O estudo investigou a influência do fator de transformação de crescimento beta1 (TGFb1) sobre células osteogênicas induzidas com fatores mineralizantes (dexametasona Dex), comparando a viabilidade e a proliferação celular, a mineralização, e a expressão de proteínas não colágenas da matriz osteopontina (OPN), sialoproteína óssea (BSP) e fibronectina (FN). A morfologia foi examinada por microscopia eletrônica de transmissão (MET). O TGFb1 diminuiu a viabilidade e a proliferação celular, mesmo com Dex. A mineralização da matriz foi positivo apenas no grupo tratado com Dex, e negativo nos grupos tratados TGFb1 e TGFb1+Dex. OPN e BSP não foram imunoreativas apenas para o controle negativo, já a FN foi imunoexpressa em todos os grupos. A mineralização foi confirmada, tanto no controle positivo quanto no tratado com Dex, e alterações morfológicas foram observadas nas células tratadas com TGFb1 e TGFb1+Dex, através da MET. Esse estudo mostrou que TGFb1 inibe a mineralização, alterando a viabilidade e proliferação, bem como a morfologia celular, mesmo quando tratadas com Dex. / The study investigated the influence of transforming growth factor beta1 (TGFb1) on osteogenic cells induced with mineralizing factors (dexamethasone Dex), comparing the viability and proliferation cellular, the formation of mineral nodules in vitro, and the expression of the noncollagenous matrix proteins osteopontin (OPN), bone sialoprotein (BSP), and fibronectin (FN). The morphology was examined by transmission electron microscopy (TEM). The TGFb1 decreased the viability and proliferation cellular, even when combined with Dex. The mineralization of matrix was positive only in the group treated with Dex, and negative in the groups treated with TGFb1 and TGFb1+Dex. OPN and BSP were not immunoreactive only negative, already the FN was immunoreactive in all groups.The mineralizing was confirmed in the positive control and Dex, through TEM. Some morphological changes were seen in cells treated with TGFb1 and TGFb1+Dex. This study showed that TGFb1 inhibits the mineralization, changing the viability, proliferation and cell morphology, even when treated with Dex.

O estudo investigou a influência do fator de transformação de crescimento beta1 (TGFb1) sobre células osteogênicas induzidas com fatores mineralizantes (dexametasona Dex), comparando a viabilidade e a proliferação celular, a mineralização, e a expressão de proteínas não colágenas da matriz osteopontina (OPN), sialoproteína óssea (BSP) e fibronectina (FN). A morfologia foi examinada por microscopia eletrônica de transmissão (MET). O TGFb1 diminuiu a viabilidade e a proliferação celular, mesmo com Dex. A mineralização da matriz foi positivo apenas no grupo tratado com Dex, e negativo nos grupos tratados TGFb1 e TGFb1+Dex. OPN e BSP não foram imunoreativas apenas para o controle negativo, já a FN foi imunoexpressa em todos os grupos. A mineralização foi confirmada, tanto no controle positivo quanto no tratado com Dex, e alterações morfológicas foram observadas nas células tratadas com TGFb1 e TGFb1+Dex, através da MET. Esse estudo mostrou que TGFb1 inibe a mineralização, alterando a viabilidade e proliferação, bem como a morfologia celular, mesmo quando tratadas com Dex. / The study investigated the influence of transforming growth factor beta1 (TGFb1) on osteogenic cells induced with mineralizing factors (dexamethasone Dex), comparing the viability and proliferation cellular, the formation of mineral nodules in vitro, and the expression of the noncollagenous matrix proteins osteopontin (OPN), bone sialoprotein (BSP), and fibronectin (FN). The morphology was examined by transmission electron microscopy (TEM). The TGFb1 decreased the viability and proliferation cellular, even when combined with Dex. The mineralization of matrix was positive only in the group treated with Dex, and negative in the groups treated with TGFb1 and TGFb1+Dex. OPN and BSP were not immunoreactive only negative, already the FN was immunoreactive in all groups.The mineralizing was confirmed in the positive control and Dex, through TEM. Some morphological changes were seen in cells treated with TGFb1 and TGFb1+Dex. This study showed that TGFb1 inhibits the mineralization, changing the viability, proliferation and cell morphology, even when treated with Dex.

