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L'angiogenèse ou la mise en place de nouveaux vaisseaux sanguins à partir de vaisseaux préexistants, est indispensable à la croissance tumorale et constitue donc une cible intéressante en thérapie anticancéreuse. Depuis 2004, plusieurs thérapies anti-angiogéniques ciblant les cancers du colon, poumon, sein et rein, ont été développées et sont appliquées en clinique. Le gène VE-statine/egfl7 a été découvert au sein du laboratoire en 2003 et il est majoritairement exprimé par les cellules endothéliales au cours du développement embryonnaire et du remodelage vasculaire. Plusieurs publications ont montré l'implication de la VE-statine dans la formation des vaisseaux. L'expression de la VE-statine par des tumeurs humaines a récemment été décrite, et une forte expression est associée avec un haut grade tumoral, une forte incidence métastatique et un mauvais pronostic dans les hépatocarcinomes, les gliomes et les tumeurs colorectales. L'objectif de ma thèse était de mettre au point les approches et d'étudier les effets de la VE-statine dans la croissance et l'angiogenèse tumorale. Cette analyse permet de mieux comprendre les mécanismes modulant la progression tumorale.

Les maladies cardiovasculaires sont la première cause de mortalité dans le monde, en lien notamment avec la présence et la rupture de plaques d’athérome. Afin d’éviter la survenue d’évènements aigus, un traitement par statines peut être proposé. Cependant, leur utilisation engendre un risque d’effets délétères. Afin de réduire ce risque, une réduction des doses utilisées pourrait être envisagée. Ce travail de thèse étudie les effets potentiels d’un traitement à très faible dose d’atorvastatine et à long terme sur un modèle animal : le lapin Watanabe. Des mesures ont été menées sur des individus contrôles et traités de 3 à 12 mois. Le suivi de la lipidémie et des principaux facteurs biochimiques, de l’adhésion et de l’inflammation a été fait au niveau sanguin. Le développement de l’athérosclérose a été évalué en tomographie par cohérence optique (OCT). Des mesures en histologie ont permis de valider un classement proposé avec l’OCT et de quantifier les macrophages intra plaques. L’élasticité artérielle a été testée in vivo par la mesure de la vitesse de l’onde de pouls et in vitro par un test de traction statique. La fonction vasculaire a été appréhendée en vasoréactivité sur différents territoires (aorte, carotide, mésentérique). Le contenu en élastine et collagène de la paroi des vaisseaux a été effectué en microscopie à deux photons et génération de seconde harmonique. Enfin la respiration mitochondriale du myocarde et sa susceptibilité aux ROS a été évaluée sur fibres cardiaques perméabilisées, l’activité de systèmes antioxydants enzymatiques mesuré, ainsi que la peroxydation lipidique. Les résultats montrent des effets bénéfiques de ce traitement à très faible dose d’atorvastatine sur la fonction cardiovasculaire indépendamment d’un effet hypolipidémiant. / Cardiovascular diseases are the first worldwide causes of death, associated to the presence and rupture of atherosclerotic plaques. To limit acute events, statins may be prescribed. However, its use leads to deleterious effects risk. To reduce this risk, a dose reduction could be considered. The work of this thesis is to study potential effects of a very low dose of atorvastatin, taken in the long term, in an animal model: the Watanabe rabbit. Measurements are made on control and treated animals from the age of 3 to 12 months. Circulating lipids, biochemical parameters and parameters of adhesion and inflammation were studied. Atherosclerosis evolution was evaluated by optical coherence tomography (OCT). Histological measurements allowed to validate a ranking proposed with OCT observations and to quantify intra-plaque macrophage content. Arterial stiffness was tested in vivo with pulse wave velocity and in vitro with a static tensile test. Vascular function was approached with vasoreactivity in different territories (aorta, carotid, mesenteric). Elastin and collagen contents of the artery wall were determined with two-photon and second harmonic generation microscopy. Finally, mitochondrial respiration and its susceptibility to ROS were evaluated in permeabilized cardiac fibers, any enzymatic antioxidant systems and lipid peroxidation were measured. Results show beneficial effects of this very low dose atorvastatin treatment in cardiovascular function, independently of a lipid-lowering effect.Keywords: atherosclerosis,

