Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Abstract : Many individuals that had a stroke have motor impairments such as timing deficits that hinder their ability to complete daily activities like getting dressed. Robotic rehabilitation is an increasingly popular therapeutic avenue in order to improve motor recovery among this population. Yet, most studies have focused on improving the spatial aspect of movement (e.g. reaching), and not the temporal one (e.g. timing). Hence, the main aim of this study was to compare two types of robotic rehabilitation on the immediate improvement of timing accuracy: haptic guidance (HG), which consists of guiding the person to make the correct movement, and thus decreasing his or her movement errors, and error amplification (EA), which consists of increasing the person’s movement errors. The secondary objective consisted of exploring whether the side of the stroke lesion had an effect on timing accuracy following HG and EA training. Thirty-four persons that had a stroke (average age 67 ± 7 years) participated in a single training session of a timing-based task (simulated pinball-like task), where they had to activate a robot at the correct moment to successfully hit targets that were presented a random on a computer screen. Participants were randomly divided into two groups, receiving either HG or EA. During the same session, a baseline phase and a retention phase were given before and after each training, and these phases were compared in order to evaluate and compare the immediate impact of HG and EA on movement timing accuracy. The results showed that HG helped improve the immediate timing accuracy (p=0.03), but not EA (p=0.45). After comparing both trainings, HG was revealed to be superior to EA at improving timing (p=0.04). Furthermore, a significant correlation was found between the side of stroke lesion and the change in timing accuracy following EA (r[subscript pb]=0.7, p=0.001), but not HG (r[subscript pb]=0.18, p=0.24). In other words, a deterioration in timing accuracy was found for participants with a lesion in the left hemisphere that had trained with EA. On the other hand, for the participants having a right-sided stroke lesion, an improvement in timing accuracy was noted following EA. In sum, it seems that HG helps improve the immediate timing accuracy for individuals that had a stroke. Still, the side of the stroke lesion seems to play a part in the participants’ response to training. This remains to be further explored, in addition to the impact of providing more training sessions in order to assess any long-term benefits of HG or EA. / Résumé : À la suite d’un accident vasculaire cérébral (AVC), plusieurs atteintes, comme un déficit de timing, sont notées, et ce, même à la phase chronique d’un AVC, ce qui nuit à l’accomplissement de tâches quotidiennes comme se vêtir. L’entrainement robotisé est un entrainement qui est de plus en plus préconisé dans le but d’améliorer la récupération motrice à la suite d’un AVC. Par contre, la plupart des études ont étudié les effets de l’entrainement robotisé sur l’amélioration de l’aspect spatial du mouvement (ex : la direction du mouvement), et non l’aspect temporel (ex : timing). L’objectif principal de ce projet était donc d’évaluer et de comparer l’impact de deux entrainements robotisés sur l’amélioration immédiate du timing soit : la réduction de l’erreur (RE), qui consiste à guider la personne à faire le mouvement désiré, et l’augmentation de l’erreur (AE), qui nuit au mouvement de la personne. L’objectif secondaire consistait à explorer s’il y avait une relation entre le côté de la lésion cérébrale et le changement dans les erreurs de timing suivant l’entrainement par RE et AE. Trente-quatre personnes atteintes d’un AVC au stade chronique (âge moyen de 67 ± 7 années) ont participé à cette étude, où ils devaient jouer à un jeu simulé de machine à boules. Les participants devaient activer une main robotisée au bon moment pour atteindre des cibles présentées aléatoirement sur un écran d’ordinateur. Les participants recevaient soit RE ou AE. Une ligne de base et une phase de rétention étaient données avant et après chaque entrainement, et elles étaient utilisées pour évaluer et comparer l’effet immédiat de RE et AE sur le timing. Les résultats ont démontré que RE permet d’améliorer les erreurs de timing (p=0,03), mais pas AE (p=0,45). De plus, la comparaison entre les deux entrainements a démontré que RE était supérieur à AE pour améliorer le timing (p=0,04). Par ailleurs, une corrélation significative a été notée entre le côté de la lésion cérébrale et le changement des erreurs de timing suivant AE (r[indice inférieur pb]=0,70; p=0,001), mais pas RE (r[indice inférieur pb]=0,18; p=0,24). En d’autres mots, une détérioration de l’exécution de la tâche de timing a été notée pour les participants ayant leur lésion cérébrale à gauche. Par contre, ceux ayant leur lésion à droite ont bénéficié de l’entrainement par AE. Bref, l’entrainement par RE peut améliorer les erreurs de timing pour les survivants d’AVC au stade chronique. Toutefois, le côté de la lésion cérébrale semble jouer un rôle important dans la réponse à l’entrainement par AE. Ceci demeure à être exploré, ainsi que l’impact d’un entrainement par RE et AE de plus longue durée pour en déterminer leurs effets à long terme.