According to statistics from the American Heart Association, valvular heart disease directly leads to about 20,000 deaths a year and contributes to an additional 50,000. While significant advancements have been made in the treatment options available for valvular heart disease, complications still occur. For this reason, the future of valvular heart disease treatment lies in understanding the physiology of the heart valve, and subsequently bioengineering a valve from one's own tissue to mimic native valve processes. Valvular interstitial cells (VICs) are the major cell type populating the valve matrix. In the inactive fibroblast-like state, these cells are responsible for extracellular matrix deposition. Activated VICs display a myofibroblast morphology characterized by the expression of alpha smooth muscle actin and are responsible for valve maintenance and repair. The activation of VICs is hypothesized to be stimulated by mechanical tension, which, in the presence of TGF-â1 allows the complete differentiation of VICs from the inactive to the active form. However, little is known about the potential for reversal or dedifferentiation from the active to inactive state. The purpose of this study was to determine whether substrate stiffness, the mechanical tension hypothesized to initiate VIC activation, modulates alpha smooth muscle actin expression in the presence and absence of TGF-â1. To mimic conditions found in vivo, substrates were varied from physiologic to pathological stiffness levels. Results showed that when freshly isolated VICs are cultured in the presence of serum, alpha smooth muscle actin expression increased on all substrate stiffnesses. In TGF-â-free medium, there was an apparent increase on all stiffness levels as well, but a statistical significance between groups could not be demonstrated. Immunoblots used to detect TGF-â1 showed that intracellular TGF-â1 was upregulated in VICs cultured in the presence of serum compared to those cultured in TGF-â-free medium. Taken together, these results suggest that freshly isolated VICs become activated, as indicated by increased expression of alpha smooth muscle actin, on all substrate levels in the presence of serum. It also appears as though unknown factors which are present in serum are required to stimulate significant autocrine production of TGF-â1. To determine whether VICs which had transitioned to the myofibroblast phenotype had the ability to dedifferentiate, cells were cultured on polystyrene for a minimum of four days then replated on substrates of varying stiffness. Analysis of alpha smooth muscle actin expression showed that, in the presence of serum and when replated on all of substrates used, alpha smooth muscle actin expression decreased, suggesting that these cells indeed have the potential to dedifferentiate. A change in cell morphology to a more rounded phenotype as well as the loss of visible stress fibers further supported this possibility. These studies represent a unique approach to studying phenotypic differentiation of valvular interstitial cells. Using acrylamide substrates of varying stiffness, and growth factor free media, we have shown that by altering substrate stiffness, changes in alpha smooth muscle actin expression consistent with differentiation and dedifferentiation can be induced. This potential for dedifferentiation suggests that in engineering the next generation of bioartificial valves, it may be possible to use the patient's own cells to seed the manufactured scaffold. This would avoid complications associated with current treatments, including immune rejections.