Statine werden zur Senkung eines hohen Cholesterinspiegels eingesetzt. Aufgrund sich zusätzlich abzeichnender antiinflammatorisch/immunmodulatorischer Effekte werden sie als Therapeutikum bei der Multiplen Sklerose (MS) diskutiert. Bei einer MS-Therapie ist allerdings neben der Immunmodulation auch eine Remyelinisierung zu bedenken, der Statine nicht entgegenstehen sollten. Statine hemmen die HMG-CoA Reduktase, was zur Reduktion von Mevalonat sowie den Folgeprodukten FPP und GGPP führt. Diese Intermediate sind für die Prenylierung und Funktion kleiner G-Proteine, die am Remyelinisierungsprozess beteiligt sind, wichtig. In vitro führte die Behandlung von Schweine-Oligodendrozyten (OL) mit Simvastatin (Sst) zu einer Fortsatzretraktion. Nach 72 h war eine beginnende Apoptose über Aktivierung von Caspase-3 und SAPK/JNK nachweisbar. Eine Störung der Membranassoziation durch fehlendes FPP und GGPP wurde für p21Ras, RhoA und RhoG gezeigt. Über Reduktion des Anteils an p21Ras-GTP kam es unter Sst zur Hemmung des p21Ras-MAPK-Signalweges, was sich in einer verminderten Aktivierung von ERK1/2 bemerkbar machte. Neben der Fortsatzretraktion ging dies mit einer verringerten Synthese von Myelinproteinen einher. Im Gegensatz zu p21Ras und RhoG kam es unter Sst zu einer unerwarteten Zunahme von RhoA-GTP, Rac1-GTP sowie Cdc42-GTP. Über RhoA fand in OL unter Sst eine Aktivierung von ROCK statt. Die in vitro Befunde implizierten einen negativen Sst-Effekt auf die Myelinsynthese durch OL. Eine damit verbundene Relevanz auf die Remyelinisierung in vivo wurde an Mäusen analysiert, die eine durch Cuprizon hervorgerufene Demyelinisierung aufwiesen. Eine nach Absetzen von Cuprizon stattfindende Remyelinisierung wurde durch Behandlung mit Sst deutlich verzögert. Biochemisch fand unter Sst eine Reduktion der exprimierten Myelinproteine MBP, PLP und CNP statt. In Anbetracht der in vitro und in vivo aufgezeigten Daten erscheint ein Langzeit-Einsatz von Sst bei der MS nicht empfehlenswert.

Effet de l’atorvastatine sur la dysfonction endothéliale des artères coronaires épicardiques associée à l’hypertrophie ventriculaire gauche dans un modèle porcin Forcillo J, Aubin MC, Horn A, Shi YF, Carrier M, Tardif JC, Perrault LP Introduction: L’atorvastatine par ses effets pléiotropiques pourrait limiter la dysfonction endothéliale associée au développement de l’HVG. Méthodologie : Un cerclage de l’aorte ascendante pendant 2 mois entraîne le développement d’HVG et les groupes ont été traités avec atorvastatine 40 ou 80 mg de 60 à 90 jours. L’HVG est confirmée par échographie. La réactivité vasculaire est évaluée en chambres d’organe, la fonction endothéliale par la quantification de la GMPc et des nitrites/nitrates plasmatiques. Le stress oxydant est mesuré par les niveaux d’ANG II et de la carbonylation des protéines. Résultats : Après 60 et 90 j de cerclage, l’HVG est observée chez tous ces groupes. Les courbes concentrations-réponse des anneaux des artères coronaires épicardiques des groupes traités avec l’atorvastatine 40 et 80 mg pour 30 et 60 jours n’ont démontré aucune amélioration des relaxations dépendantes de l’endothélium. Une exacerbation significative de la dysfonction endothéliale a été observée. Les niveaux vasculaires de GMPc sont significativement diminués dans le groupe sans cerclage traité 60 d et ceux d’ANG II sont fortement augmentés chez ce dernier groupe ainsi que le groupe traité avec 80 mg pour 30 jours par rapport aux contrôles. L’expression de la carbonylation des protéines est augmentée dans le groupe témoin traité avec atorvastatine 80 mg, reflétant une augmentation du stress oxydant. Conclusion : L’administration d’atorvastatine ne prévient pas le développement de l’HVG ni la dysfonction endothéliale