La voie de signalisation des phosphoinositides joue un rôle clé dans la régulation du tonus vasculaire. Plusieurs études rapportent une production endogène de l’angiotensin II (Ang II) et de l’endothéline-1 (ET-1) par les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLVs) de rats spontanément hypertendus (spontaneously hypertensive rats : SHR). De plus, l’Ang II exogène induit son effet prohypertrophique sur les CMLVs selon un mécanisme dépendant de la protéine Gqα et de la PKCẟ. Cependant, le rôle de l’axe Gqα/PLCβ/PKCẟ dans l’hypertrophie des CMLVs provenant d’un modèle animal de l’hypertension artérielle n’est pas encore étudié. L’objectif principal de cette thèse est d’examiner le rôle de l’axe Gqα/PLCβ1 dans les mécanismes moléculaires de l’hypertrophie des CMLVs provenant d’un modèle animal d’hypertension artérielle essentielle (spontaneously hypertensive rats : SHR). Nos premiers résultats indiquent que contrairement aux CMLVs de SHR âgés de 12 semaines (absence d’hypertrophie cardiaque), les CMLVs de SHR âgés de 16 semaines (présence d’hypertrophie cardiaque) présentent une surexpression protéique endogène de Gqα et de PLCβ1 par rapport aux CMLVs de rats WKY appariés pour l’âge. L’inhibition du taux d’expression protéique de Gqα et de PLCβ1 par des siRNAs spécifiques diminue significativement le taux de synthèse protéique élevé dans les CMLVs de SHR. De plus, la surexpression endogène des Gqα et PLCβ1, l’hyperphosphorylation de la molécule ERK1/2 et le taux de synthèse protéique élevé dans les CMLVs de SHR de 16 semaines ont été atténués significativement par des antagonistes des récepteurs AT1 (losartan) et ETA (BQ123), mais pas par l’antagoniste du récepteur ETB (BQ788). L’inhibition pharmacologique des MAPKs par PD98059 diminue significativement la surexpression endogène de Gqα/PLCβ1 et le taux de synthèse protéique élevé dans les CMLVs de SHR. D’un côté, l’inhibition du stress oxydatif (par DPI, inhibiteur de la NAD(P)H oxidase, et NAC , molécule anti-oxydante), de la molécule c-Src (PP2) et des récepteurs de facteurs de croissance (AG1024 (inhibiteur de l’IGF1-R), AG1478 (inhibiteur de l’EGFR) et AG1295 (inhibiteur du PDGFR)) a permis d’atténuer significativement la surexpression endogène élevée de Gqα/PLCβ1 et l’hypertrophie des CMLVs de SHR. D’un autre côté, DPI, NAC et PP2 atténuent significativement l’hyperphosphorylation de la molécule c-Src, des RTKs (récepteurs à activité tyrosine kinase) et de la molécule ERK1/2. Dans une autre étude, nous avons aussi démontré que la PKCẟ montre une hyperphosphorylation en Tyr311 dans les CMLVs de SHR comparées aux CMLVs de WKY. La rottlerin, utilisée comme inhibiteur spécifique de la PKCẟ, inhibe significativement cette hyperphosphorylation en Tyr311 dépendamment de la concentration. L’inhibition de l’activité de la PKCẟ par la rottlerin a été aussi associée à une atténuation significative de la surexpression protéique endogène de Gqα/PLCβ1 et l’hypertrophie des CMLVs de SHR. De plus, l’inhibition pharmacologique de l’activité de la PKCẟ, en amont du stress oxydatif, a permis d’inhiber significativement l’activité de la NADPH, le taux de production élevée de l’ion superoxyde ainsi que l’hyperphosphorylation de la molécule ERK1/2, de la molécule c-Src et des RTKs. À notre surprise, nous avons aussi remarqué une surexpression protéique de l’EGFR et de l’IGF-1R dans les CMLVs de SHR à l’âge de 16 semaines. L’inhibition pharmacologique de l’activité de la PKCẟ, de la molécule c-Src et du stress oxydatif a permis d’inhiber significativement la surexpression protéique endogène de ces RTKs. De plus, l’inhibition de l’expression protéique de l’EGFR et de la molécule