação de lipídeos de membrana e a migração celular em modelo experimental de sepse. Em um primeiro experimento foi determinada a concentração de pirofosfato de tiamina (PPT) no sangue de camundongos c57bl6 alimentados com ração completa e com ração deficiente em tiamina, para determinação do tempo necessário para a indução de deficiência dessa vitamina. Em um segundo experimento foi utilizada a ligadura e perfuração cecal (CLP) como modelo de sepse em quatro grupos: SHAM ração completa, SHAM ração deficiente em tiamina, CLP ração completa, CLP ração deficiente em tiamina. As concentrações de PPT no sangue foram determinadas por cromatografia líquida de alta eficiência. As dosagens séricas e no líquido peritoneal de TNF-α, IL-1β, IL-6, KC e MCP-1/CCL2 foram realizadas por ELISA. O nível de 4-hidroxi,2-nonenal (4-HNE) no fígado foi avaliado por Western Blot. Contagem de leucócitos no sangue e no líquido peritoneal foi feita por microscopia óptica. Foi avaliada a concentração de bactérias no líquido peritoneal. Nos animais alimentados com ração completa a concentração média de PPT foi 303 42,6 nM, e a deficiência de tiamina foi induzida após 10 dias de ingestão da ração pobre em tiamina, quando observou-se concentração de 12,5 2,4 nM. No lavado peritoneal dos animais submetidos à CLP e privados de tiamina observou-se nível significativamente maior de TNF-α e MCP-1. A IL-1β foi menor no sangue do mesmo grupo. A expressão de 4-HNE foi maior nos grupos privados de tiamina. Quanto à celularidade sanguínea, observou-se apenas maior contagem de mononucleares no grupo submetido à CLP e privado de tiamina. No líquido peritoneal, a contagem de leucócitos totais, mononuleares e monócitos foi mais elevada nos grupos CLP, mas sem relação com o tipo de dieta. No entanto, no líquido peritoneal o grupo CLP deficiente em tiamina revelou população bacteriana significativamente menor que o grupo alimentado com ração completa e os grupos sham. Concluiu-se que a deficiência de tiamina associou-se com aumento da morte bacteriana na cavidade peritoneal, aumento do estresse oxidante, e mudanças na resposta inflamatória. Palavras-chave: Tiamina. Sepse. Estresse oxidante. Inflamação. Modelo de sepse.A sepse é uma condição de elevada letalidade muito frequente em pacientes graves e pode estar associada à deficiência de vitamina B1 ou tiamina. Sendo a tiamina fundamental para produção de energia, restauração do poder redutor e síntese de ribose e desoxirribose celulares, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da deficiência de tiamina sobre a resposta inflamatória, através da medida de interleucinas, o estresse oxidante, pela determinação do 4-hidróxi 2-nonenal (4-HNE) um produto de peroxidação de lipídeos de membrana e a migração celular em modelo experimental de sepse. Em um primeiro experimento foi determinada a concentração de pirofosfato de tiamina (PPT) no sangue de camundongos c57bl6 alimentados com ração completa e com ração deficiente em tiamina, para determinação do tempo necessário para a indução de deficiência dessa vitamina. Em um segundo experimento foi utilizada a ligadura e perfuração cecal (CLP) como modelo de sepse em quatro grupos: SHAM ração completa, SHAM ração deficiente em tiamina, CLP ração completa, CLP ração deficiente em tiamina. As concentrações de PPT no sangue foram determinadas por cromatografia líquida de alta eficiência. As dosagens séricas e no líquido peritoneal de TNF-α, IL-1β, IL-6, KC e MCP-1/CCL2 foram realizadas por ELISA. O nível de 4-hidroxi,2-nonenal (4-HNE) no fígado foi avaliado por Western Blot. Contagem de leucócitos no sangue e no líquido peritoneal foi feita por microscopia óptica. Foi avaliada a concentração de bactérias no líquido peritoneal. Nos animais alimentados com ração completa a concentração média de PPT foi 303 42,6 nM, e a deficiência de tiamina foi induzida após 10 dias de ingestão da ração pobre em tiamina, quando observou-se concentração de 12,5 2,4 nM. No lavado peritoneal dos animais submetidos à CLP e privados de tiamina observou-se nível significativamente maior de TNF-α e MCP-1. A IL-1β foi menor no sangue do mesmo grupo. A expressão de 4-HNE foi maior nos grupos privados de tiamina. Quanto à celularidade sanguínea, observou-se apenas maior contagem de mononucleares no grupo submetido à CLP e privado de tiamina. No líquido peritoneal, a contagem de leucócitos totais, mononuleares e monócitos foi mais elevada nos grupos CLP, mas sem relação com o tipo de dieta. No entanto, no líquido peritoneal o grupo CLP deficiente em tiamina revelou população bacteriana significativamente menor que o grupo alimentado com ração completa e os grupos sham. Concluiu-se que a deficiência de tiamina associou-se com aumento da morte bacteriana