dans notre modèle. Au contraire l’atorvastatine à haute dose a un effet toxique sur les artères coronaires épicardiques en augmentant la dysfonction endothéliale. / Effect of atorvastatin on endothelial dysfunction of epicardial coronary arteries associated with left ventricular hypertrophy in a porcine model. Forcillo J, Aubin MC, Horn A, Shi YF, Carrier M, Tardif JC, Perrault LP Background: Atorvastatin, through pleiotropic effects, may prevent or reverse the endothelial dysfunction associated with LVH. Methods: After performing a banding of the ascending aorta for 2 months leading to the development of LVH, groups have been treated with atorvastatin 40 or 80 mg for 60 and 90 day periods. LVH was evaluated by echocardiographic studies. Vascular reactivity studies were performed in organ chambers. In vitro endothelial function was evaluated by plasmatic nitrites/nitrates, the degradations products of nitric oxide, and cGMP quantification. To quantify and qualify oxidative stress, protein carbonyl and angiotensin II levels were assessed. Results: Following 60 and 90 days of aortic banding, the development of LVH was observed in these groups. Concentration-response curves from rings of epicardial coronary arteries of groups treated with atorvastatin 40 and 80 mg for 30 and 60 days showed a significant decrease of endothelium-dependent relaxations with worsening of the endothelial dysfunction. Levels of cGMP were significantly decreased in the 60 days treated sham group and levels of ANG II were increased in the latter and also in the 90 days banded groups treated with 80 mg for 30 days compared to controls. The expression of protein carbonyl increased in the sham group treated with atorvastatin 80 mg compatible with an increase in oxidative stress. Conclusion: The administration of atorvastatin does not limit the development of LVH nor the endothelial dysfunction in our model. On the opposite, atorvastatin at a high dose has a toxic effect on epicardial coronary arteries by exacerbating the endothelial dysfunction.

This thesis describes work done to design and synthesize protease inhibitors, with the intention of developing therapeutic agents for Alzheimer’s disease (AD) and the chronic liver condition caused by infection of the hepatitis C virus (HCV). AD is the most common form of dementia, and HCV infection is the primary reason for liver transplantation in industrialized countries. Today, these two illnesses affect 24 and 170 million people, respectively. It has been shown that the human aspartic protease BACE-1 plays an important role in the development of AD, and thus inhibition of BACE-1 may offer a way to improve the quality of life of individuals afflicted with the disease. Furthermore, it is known that the serine protease NS3 is a vital component in the replication of HCV. Several novel potent BACE-1 inhibitors encompassing different transition state mimics were prepared. First, a hydroxyethylene moiety encompassing a secondary hydroxyl group was evaluated as a transition state analogue, producing inhibitors in the low nanomolar range. Various tertiary hydroxyl isosteres were also investigated as the central core, with the aim of shielding the pivotal hydroxyl group. These transition state isosteres consisted of tertiary hydroxyl analogues of previously used secondary hydroxyl containing norstatine, statine, and hydroxyethylamine isosteres. Several tertiary hydroxyl-containing inhibitors were found to be active in the low micromolar range. In addition, two inhibitors were co-crystallized with the BACE-1 enzyme to provide X-ray crystal structures, which furnished valuable binding information for further design of improved BACE-1 inhibitors. The goal in the HCV NS3 protease inhibitor project was to design, synthesize and evaluate a novel hydroxycyclopentene bioisostere to the previously used acyl-hydroxyproline moiety. The investigation revealed that it was possible to synthesize inhibitors containing this new bioisostere that were potent in the low nanomolar range. Further optimization by rigidification of the most active inhibitor resulted in equipotent macrocyclic compounds.