c-Src par des siRNA spécifiques atténue significativement le taux d’expression protéique élevé de Gqα et de PLCβ1 ainsi que le taux de synthèse protéique élevé dans les CMLVs de SHR. Des siRNAs spécifiques à la PKCẟ ont permis d’atténuer significativement le taux de synthèse protéique élevé dans les CMLVs de SHR et confirment le rôle important de la PKCẟ dans les mécanismes moléculaires de l’hypertrophie des CMLVs selon une voie dépendante du stress oxydatif. En conclusion, ces résultats suggèrent un rôle important de l’activation endogène de l’axe Gqα-PLCβ-PKCẟ dans le processus d’hypertrophie vasculaire selon un mécanisme impliquant une activation endogène des récepteurs AT1/ETa, de la molécule c-Src, du stress oxidatif, des RTKs et des MAPKs. / Vascular Gqα signaling has been shown to regulate cardiovascular contractility and growth. Vascular smooth muscle cells (VSMC) from SHR have been shown to exhibit enhanced endogenous production of angiotensin II (Ang II) and endothéline-1 (ET-1). In addition, exogenous Ang II was shown to induce VSMC hypertrophy through Gqα and PKCẟ signaling. However, studies on the role of Gqα/PLCβ1 proteins and PKCẟ signaling in VSMC hypertrophy in animal model of essential hypertension are lacking. The objective of the present thesis is to examine the role of Gqα/PLCβ1 proteins and the associated signaling pathways in VSMC hypertrophy using spontaneously hypertensive rats (SHR). VSMC from 16 week-old SHR (presence of cardiac hypertrophy) and not from 12 week-old SHR (absence of cardiac hypertrophy) exhibited enhanced levels of Gqα/PLCβ1 proteins as compared to age-matched Wistar-Kyoto (WKY) rats. The knockdown of Gqα and PLCβ1 in VSMC from 16 week-old SHR by antisense oligodeoxynucleotides and/or siRNA resulted in attenuation of protein synthesis. In addition, the enhanced expression of Gqα/PLCβ1 proteins, enhanced phosphorylation of ERK1/2 and enhanced protein synthesis in VSMC from SHR were attenuated by Ang II AT1 and ET-1 ETA receptor antagonists losartan and BQ123, respectively, but not by ETB receptor antagonist BQ788. In addition, PD98059 decreased the enhanced expression of Gqα/PLCβ1 and protein synthesis in VSMC from SHR. Since oxidative stress has been shown to be increased in hypertension, we tested the role of oxidative stress in enhanced expression of Gqα and PLCβ1 proteins and VSMC hypertrophy in SHR and further explore the underlying mechanisms responsible for this response. The increased expression of Gqα and PLCβ1 proteins as well as increased protein synthesis exhibited by VSMC from SHR were significantly attenuated by antioxidants: N-acetylcysteine (NAC), a scavenger of superoxide anion, DPI, an inhibitor of NAD(P)H oxidase, PP2 (c-Src inhibitor), AG1024 (IGFR inhibitor), AG1478 (EGFR inhibitor) and AG1295 (PDGFR inhibitor). In addition, the levels of IGF-1R and EGFR proteins and not of PDGFR were also enhanced in VSMC from 16 week-old SHR which were attenuated significantly by NAC, DPI and PP2. Furthermore, the inhibition of oxidative stress and c-Src molecule also attenuated the enhanced phosphorylation of IGF-1R, PDGFR, EGFR and EKR1/2 in VSMC from SHR. To further confirm our results, the knockdown of EGFR and c-Src with specific siRNA was also associated with a significant decrease in the enhanced expression of Gqα and PLCβ1 proteins and enhanced protein synthesis in VSMC from SHR. In another study we showed also that VSMC from 16 week-old SHR exhibit enhanced phosphorylation of PKCδ at Tyrosine 311 (Tyr311) as compared to VSMCs from WKY rats which was attenuated by rottlerin (PKCδ inhibitor) in a concentration dependant-manner. Furthermore, rottlerin also attenuated the