na cavidade peritoneal, aumento do estresse oxidante, e mudanças na resposta inflamatória. / Sepsis is a prevalent condition in critically ill patients and may be associated with thiamine deficiency (TD). Since thiamine is important for energy production, redactor power recovering and ribosis and desoxirribosis synthesis, the aim of this study was to evaluate TD effect in inflammation, oxidative stress and cell recruitment in a sepsis model. Thiamine pyrophosphate (TPP) normal concentration was determined in blood of c57bl6 mice fed with AIN93G chow and also in animals fed with similar AIN93G chow without thiamine in order to determine the time required to produce TD. Another experiment was carried out with cecal ligation and puncture (CLP) as the sepsis model with four groups: SHAM with AIN93G complete chow, SHAM with TD chow, CLP with AIN93G complete chow and CLP with TD chow. TPP blood concentrations were determined by HPLC/Fluorescence. Blood and peritoneal liquid TNF-alpha, IL-1, IL-6, KC and MCP-1/CCL2 determinations were performed by ELISA. The expression of 4-HNE was performed by Western Blot. Blood and peritoneal liquid leukocytes counting were performed by optical microscopy. Peritoneal liquid bacterial concentration was determined. Blood TPP mean concentration in AIN93G complete chow was 287.9 27.8 nM and TD occurred in 10 days in TD chow group and blood concentration in this group was 12.5 2.4 nM. Peritoneal liquid TNF-alpha and MCP-1 concentrations were significantly greater in CLP with TD chow group than the other groups. Blood IL1-β was lower in the same group. Liver 4-HNE expression was highest in TD groups. Blood mononuclear number was greater in CLP TD chow group the others. Peritoneal liquid leukocites, mononuclears and neutrophils numbers were detected in greater number in the same group. However, peritoneal liquid bacterial concentration was significantly lower in the same group. In coclusion TD was associated with greater bacterial killing in peritoneal liquid, greater oxidative stress and change in inflammatory response.

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Le bon usage des antibiotiques en réanimation est un véritable défi. Le sepsis et l’épuration extra-rénale peuvent modifier le comportement des anti-infectieux exposant le patient au risque de sous ou de surdosage. Une meilleure compréhension des altérations liées au sepsis et aux défaillances d’organe permet d’adapter les posologies d’antibiotiques. L’augmentation des posologies d’antibiotiques est nécessaire à la phase initiale du sepsis en raison d’un volume de distribution augmenté. Les adaptations posologiques vont ensuite dépendre des propriétés physico-chimiques de l’anti-infectieux plus que du type d’épuration extra-rénale appliquée. La modélisation pharmacocinétique de population couplée à des simulations de Monte Carlo est une approche pharmaco-statistique élaborée permettant de définir pour une population spécifique les paramètres influençant la PK de l’antibiotique et de prendre en considération la variabilité inter-individuelle. Cette analyse permet également de tester différents schémas posologiques pour un antibiotique donné afin de déterminer la posologie optimale en fonction de différentes fonctions d’organe et selon la susceptibilité des germes traités. La prescription individualisée faisant appel à des logiciels de modélisation PK/PD pourrait permettre à l’avenir d’optimiser l’utilisation des antibiotiques tant en terme d’efficacité que de toxicité tout en limitant l’émergence de résistance. / Prescribing antibiotics in an appropriate way is a massive challenge for the intensivists. Sepsis and renal replacement therapy may alter antibiotics pharmacokinetics exposing critically ill patients to under or overdosing. A better understanding of sepsis and organ failure related alterations could help optimizing antibiotic drug dosing. Increased dosing regimens are often necessary at the early phase of sepsis due to increased volume of distribution. Dosing adjustment will then depend on the physicochemical properties of the anti-infective agent rather than renal replacement therapy modalities. A population pharmacokinetic analysis coupled to Monte Carlo simulations consists in a pharmaco-statistic approach aiming to identify covariates influencing antibiotics PK and to consider inter-individual variability. This analysis allows testing different dosing scenarios to determine the optimal dosing regimen according to different levels of organ dysfunction and according to pathogen susceptibility. Individual drug dosing optimisation, using PK/PD modelling software could improve antibiotic efficacy while limiting antibiotic-related toxicity and antimicrobial resistance.