Effet de l’atorvastatine sur la dysfonction endothéliale des artères coronaires épicardiques associée à l’hypertrophie ventriculaire gauche dans un modèle porcin Forcillo J, Aubin MC, Horn A, Shi YF, Carrier M, Tardif JC, Perrault LP Introduction: L’atorvastatine par ses effets pléiotropiques pourrait limiter la dysfonction endothéliale associée au développement de l’HVG. Méthodologie : Un cerclage de l’aorte ascendante pendant 2 mois entraîne le développement d’HVG et les groupes ont été traités avec atorvastatine 40 ou 80 mg de 60 à 90 jours. L’HVG est confirmée par échographie. La réactivité vasculaire est évaluée en chambres d’organe, la fonction endothéliale par la quantification de la GMPc et des nitrites/nitrates plasmatiques. Le stress oxydant est mesuré par les niveaux d’ANG II et de la carbonylation des protéines. Résultats : Après 60 et 90 j de cerclage, l’HVG est observée chez tous ces groupes. Les courbes concentrations-réponse des anneaux des artères coronaires épicardiques des groupes traités avec l’atorvastatine 40 et 80 mg pour 30 et 60 jours n’ont démontré aucune amélioration des relaxations dépendantes de l’endothélium. Une exacerbation significative de la dysfonction endothéliale a été observée. Les niveaux vasculaires de GMPc sont significativement diminués dans le groupe sans cerclage traité 60 d et ceux d’ANG II sont fortement augmentés chez ce dernier groupe ainsi que le groupe traité avec 80 mg pour 30 jours par rapport aux contrôles. L’expression de la carbonylation des protéines est augmentée dans le groupe témoin traité avec atorvastatine 80 mg, reflétant une augmentation du stress oxydant. Conclusion : L’administration d’atorvastatine ne prévient pas le développement de l’HVG ni la dysfonction endothéliale dans notre modèle. Au contraire l’atorvastatine à haute dose a un effet toxique sur les artères coronaires épicardiques en augmentant la dysfonction endothéliale. / Effect of atorvastatin on endothelial dysfunction of epicardial coronary arteries associated with left ventricular hypertrophy in a porcine model. Forcillo J, Aubin MC, Horn A, Shi YF, Carrier M, Tardif JC, Perrault LP Background: Atorvastatin, through pleiotropic effects, may prevent or reverse the endothelial dysfunction associated with LVH. Methods: After performing a banding of the ascending aorta for 2 months leading to the development of LVH, groups have been treated with atorvastatin 40 or 80 mg for 60 and 90 day periods. LVH was evaluated by echocardiographic studies. Vascular reactivity studies were performed in organ chambers. In vitro endothelial function was evaluated by plasmatic nitrites/nitrates, the degradations products of nitric oxide, and cGMP quantification. To quantify and qualify oxidative stress, protein carbonyl and angiotensin II levels were assessed. Results: Following 60 and 90 days of aortic banding, the development of LVH was observed in these groups. Concentration-response curves from rings of epicardial coronary arteries of groups treated with atorvastatin 40 and 80 mg for 30 and 60 days showed a significant decrease of endothelium-dependent relaxations with worsening of the endothelial dysfunction. Levels of cGMP were significantly decreased in the 60 days treated sham group and levels of ANG II were increased in the latter and also in the 90 days banded groups treated with 80 mg for 30 days compared to controls. The expression of protein carbonyl increased in the sham group treated with atorvastatin 80 mg compatible with an increase in oxidative stress. Conclusion: The administration of atorvastatin does not limit the development of LVH nor the endothelial dysfunction in our model. On the opposite, atorvastatin at a high dose has a toxic effect on epicardial coronary arteries by exacerbating the endothelial dysfunction.