La Fibrose Pulmonaire Idiopathique (FPI) est une maladie dévastatrice, d’étiologie inconnue, qui reste pour le moment incurable. Cette maladie est caractérisée par l’accumulation de fibroblastes et de protéines de la matrice extracellulaire dans les espaces aériens distaux aboutissant à une destruction alvéolaire et à une altération des propriétés mécaniques du poumon. La physiopathologie de la FPI est mal connue mais de nombreuses études suggèrent que la réactivation des voies impliquées dans le développement contribue à l’accumulation de la matrice extra-cellulaire et au comportement anormal des cellules épithéliales et des fibroblastes.La voie Hedgehog (HH) joue un rôle crucial dans le développement embryonnaire. Dans le développement pulmonaire fœtal, la voie HH est impliquée dans les interactions épithélium-fibroblaste et contrôle la prolifération et la différenciation du mésenchyme. La voie HH a été impliquée dans la fibrogénèse, notamment dans le foie et le rein.L’objectif de cette thèse a été de caractériser la voie HH dans la fibrose pulmonaire chez l’homme et dans un modèle de fibrose induite par la bléomycine chez la souris.Nous avons démontré que la voie HH est réactivée dans les tissus pulmonaires de patients atteints de FPI et dans le modèle de fibrose pulmonaire chez la souris. Nous avons montré que le TGF-β1 activait la voie HH dans les fibroblastes pulmonaires humains et que l’inhibition pharmacologique de la voie HH au niveau des facteurs GLI inhibait l’effet du TGF-β1 in vitro. Par contre, ces inhibiteurs ne protégent pas les cellules épithéliales alvéolaires de la transition épithélio-mésenchymateuse induite par le TGF-β1. In vivo, chez la souris, nous avons montré que le traitement par des inhibiteurs de Smoothened ne protégeait pas du développement de la fibrose tandis que le GANT61, un inhibiteur de l’interaction des GLI avec l’ADN, inhibait la fibrose.En conclusion, nos résultats démontrent l’implication de la voie HH dans la fibrose pulmonaire et ouvrent des perspectives thérapeutiques nouvelles. / Idiopathic Pulmonary Fibrosis (IPF ) is a devastating disease of unknown etiology, which no efficient treatment. This disease is characterized by the accumulation of fibroblasts and extracellular matrix proteins in the distal airways resulting to the destruction of alveoli and alteration of mechanical properties of the lung. The pathogenesis of IPF is not well known but many studies suggest that reactivation of pathways involved in the development, contributes to the accumulation of extracellular matrix and the abnormal behavior of epithelial cells and fibroblasts.The Hedgehog pathway (HH) plays a crucial role in embryonic development. In the fetal lung development, the HH pathway is involved in the epithelial-fibroblast interactions and controls the proliferation and differentiation of the mesenchyme. The HH pathway has been implicated in the fibrogenesis, particularly in the liver and kidney.The aim of this thesis was to characterize the HH pathway in pulmonary fibrosis in humans and in a model of bleomycin-induced fibrosis in mice.We demonstrated that the HH pathway is reactivated in lung tissue of IPF patients and in the model of pulmonary fibrosis in mice. We have shown that TGF-β1 activated the HH pathway in human lung fibroblasts and that the pharmacological inhibition of the HH pathway at the level of GLI transcription factors, inhibited the effect of TGF-β1 in vitro. By contrast, these inhibitors did not protect alveolar epithelial cells from TGF-β1-induced epithelial-mesenchymal transition. In vivo, we have shown that treatment with Smoothened inhibitors did not protect mice from the development of fibrosis while GANT61, an inhibitor of the GLI interaction with DNA, inhibited fibrosis .In conclusion, our results demonstrate the involvement of the HH pathway in pulmonary fibrosis and open new therapeutic perspectives.

No description available.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Einen Aspekt dieser Arbeit stellt die Analyse der Stimulation von Ratten-Calvaria-Osteoblasten (RCA) mit den beiden Wachstumsfaktoren TGF-b1 und BMP-4 während der Proliferations- sowie Differenzierungs- und Mineralisierungsphase dar. Hierfür soll die Phosphorylierung und Aktivierung von Erk1 und Erk2, sowie von Smad1 und Smad2 mit Hilfe eines Kinase-Aktivitätsassays sowie der Westernblot-Analyse untersucht werden. Im Rahmen dieser Arbeit soll weiterhin untersucht werden, welche Bedeutung die Wachstumsfaktoren TGF-b1 und BMP-4 auf die Aktivität der alkalischen Phosphatase (ALP), einem wichtigen Differenzierungsmarker in Osteoblasten, ausüben. Enzymatische