. / In mammals, both sterile wounding and infection induce inflammation and activate the innate immune system, and combining both challenges can lead to severe health defects, revealing that the balance between the intensity and resolution of the inflammatory response is central for the organism's fitness. The underlying mechanisms remain however elusive. Using Drosophila as a model, we show that a sterile wounding induces a reduced resistance to a bacterial challenge and is accompanied by an increased host mortality upon infection. We further investigate the underlying molecular mechanisms of flies susceptibility to bacterial infection by comparing the transcriptome landscape of SH flies (Simple Hit: infection only), DH flies (Double Hit: trauma + infection) and control flies (sterile trauma alone) during the early steps. We observed that genes with increased expression in DH flies compared to SH ones are significantly enriched for stress related annotations, including members of the JNK pathway and demonstrate that the JNK pathway plays a central role in the DH phenotype. In addition, the CrebA/Creb3-like transcription factor and its targets are up regulated in SH flies and we show that CrebA is required for mounting the innate immune response. We also investigated the potential role of the TNF receptor grnd in SH and DH flies. Our results reveal its function in innate immune response since flies with reduced grnd function display reduced viability upon infection. Drosophila thus appears as a relevant model to investigate the complex interactions between inflammation and infection and allows to unravel key pathways involved in the acquisition of a hyper-inflammatory state.

L’insuffisance rénale aiguë (IRA) est une pathologie fréquente en réanimation. Elle est associée à une mortalité et une morbidité importante. Le sepsis en est la cause la plus fréquente. La compréhension de la physiopathologie du sepsis et de ses complications a beaucoup progressé ces dernières années mais ne s’est pas encore traduite par des avancées thérapeutiques significatives en pratique clinique. Le paradigme d’une altération de la perfusion sanguine comme paramètre clé de la constitution des lésions rénales a ainsi été remis en question, plusieurs travaux révélant que le débit sanguin rénal n’est pas toujours altéré en cas de sepsis, et qu’une IRA peut se développer en cas de débit sanguin rénal préservé, voire augmenté. Le sepsis est caractérisé par de profondes perturbations de la réponse immunitaire et une réaction inflammatoire disproportionnée. A l’origine de l’atteinte rénale, l’inflammation et les altérations de la microcirculation sont maintenant considérés comme des mécanismes physiopathologiques fondamentaux. Au-delà de leur rôle dans l’hémostase, la contribution des plaquettes sanguines à la réponse inflammatoire, au maintien de l’intégrité tissulaire et à la défense contre les infections a considérablement élargi le spectre de leurs compétences et en a fait des acteurs physiopathologiques potentiels dans le sepsis. Les plaquettes sanguines exercent la plupart de ces fonctions grâce à l’expression de nombreux médiateurs membranaires ou solubles. Parmi eux, le CD154 tient une place particulière : les plaquettes sont une source essentielle de CD154 dans l’organisme et il joue un rôle central dans la réponse inflammatoire. Nous proposons dans ce travail un aperçu de ces avancées physiopathologiques récentes et nous discutons de la contribution des plaquettes et du CD154 dans les atteintes microcirculatoires et les défaillances multi-viscérales dans le sepsis. Nous nous sommes intéressés au rôle pro-inflammatoire du CD154 en conditions d’hypoxie au niveau de l’épithélium tubulaire rénal. Des données récentes soulignent en effet l’importance de l’hypoxie dans la réaction inflammatoire. Le contrôle de la production d’interleukine (IL)-6, une cytokine centrale de la réponse inflammatoire, par le CD154 a été étudié dans un modèle de culture de cellules épithéliales tubulaires (CET) rénales. Un modèle murin d’IRA par ischémie/reperfusion rénale a également été mis au point et appliqué à des souris déficientes en CD154 et CD40. Nos travaux révèlent que le CD154 induit fortement la sécrétion d’IL-6 par les CET en conditions d’hypoxie et que les souris déficientes en CD154 régénèrent plus rapidement leur épithélium tubulaire après ischémie/reperfusion rénale. Ces résultats pourraient ouvrir la voie à de potentielles pistes thérapeutiques pour la prise en charge des IRA d’origine septique. / Acute kidney injury (AKI) is a common complication in critically ill patients and is associated with increased morbidity and mortality. Sepsis is the most common cause of AKI. The understanding of sepsis pathophysiology and its complications