L’athérosclérose est une pathologie artérielle chronique évoluant sur plusieurs années ou dizaines d’années. Sa traduction clinique est variable, pouvant rester longtemps asymptomatique, ou induire des symptômes d’effort directement lié à la réduction du calibre de l’artère (angor, claudication des membres inférieurs). Malgré cette évolution en apparence lente et progressive, les manifestations cliniques aiguës de cette pathologie sont souvent de survenue brutale. La formation de thrombus en regard des lésions athéromateuses dites déstabilisées représente la composante physiopathologique la plus fréquemment rencontrée. Cette complication aigüe de la plaque athéromateuse est responsable d’événements cardio-vasculaires majeurs impactant la morbi-mortalité, représentés par les syndromes coronariens aigus, les accidents vasculaires cérébraux ischémiques, et les ischémies aigues de membre inférieur. Après une revue des connaissances actuelles sur la plaque athéromateuse, nous étudierons à l’aide d’un modèle animal d’athérosclérose, son évolution, ses caractéristiques morphologiques, et nous testerons l’impact d’un traitement au long cours par statine en prévention primaire sur les plaques athéromateuses et sur les composants de la paroi vasculaire. Puis, dans une approche clinique, nous nous intéresserons à la durée optimale du traitement par double antiagrégant plaquettaire instauré après un traitement par angioplastie percutanée de plaque athéromateuse. Dans un second temps, nous détaillerons l’évolution des pratiques d’angioplastie coronaire en analysant les facteurs ayant contribué à limiter l’utilisation des stents non actifs (dit nus) au cours des 10 dernières années. Enfin, nous étudierons les principaux facteurs restant associés à la survenue d’un accident vasculaire cérébral post angioplastie percutanée, correspondant à l’une des principales complications majeures de ces procédures. / Atherosclerosis is a chronic arterial disease that progresses over several years or decades. Its clinical translation is variable, and may remain asymptomatic for a long time, or induce symptoms of stress directly related to the reduction in size of the artery (angina, chronic limb ischemia). Despite this seemingly slow and progressive evolution, the acute clinical manifestations of this pathology often occur suddenly. Thrombus formation in regard to the “destabilized” atheromatous lesions is the most frequently physiopathological components. This acute complication of atheromatous plaque is responsible of major cardiovascular events impacting the morbi-mortality, mostly represented by acute coronary syndromes, ischemic strokes, and acute lower limb ischemia. After a review of current knowledge on atheromatous plaque, we will study using an animal model of atherosclerosis, its evolution, its morphological characteristics, and we will test the impact of a long-term statin treatment in primary prevention on atheromatous plaques and on vascular wall components. Then, in a clinical approach, we will look at the optimal duration of double platelet antiaggregant after angioplasty. In a second step, we will detail the evolution of coronary angioplasty practices by analyzing the main factors that have contributed to limiting the use of bare metal stent over the past 10 years. Finally, we will analyze the major factors still associated with the occurrence of a stroke after percutaneous angioplasty.