increased production of superoxide anion, NAD(P)H oxidase activity, c-Src phosphorylation and ERK1/2 phosphorylation in VSMC from SHR. In addition, rottlerin and PKCδ-siRNA also attenuated the enhanced protein synthesis in VSMCs from SHR. The increased expression of Gqα, PLCβ1, IGF-1R and EGFR exhibited by VSMC from SHR were also attenuated by rottlerin in a concentration dependant manner. Rottlerin also inhibited significantly the enhanced phosphorylation of IGF-1R, PDGFR and EGFR in VSMCs from SHR and WKY. These results suggest that the enhanced levels of endogenous Ang II and ET-1 enhanced the expression of Gqα/PLCβ1 proteins in VSMC from 16 week-old SHR and result in VSMC hypertrophy. On the other hand, the enhanced oxidative stress, c-Src and PKCẟ activation, through the transactivation of growth factor receptors and MAPK signaling contribute to enhanced expression of Gqα and PLCβ1 proteins and resultant enhanced protein synthesis.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Histoire et suivi d'une cohorte multicentrique de 100 nouveau-nés à terme ayant eu un infarctus cérébral artériel (cohorte AVCnn). L’homogénéité de la population, le nombre d’inclus, la somme des données collectées et leur comparaison à des groupes témoins puis désormais la durée du suivi font de la cohorte AVCnn un outil de travail unique dans la littérature. Les premiers résultats ont permis de définir un profil obstétrico-néonatal clinique et biologique à risque (objectif principal de l'étude). Inversement d'autres facteurs de risque suspectés (comme les dysgravidies ou les mutations des facteurs II et V de la coagulation) n'ont pu être confirmés, probablement du fait de la sélectivité des critères d'inclusion; les études antérieures ayant en effet inclus des enfants avec divers types d'AVC périnatals. La cause de l'accident n'a été établie (objectif secondaire) que pour une minorité d'enfants. Il semble exister plusieurs mécanismes pathologiques, dont le poids de naissance et le sexe seraient des biomarqueurs. Des facteurs pronostiques (objectif secondaire) de l'évolution motrice, accessibles dès les premiers jours de vie à l'lRM, ont également été déterminés alors que les symptômes n'apparaîtront que plusieurs mois après. Ceci permet d'envisager qu'une prise en charge précoce et ciblée sur ces nouveau-nés serait d'autant plus efficace que l'enfant n'a pas encore de symptômes. L'évaluation de la qualité de vie et de l'autonomie à l'âge de 3,5 ans est terminée. L'évaluation développementale (profil moteur, neuropsychologique, langagier, comportemental, épileptique et réussite scolaire) et de la réorganisation fonctionnelle cérébrale par IRM à 7 ans viennent de débuter / The AVCnn study is a French multicentre cohort of 100 term newborns with symptomatic arterial ischemic stroke. The homogeneity of the population, the number of patients included, the amount of collected data and their comparison with control groups and duration of follow-up allow to make the cohort AVCnn unique in the literature. Initial data confirm that many obstetrical and perinatal factors are risk determinants (principal objective of the study). Conversely, other suspected risk factors (such as dysgravidia or mutations of coagulation factors II and V) were not confirmed, probably due to the selectivity of the inclusion criteria: previous studies have in fact included children with various types of perinatal stroke. The cause of the accident has been formally established (secondary objective) in only two cases. Nevertheless, birth weight and gender may be biomarkers of two populations of neonates with different pathological mechanisms. Prediction of motor outcomes (secondary objective) can be obtained from early imaging data (<28 days of live), while the symptoms will only appear several months later. This is of paramount importance to families and clinicians, because early intervention may help alleviate the resulting disabilities. The evaluation of quality of life and Functional Independence Measure at age 3.5 years is now complete. The developmental assessment (neuropsychological, language, and behavioural profiles, epilepsy and academic achievement) and the functional reorganization of brain MRI at 7 years have just begun

La question du remplacement des chirurgiens vasculaires pour les années à venir est préoccupante du fait d’un grand nombre de départs en retraite. Mais la question du seul remplacement des effectifs ne suffit pas pour une spécialité qui s’adresse principalement à des patients âgés dans le contexte actuel d’augmentation et de vieillissement de la population française.Dans le but de répondre aux besoins en chirurgie vasculaire dans les années futures, nous avons dans un premier temps réalisé un état des lieux de la démographie des praticiens de la spécialité et estimé la cinétique des départs en retraite des prochaines années.Pour pouvoir tenir compte de l’évolution de la future activité, nous avons établi un modèle prédictif de cette activité concernant les actes de chirurgie carotidienne, de chirurgie des anévrysmes de l’aorte abdominale sous-rénale et de chirurgie des artères sous-inguinales, d’après le seul vieillissement de la population. Ce modèle applique les méthodes de l’INSEE aux actes recueillis dans le Programme Médicalisé des Systèmes d’Information. Nous l’avons ensuite affiné par l’intégration d’autres paramètres influençant l’évolution de l’activité grâce au calcul et à l’application d’un coefficient de pondération obtenu sur la période d’activité de 2000 à 2008. D’après le modèle, l’activité entre 2008 et 2030 augmentera de 38% sur les segments étudiés.Les projections pondérées permettent de prédire une augmentation de l’activité de 30% entre 2011 et 2025. D’un point de vue purement mathématique, les besoins de formation seraient de 120 chirurgiens pour le remplacement des départs en retraite, et de 59 chirurgiens supplémentaires du fait de l’augmentation de l’activité. / The question of replacement of vascular surgeons for the future is of concern because of a large number of retirements. But the question of replacement only is not sufficient for a specialty that is primarily for older patients in the current context of increasing and aging of the French population.In order to meet the need for vascular surgery in the coming years, we initially performed an overview of the demographics of practitioners of the specialty and estimated the retirements. To take into account the evolution of the future activity, we have established a predictive model for the acts of carotid surgery, surgery of infrarenal abdominal aortic aneurysms and surgery of peripheral arterial disease, according to the aging population. This model applies the methods of the INSEE for acts collected in the Medicalised Information System Program database.We then refined it by including other parameters modifying workload evolution. We have calculated and applied a weighting factor obtained during the period of activity from 2000 to 2008. According to the model, the activity between 2008 and 2030 will increase by 38% in the studied procedures.The weighted projections predict an acts’ increase 30% between 2011 and 2025.From a purely mathematical point of view, the training needs of 120 surgeons would be to replace retirements, and 59 more surgeons because of the increased workload.

