L’hypertension pulmonaire (HTP) est caractérisée par une augmentation progressive des résistances vasculaires pulmonaires, une élévation de la pression artérielle pulmonaire moyenne (≥25 mm Hg) et un déséquilibre entre la production des médiateurs endothéliaux vasoconstricteurs et vasodilatateurs conduisant ainsi à une insuffisance cardiaque droite. Les mimétiques de la prostaglandines (PG)I2 (prostacycline), tels que l'iloprost et le tréprostinil, constituent un des traitements majeurs de l’HTP. L’efficacité des traitements utilisés dans l’http étant évaluée principalement sur l’amélioration de la tolérance à l’effort et la diminution de la dyspnée, il est important d’analyser leurs effets vasodilatateurs artériels mais aussi veineux pulmonaires ainsi que les effets bronchodilatateurs. Ces travaux décrivent les effets, in vitro, de la PGI2, de la PGE2 et de leurs mimétiques sur la réactivité des préparations vasculaires (artères et veines) pulmonaires et bronchiques humaines provenant de patients contrôles ou ayant une HTP. Nous avons caractérisé les différents récepteurs aux prostanoïdes impliqués dans ces réponses. Nos travaux suggèrent que les mimétiques de la PGI2, le treprostinil et l’iloprost, utilisés en clinique, sont d’une part de puissants vasodilatateurs à la fois des artères et des veines pulmonaires et d’autre part, de puissants bronchodilatateurs. Certains mimétiques de la PGI2 (iloprost et tréprostinil) ont des effets vasodilatateurs proportionnels sur les artères et veines pulmonaires. D’autres mimétiques de la PGI2 (béraprost) entraînent une vasodilatation artérielle pulmonaire plus importante que la vasodilatation veineuse. Ceci pourrait entraîner un œdème pulmonaire ou un moindre effet bénéfique sur la correction de la dyspnée. Nous avons mis en évidence une diminution de l’expression des récepteurs IP et DP dans les préparations vasculaires des patients ayant une HTP versus les patients contrôles. Cette diminution est associée avec la réduction de la relaxation des veines pulmonaires induite par le tréprostinil. De même, nous avons montré une diminution de l’expression du récepteur EP4 dans les voies respiratoires des patients ayant une HTP de type 3 ; elle est associée à la réduction de la bronchodilatation induite par les agonistes du récepteur EP4. La correction de cette diminution pourrait être une nouvelle perspective thérapeutique chez ces patients. Nos résultats permettent une meilleure compréhension des effets bénéfiques ou délétères, pharmacologiques et thérapeutiques des mimétiques de la PGI2 déjà utilisées en clinique dans le traitement de l’HTP. A travers la voie PGE2/EP4, nos travaux ouvrent de nouvelles perspectives physiopathologiques et potentiellement thérapeutiques. / Pulmonary hypertension (PH) is characterized by a progressive increase of pulmonary vascular resistance, an increase of mean pulmonary arterial pressure (≥25 mm Hg) and an imbalance between the production of endothelial vasoconstrictor and vasodilator mediators leading to right heart failure. Prostaglandin (PG)I2 (prostacyclin) mimetics, such as iloprost and treprostinil, are major therapeutic tools for this pathology. The efficacy of the treatments used in PH is evaluated primarily on the improvement of exercise tolerance and reduction of dyspnea. For this reason it is important to analyze not only the arterial but also the venous vasodilator effects as well as bronchodilator effects. This thesis describes the in vitro effects of PGI2, PGE2 and their mimetics on the reactivity of human pulmonary vascular (ateries and veins) and bronchial preparations derived from patients with or without PH. We also characterized different prostanoid receptors involved in these responses. Our results suggest that PGI2 mimetics, treprostinil and iloprost, used clinically, are potent vasodilators for both pulmonary arteries and veins and also potent bronchodilators. Some PGI2 mimetics (treprostinil and iloprost) have proportional vasodilatory effects on the pulmonary arteries and veins. Other PGI2 mimetics, such as beraprost, cause greater pulmonary arterial vasodilation than venous vasodilation. This may cause pulmonary edema or less beneficial effects on dyspnea correction. We showed decreased expression of IP and DP1 receptors in vascular preparations of patients with PH versus control patients. This decrease is associated with reduced relaxation response of pulmonary veins induced by treprostinil. Similarly, we demonstrated a reduction in EP4 receptor expression in bronchial preparations of patients with group 3 PH. This down regulation was associated with reduced bronchodilation induced by EP4 agonists. The correction of this down-regulation may be a new therapeutic perspective in these patients. Our results enhance our understanding of the beneficial or deleterious, pharmacological and therapeutic effects of PGI2 mimetics already used clinically in the treatment of PH. Through PGE2/EP4 pathway our work opens new physiopathological and potential therapeutic perspectives.

La microcirculation cutanée a été proposée comme modèle d’étude de la dysfonction microvasculaire globale dans les maladies cardiovasculaires. Par ailleurs, elle est spécifiquement atteinte dans la sclérodermie systémique (SSc), qui est une maladie dysimmunitaire rare, particulièrement invalidante, caractérisée par une fibrose cutanée et viscérale associée à une atteinte microvasculaire diffuse et la présence d’auto anticorps dirigés contre des antigènes cellulaires. L’exploration de la fonction microvasculaire cutanée suscite donc un réel intérêt, même s’il n’existe pas de technique standardisée pour l’étude de la fonction microvasculaire, en particulier endothéliale.La première partie de ce travail a porté sur l’étude physiologique de la microcirculation cutanée chez le volontaire sain, en utilisant les méthodes les plus récentes adaptées à l’étude fonctionnelle de la microcirculation (tests de réactivité vasculaire couplés à l’enregistrement du flux sanguin cutané par laser speckle contrast imaging). Dans une seconde partie, nous avons étudié la pathologie de la microcirculation cutanée dans la sclérodermie systémique, en utilisant les mêmes d’étude fonctionnelle de la microcirculation. La dernière partie de cette thèse a été consacrée à l’étude d’une nouvelle approche pharmacologique et thérapeutique dans la prise en charge des manifestations vasculaires cutanées périphériques identifiées chez les patients. Nous avons évalué l’effet vasodilatateur du tréprostinil, analogue de la prostacycline, sur le flux sanguin cutané de divers zones anatomiques, chez le volontaire sain, le patient atteint de SSc, le patient diabétique et lors d’un refroidissement local dans la SSc. / Cutaneous microcirculation has been proposed as a model to study the global microvascular dysfunction occurring in cardiovascular diseases. Furthermore, it is specifically impaired in systemic sclerosis (SSc), which is a rare and particularly invalidating auto-immune disease, characterized by a cutaneous and visceral fibrosis, associated with a diffuse microvascular impairment and auto-antibodies targeting some cellular antigens. The study of cutaneous microvascular function provides a real interest despite the lack of available standardized techniques, particularly to explore endothelial microvascular function.In the first part of this work, we aimed to study the physiology of cutaneous microcirculation in healthy volunteers, using the more recent methods in this field, adapted to functional study of microcirculation (vascular reactivity tests coupled with cutaneous blood flow recording by laser speckle contrast imaging). The second part of our work aimed to study the pathology of cutaneous microcirculation in SSc volunteers, by using the same functional exploration methods. The last part of this work has been dedicated to a new pharmacologic and therapeutic approach for the management of peripheral cutaneous vascular manifestations in patients, using innovating technics as cutaneous iontophoresis. We studied the vasodilator effect of treprostinil, a prostacycline analogue, on cutaneous blood flow in several anatomic regions in healthy subject, SSc patient and diabetic patient, and also during a local cooling in SSc.