Aktivitätsbestimmungen und zytochemische Färbung aktiver ALP sollen darüber Aufschluss geben. Weiterhin soll der Gehalt an ALP-mRNA durch PCR bestimmt werden. Ein weiteres wichtiges Ziel dieser Arbeit ist die Analyse der Bedeutung von Erk1, Erk2, Smad1 und Smad2 auf die Aktivität der ALP. Dafür sollen Inhibitoren eingesetzt werden. Die enzymatische Aktivitätsbestimmung soll darüber aufklären. Außerdem soll mit Hilfe von kurzen, doppelsträngigen RNA-Molekülen (siRNA) ein knock down der Kinasen herbeigeführt werden und dessen Auswirkung auf die Aktivität der ALP enzymatisch bestimmt werden. Dafür muss zunächst die Wirksamkeit der siRNA auf RNA-Ebene mittels PCR und auf Proteinebene mittels Westernblot-Analysen überprüft werden. Zusätzlich soll die Bedeutung der Wachstumsfaktoren und der Kinasen Erk1 und Erk2 auf die Mineralisierung der RCA analysiert werden. Dafür wird die Menge des zellassoziierten Kalziums und Phosphats experimentell bestimmt, wodurch der Mineralisationsgrad der Zellen wiedergegeben werden kann.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Einen Aspekt dieser Arbeit stellt die Analyse der Stimulation von Ratten-Calvaria-Osteoblasten (RCA) mit den beiden Wachstumsfaktoren TGF-b1 und BMP-4 während der Proliferations- sowie Differenzierungs- und Mineralisierungsphase dar. Hierfür soll die Phosphorylierung und Aktivierung von Erk1 und Erk2, sowie von Smad1 und Smad2 mit Hilfe eines Kinase-Aktivitätsassays sowie der Westernblot-Analyse untersucht werden. Im Rahmen dieser Arbeit soll weiterhin untersucht werden, welche Bedeutung die Wachstumsfaktoren TGF-b1 und BMP-4 auf die Aktivität der alkalischen Phosphatase (ALP), einem wichtigen Differenzierungsmarker in Osteoblasten, ausüben. Enzymatische Aktivitätsbestimmungen und zytochemische Färbung aktiver ALP sollen darüber Aufschluss geben. Weiterhin soll der Gehalt an ALP-mRNA durch PCR bestimmt werden. Ein weiteres wichtiges Ziel dieser Arbeit ist die Analyse der Bedeutung von Erk1, Erk2, Smad1 und Smad2 auf die Aktivität der ALP. Dafür sollen Inhibitoren eingesetzt werden. Die enzymatische Aktivitätsbestimmung soll darüber aufklären. Außerdem soll mit Hilfe von kurzen, doppelsträngigen RNA-Molekülen (siRNA) ein knock down der Kinasen herbeigeführt werden und dessen Auswirkung auf die Aktivität der ALP enzymatisch bestimmt werden. Dafür muss zunächst die Wirksamkeit der siRNA auf RNA-Ebene mittels PCR und auf Proteinebene mittels Westernblot-Analysen überprüft werden. Zusätzlich soll die Bedeutung der Wachstumsfaktoren und der Kinasen Erk1 und Erk2 auf die Mineralisierung der RCA analysiert werden. Dafür wird die Menge des zellassoziierten Kalziums und Phosphats experimentell bestimmt, wodurch der Mineralisationsgrad der Zellen wiedergegeben werden kann.

Η Ιδιοπαθής Μεμβρανώδης Σπειραματονεφρίτιδα (ΙΜΣ) ή νεφροπάθεια, η πιο συχνή αιτία νεφρωσικού συνδρόμου στους ενήλικες, συνήθως αντιμετωπίζεται με τη χορήγηση κορτικοειδών και κυτταροτοξικών φαρμάκων ή κυκλοσπορίνης (cyclosporine-A, CsA). Σκοπός της μελέτης ήταν η εκτίμηση της αποτελεσματικότητας της μακροχρόνιας χορήγησης CsA στην πρόκληση ύφεσης του νεφρωσικού συνδρόμου και των ιστολογικών αλλοιώσεων σε επαναληπτικές βιοψίες νεφρού μετά τη χορήγηση του δυνητικά νεφροτοξικού αυτού φαρμάκου. Επιπλέον, εκτιμήθηκε η αποτελεσματικότητα του Mycophenolate Mofetil (MMF) ως σχήματος θεραπείας της ΙΜΣ σε μικρό αριθμό ασθενών και η προγνωστική αξία των επιπέδων του αυξητικού παράγοντα TGF-β1 στα ούρα και στο πλάσμα ως δεικτών εξέλιξης της νόσου. Μελετήθηκαν 32 ασθενείς με ΙΜΣ οι οποίοι εμφάνιζαν νεφρωσικό σύνδρομο και είχαν ικανοποιητική νεφρική λειτουργία κατά τη διάγνωση της νόσου και στους οποίους χορηγήθηκε συνδυασμός πρεδνιζολόνης και CsA. Παρατηρήθηκε πλήρης ύφεση του νεφρωσικού συνδρόμου σε 18 (56%) και μερική ύφεση σε 10 ασθενείς (31%) μετά από 12 μήνες θεραπείας (συνολικά στο 87% των ασθενών). Επεισόδια υποτροπών παρατηρήθηκαν στο 39% και 60% των ασθενών με πλήρη ή μερική ύφεση αντίστοιχα, και πολλαπλές υποτροπές στο 25% των ασθενών, οι οποίοι παρουσίασαν βαθμιαία μείωση της απαντητικότητας στη CsA και επιδείνωση της νεφρικής