L’incidence des maladies cardiovasculaires d’origine athéromateuse demeure un problème majeur en santé publique et malgré le développement de techniques curatives endovasculaires, la chirurgie demeure nécessaire chez de nombreux patients. Le remplacement vasculaire se fait par une veine autologue qui reste le « gold standard » ou, lorsque les patients n’ont pas le capital vasculaire suffisant, par une prothèse. Actuellement, si les techniques utilisant des prothèses synthétiques sont satisfaisantes pour le remplacement d’artères de gros calibre, celui des artères de petit calibre demeure toujours un défi du fait du caractère thrombogène des biomatériaux utilisés et de leurs mauvaises propriétés mécaniques. Depuis quelques années, le concept d’ingénierie tissulaire a émergé et évolué. Il pourrait permettre de proposer de nouveaux types de substituts vasculaires hybrides et/ou biologiques, grâce en particulier à l’utilisation de cellules souches et de leurs progéniteurs, ouvrant d’intéressantes perspectives dans le domaine de l’ingénierie vasculaire. Le but de ce travail a été d’obtenir de manière fiable et reproductible des cellules à phénotype endothélial mature à partir de progéniteurs endothéliaux issus de moelle osseuse et sang périphérique humains et de définir leurs réponses dans des conditions proches de celles observées dans un vaisseau natif. Des cellules (PDECs : Progenitor Derived Endothelial Cells) ont pu être amplifiées à partir de progéniteurs, elles présentent les marqueurs membranaires classiquement utilisés pour définir des cellules endothéliales matures. Elles sont capables, sur différents revêtements utilisés cliniquement tels le collagène de type I et la colle de fibrine ainsi que sur un revêtement plus expérimental (Multicouches de PolyElectrolytes), de former une monocouche confluente. Ces PDECs résistent à des contraintes mécaniques de cisaillement de type artériel et l’analyse de gènes et protéines impliqués dans la biologie de l’endothélium a montré qu’elles répondent à ces stimulations par l’expression d’un phénotype en lien avec une activité antithrombogène. De plus, les travaux préliminaires réalisés sur ces PDECs cocultivés avec des progéniteurs ostéoblastiques, ouvrent d’intéressantes perspectives concernant leur utilisation dans le cadre de l’ingénierie du tissu osseux vascularisé. / The incidence of atherosclerotic arterial disease is still a major public health problem and despite endovascular surgery therapies, surgical treatment is necessary for many patients. Vascular bypass is performed with an autologous vein which remains the gold standard, or when patients do not have appropriate blood vessels to be used as replacement, with a synthetic prosthesis. Nowadays, synthetic vascular grafts have been successfully used in the treatment of the pathology of large arteries, but the replacement of the smaller sized arteries is still a challenge because synthetic vascular grafts are known to be highly thrombogenic and have poor mechanical properties. Recently, the tissue engineering concept has emerged and advances. It can allow to propose development of new hybrid or biologic vascular substitutes, using stem cells and progenitor cells, holding great promise for vascular tissue engineering. The aim of the present study was to obtain reliably and reproducibly, cells with mature endothelial phenotype from endothelial progenitor cells isolated from human bone marrow and peripheral blood and investigate cell response in conditions similar to those observed in a native vessel. We were able to expand cells (PDECs: Progenitor Derived Endothelial Cells) from progenitors which exhibit markers conventionally used to define mature endothelial cells. They were able, on scaffolds currently used in clinic like collagen type I and fibrin glue or on more experimental scaffold (Polyelectrolytes multilayers films), to form a confluent monolayer. These PDECs are able to withstand arterial shear stress and analysis of genes and proteins implicated in endothelium biology shows that these cells respond to shear stress stimulation with a phenotype connected to an anti-thrombogenic activity. Moreover, preliminary studies using co-cultures of PDECs and osteoblastic progenitors, open interesting perspectives concerning PDECs to be used in the field of vascularized bone tissue engineering.