In Zellkulturexperimenten wurden die Effekte von Simvastatin (Prodrug), Atorvastatin, Pravastatin und dem Proteasomhemmer Lactacystin suf zwei Endothelzelllinien (CPAE und Ea.hy926) und primäre vaskuläre glatte Muskelzellen (VSMCs) bezüglich ihres Verhaltens auf die Morphologie, die Proliferation, die Viabilität und die Proteasomaktivität untersucht. Sowohl die Statine als auch Lactacystin induzierten vergleichbare morphologische Veränderungen und beeinflussten die Proliferation von CPAE-Zellen. In den eigenen Versuchen konnten durch Statine induzierte Effekte durch Mevalonat revertiert werden. Die durch Lactacystin verursachten Veränderungen wurden durch Mevalonsäure nicht beeinflusst. Wie erwartet hemmte Lactacystin in den untersuchten CPAE-Zellen signifikant die proteasomale Aktivität. Im Gegensatz dazu blieb die Proteasomaktivität nach einer Statinbehandlung unbeeinflusst. Ähnliche Ergebnisse wurden auch in den Ea.hy926 und den VSMCs deutlich. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass sogar hohe Dosen der Statine die Aktivität der gereinigten 20S Proteasomen nicht modulieren. Aus diesen Ergebnissen lässt sich schlußfolgern, dass die ähnlichen biologischen Effekte der Statine und des Lactacystins nicht über einen gemeinsamen Mechanismus der Proteasominhibition funktionieren. / The effect of simvastatin, atrovastatin and pravastatin as well as of the proteasom inhibitor beta-clasto lactacystin was studied on morphology, proliferation viability and on proteasomaö activityin two mammalian endothelial cell lines (CPAE and Ey.hy926) and in primary vascular smooth muscle cells (VSMCs). Both statins and lactacystin induced comparable morphological changes and attenuated proliferation of CPAE. Whereas the statin-induced effects were reversed by mevalonic acid, however, the lactacystin-induced alterations were not influenced by mevalonic acid. As expected, lactacystin caused a significant loss of proteasomal activity measured in the extracts of trested cells. The extracts of statin-treated CPAEs exhibited unchanged activities. This result was also confirmed in Ea.hy926 cells and in primary rat VSMCs. It is shown, that even high dosis of statins do not modulate the activity of purified human 20S proteasomes. The conclusion was that similar biological effects of statins and the well known proteasome inhibitor lactacystin in vascular cells are not caused by a common inhibitory mechanism ofaction on the proteasome.

En France, le syndrome coronaire aigu (SCA) représente environ 100 000 hospitalisations par an. Il est recommandé, en prévention secondaire du SCA, un traitement combinant quatre classes médicamenteuses : bêtabloquants, antiagrégants plaquettaires, statines, et inhibiteurs de l’enzyme de conversion ou antagonistes des récepteurs à l’angiotensine II(combinaison BASI). L’objectif de ce travail était l’étude, en situation réelle de soin et en population générale, de l’utilisation et de l’effectivité de la combinaison thérapeutique recommandée en prévention secondaire du SCA. Nous avons d’abord exploré le potentiel représenté par les bases de données médicoadministratives françaises pour cette évaluation. Nous avons ensuite étudié l’utilisation de la combinaison BASI : 42 % des patients étaient traités par la combinaison BASI en post-SCA et 57 % d’entre eux étaient encore traités à deux ans ; la persistance au traitement était plus faible chez les patients âgés, chez ceux ayant d’autres co-morbidités et chez ceux ayant eu un SCA de nature autre qu’un infarctus du myocarde.Nous avons enfin étudié l’effectivité de la combinaison BASI : la combinaison BASI était la combinaison thérapeutique la plus effective à long terme après un SCA chez les patients avec antécédent d’insuffisance cardiaque ; chez les patients sans antécédent de ce type la combinaison sans bêtabloquants n’était pas associée à une augmentation du risque.Ces résultats permettent de reconsidérer l’intérêt à long terme de l’ensemble de la combinaison BASI en post-SCA chez tous les patients et mettent en avant la nécessité de renforcer les stratégies d’éducation thérapeutique. / Acute coronary syndrome (ACS) causes approximately 100,000 hospitalisations per year in France. In secondary prevention of ACS, guidelines advocate pharmacological treatment combining four drug classes: beta-blockers, antiplatelet agents, statins and angiotensin converting enzyme inhibitors or angiotensin receptor blockers (recommended combination).The aim of this work was to study, in real life and among the general population, the use and the effectiveness of the recommended combination for secondary prevention of ACS.Firstly, we explored the potential represented by the French claims databases in this context. Secondly, we studied the use of the recommended combination: 42% of patients were treated with the recommended combination in post-ACS and 57% of them were still treated two years after; persistence to combination was lower in older patients, in those with other comorbidities and those who had an ACS different of myocardial infarction. Thirdly, we studied the effectiveness of the recommended combination: the recommended combination was the most effective combination therapy at long-term in post-ACS patients with history of heart failure; in patients without such history the combination without betablockers was not associated with an increased risk. These results could help reconsidering the long-term interest of the full recommended combination in all ACS patients and highlight the need to strengthen patient education strategies.