λειτουργίας. Επαναληπτική βιοψία νεφρού έγινε σε 18 ασθενείς με ύφεση του νεφρωσικού συνδρόμου μετά από 24 μήνες θεραπείας για να εκτιμηθεί η δραστηριότητα της νόσου και οι πιθανές ιστολογικές αλλοιώσεις σε πλαίσια τοξικότητας από κυκλοσπορίνη. Στις επαναληπτικές βιοψίες παρατηρήθηκαν: εξέλιξη του σταδίου της νόσου, επιδείνωση της σπειραματοσκλήρυνσης και της διαμεσοσωληναριακής βλάβης στο 60% των ασθενών. Δεν παρατηρήθηκαν χαρακτηριστικές αλλοιώσεις νεφροτοξικότητας από την κυκλοσπορίνη. Η βαρύτητα των ιστολογικών αλλαγών συσχετίστηκε με το χρονικό διάστημα που είχε παρέλθει από την πρώτη βιοψία νεφρού (r = 0.452, p < 0.05) και θεωρήθηκε ως φυσική εξέλιξη της νόσου. Ικανοποιητικά αποτελέσματα διαπιστώθηκαν από τη χορήγηση Mycophenolate Mofetil σε 6 ασθενείς με ΙΜΣ, στους οποίους το MMF χρησιμοποιήθηκε σε συνδυασμό με μικρή δόση πρεδνιζολόνης, είτε λόγω ανθεκτικότητας του νεφρωσικού συνδρόμου στην CsA, είτε ως αρχική θεραπεία σε περιπτώσεις αντένδειξης στην χορήγηση CsA. Ύφεση του νεφρωσικού συνδρόμου παρατηρήθηκε σε 4 από τους 6 ασθενείς. Τα επίπεδα του TGF-β1 στα ούρα ασθενών με ΙΜΣ και λευκωματουρία ήταν σημαντικά υψηλότερα συγκριτικά με αυτά υγιών εθελοντών και ασθενών με άλλες σπειραματοπάθειες που δεν παρουσίαζαν λευκωματουρία και μειώθηκαν σημαντικά μετά από χορήγηση κορτικοειδών και κυκλοσπορίνης. Η συγκέντρωση του TGF-β1 στο πλάσμα δε διέφερε σημαντικά μεταξύ υγιών εθελοντών και ασθενών με ΙΜΣ και νεφρωσικό σύνδρομο, καθώς και μεταξύ ασθενών με ή χωρίς ύφεση της λευκωματουρίας μετά από τη θεραπευτική αγωγή. / Idiopathic membranous nephropathy (IMN), the most common cause of nephrotic syndrome in adults, is usually treated with a combination of corticosteroids with cytotoxic drugs or cyclosporin A (CsA). The aim of this study was the estimation of the effectiveness of long-term use of CsA in the remission and relapse rate of nephrotic syndrome along with histological changes in repeat renal biopsies after treatment with this potentially nephrotoxic drug, and the evaluation of Mycophenolate Mofetil (MMF) as a treatment regimen for IMN. In addition, urinary and plasma TGF-β1 levels were evaluated as markers of progression of kidney disease. Thirty-two nephrotic patients with well-preserved renal function treated by prednisolone and CsA were studied. Complete remission of nephrotic syndrome was observed in 18 (56%) and partial remission in 10 patients (31%) after 12 months of treatment (total 87%). Relapses were observed in 39% and 60% of patients with complete and partial remission, respectively, and multiple relapses in 25% of patients, who showed gradual unresponsiveness to CsA and decline of renal function. A repeat biopsy was performed in 18 patients with remission of nephrotic syndrome, after 24 months of treatment, to estimate the activity of the disease and features of CsA toxicity. Progression of the stage of the disease, more severe glomerulosclerosis and tubulointerstitial injury were recognized in 60% of patients in repeat renal biopsies. Features of CsA nephrotoxicity were not observed. The severity of histological changes was related to the time elapsed from the first biopsy (r = 0.452, P < 0.05). MMF was proved effective in a small number of nephrotic patients with IMN and well-preserved renal function. MMF in combination with small dose of prednisolone was given in 6 patients with either persistent nephrotic syndrome to CsA or as initial therapy because of contraindication to CsA administration. Remission of nephrotic syndrome was observed in 4 out of 6 MMF treated patients. Urinary and plasma TGF-β1 levels were examined as markers of progression of the disease. TGF-β1 levels in the urine of patients with proteinuria were significantly higher compared with those of healthy individuals and patients with other types of nephropathy without proteinuria. Furthermore, urinary TGF-β1 of nephrotic patients with membranous nephropathy significantly reduced after treatment with CsA and corticosteroids. Plasma TGF-β1 levels showed no difference between patients and healthy subjects as well as between patients with and without remission of proteinuria after treatment.