has progressed significantly in recent years but has not yet been translated into significant therapeutic advances in clinical practice. The traditional paradigm that sepsis-induced AKI is linked to renal hypoperfusion has been challenged by recent evidences showing that renal blood flow is not universally impaired during sepsis,and that AKI can develop in the presence of normal or even increased renal bloodflow. Sepsis is characterized by profound alterations of the immune response and adisproportionate inflammatory response. Inflammation and microcirculatorydysfunction are now considered as fundamental pathophysiological mechanisms atthe origin of renal injuries. Beyond haemostasis, the contribution of platelets ininflammation, tissue integrity and defence against infections has considerablywidened the spectrum of their role and made them potential physiopathologicalactors in sepsis. Platelets fulfil most of these functions through the expression ofmembrane-bound or soluble mediators. Among them, CD154 holds a peculiarposition, as platelets represent a major source of CD154 and as CD154 is a centralregulator of inflammation. Here, we provide an overview of these recentpathophysiological advances and discuss the platelets and CD154 contribution tomicrocirculatory alterations in multi-organ dysfunction in sepsis. We investigated thepro-inflammatory role of CD154 under hypoxic conditions in the renal tubularepithelium as recent data highlight the importance of hypoxia in the inflammatoryreaction. We studied the control of interleukin (IL)-6 production, a key cytokineinvolved in inflammation, by CD154 in oxygen deprivation conditions using a kidneytubular epithelial (TEC) cell line model. We also studied a murine model of kidneyinjury after ischemia/reperfusion, a model that was applied in CD154 and CD40deficient mice. We found that CD154 is a potent inducer of IL-6 secretion by TEC inhypoxia and that CD154-deficient mice regenerate earlier the tubular epithelium afterischemia/reperfusion injury. These findings may provide potential avenues for septicAKI management and therapy.

L’atteinte musculaire peut être un facteur aggravant du pronostic dans certaines pathologies. Durant cette thèse nous nous sommes intéressés à des médiateurs de l’inflammation, tels que les cytokines, et leurs effets sur la fonction du muscle cardiaque et des muscles striés squelettiques. Dans la première étude, nous avons montré que le TNF-α entraîne une diminution de la force contractile cardiaque, via l’activation des PKC, mais que l’excitabilité membranaire n’est pas altérée. Dans la seconde étude nous montrons que l’IL-13 augmente la force de contraction du coeur, via l’activation de la voie β2 adrénergique - PKA, et permet également d’augmenter l’excitabilité membranaire des cardiomyocytes en augmentant le nombre de canaux sodiques potentiel dépendants. Néanmoins après un sepsis chronique l’IL-13 perd ses effets sur le coeur. Dans la troisième étude, nous démontrons qu’une chimiothérapie, le docétaxel, est capable d’induire une atrophie musculaire associée à la libération de cytokines pro-inflammatoires et de diminuer la force de contraction du muscle strié squelettique. Néanmoins, l’ajout de dantrolène, un inhibiteur de canaux calciques, permet de prévenir ces effets délétères. Enfin dans la dernière étude, nous avons montré que l’inhibition de la voie des TGF-β peut avoir un effet bénéfique sur la dysfonction diaphragmatique lors du sepsis, en restaurant à la fois la masse musculaire et la force de contraction. / Muscular dysfunction is associated with a worsen outcome for different pathologies. During this thesis, we have focused on mediators of the inflammation, such as cytokines, and their effects on heart and striated muscle function. In the first study, we have shown that the TNF-α decreased the heart contractile force by PKC pathway activation, but that the membrane excitability remained unchanged. In the second study, we showed that IL-13 increased the heart contraction, by the activation of β2 adrenergic - PKA pathway, and increased the membrane excitability of cardiomyocytes associated to an increase of the number of channels at the membrane level. Nevertheless, IL-13 lost its effect on septic heart. In the third study, we showed that the chemotherapy, docetaxel, was able to induce muscle atrophy associated to the release of pro-inflammatory cytokines, and a decrease of the contractile force of the skeletal muscle. However, the addition of dantrolene, an inhibitor of calcium channels, can prevent these deleterious effects. For the last study, we showed that the inhibition of TGF-α pathway can have beneficial effects on diaphragm dysfunction during sepsis, by preserving both muscle mass and muscle contractile force.