La fonction de barrière de l'endothélium vasculaire est affectée par des modifications de la cadhérine des cellules endothéliales (VE-cadhérine) telles que la phosphorylation sur tyrosine dans son domaine cytoplasmique et le clivage de son domaine extracellulaire (sVE). Ce travail s'est articulé en deux parties : 1- Etude de ces modifications dans le contexte de la polyarthrite rhumatoïde (PR), et les mécanismes sous-tendus. Ce travail a permis de montrer que la VE-cadhérine est une cible du TNFα, une cytokine essentielle dans la PR, qui induit de la libération de sVE de façon dépendante de l'activité kinase de Src, suggérant l'implication d'un mécanisme de phosphorylation sur tyrosine dans ce processus. De plus, la VE-cadhérine est aussi la cible des protéases de la matrice extracellulaire telles que MMP-2. L'application de ces données fondamentales à la clinique a permis de montrer que sVE était retrouvée dans le sang de patients PR (n=63) et que son taux était corrélé à l'activité de la maladie. Ainsi, le dosage de sVE est d'intérêt dans la prise en charge des patients. 2-Etude de la phosphorylation de la VE-cadhérine dans un contexte d'angiogenèse hormono-régulée au cours du cycle ovarien chez la souris. Les résultats ont montré que le site Y685 de la VE-cadhérine est phosphorylé dans l'ovaire et l'utérus de souris de façon régulée pendant le cycle, ce qui permet de proposer ce modèle physiologique pour étudier la phosphorylation de la VE-cadhérine in vivo. L'analyse de souris knock-in Y685F de la VE-cadhérine (VE-Y685F) a montré que l'absence du site confère une perméabilité accrue dans l'ovaire et l'utérus mais aussi dans les petits capillaires de la peau. De plus, dans deux modèles d'induction d'arthrite, les souris VE-Y685F ont présenté un taux de sVE plus élevé que les contrôles. Au total, sVE et la phosphorylation de la VE-cadhérine ont un vaste champ d'application dans le traitement de la PR ainsi que pour le développement de nouvelles thérapies pouvant s'étendre à d'autres pathologies vasculaires. / The vascular endothelium barrier function is influenced by vascular endothelial cadherin (VE-cadherin) modifications such as its cytoplasmic tail tyrosine phosphorylation and its ecto-domain cleavage (sVE). The work reported herein was divided into two parts: 1- Study of VE-cadherin modifications and the mechanisms underlying these ones in the rheumatoid arthritis context. This work demonstrated that VE-cadherin is a target of TNFα, a highly important cytokine in rheumatoid arthritis (RA) pathogenesis. We found TNFα to induce sVE shedding in a Src kinase dependent manner, suggesting the involvement of phosphorylation mechanism in this process. In addition, this VE-cadherin cleavage requires matrix metalloproteinase activities such as that of MMP-2. Applying these fundamental data to clinical study showed that sVE was detected in sera of 63 RA patients and its titer was correlated with the disease activity. This finding suggests an obvious interest for assaying sVE in RA therapies. 2- Study of VE-cadherin tyrosine phosphorylation in a context of hormones-regulated angiogenesis during mouse estrous cycle. The results showed VE-cadherin phosphorylation at Y685 that was regulated along mouse estrous cycle allowing to proposing mouse estrous cycle as a physiological model for studying VE-cadherin phosphorylation in vivo. The analysis of VE-cadherin Y685F knock-in mice (VE-Y685F) showed that these mice exhibit a higher vascular permeability in uterus and ovaries and the skin small capillaries compared to wild-type animals. Moreover, VE-Y685F mice presented higher levels of soluble VE-cadherin compared to wild-type counterparts in two induced arthritis model. Altogether, sVE and VE-cadherin phosphorylation present an array of interests for RA therapies as well as developing new therapeutic tools in RA and other vascular diseases.

L’exposition hyperbare induit des risques sanitaires, en particulier d’accidents de décompression (ADD), dont la probabilité dépend de multiples facteurs, tant externes qu’individuels. Parmi ceux-ci, l’altération de la barrière alvéolo-capillaire est peu ou pas étudiée. Nous avons donc cherché à identifier les effets d’une altération pulmonaire caractérisée par une diminution de la capacité de diffusion alvéolo-capillaire du monoxyde de carbone (DLCO) sur le risque d’ADD. Après un bilan d’aptitude préalable, chaque volontaire a été évalué avant et après la plongée.15 plongeurs professionnels civils répartis en 2 groupes en fonction de leur DLCO, normale (Contrôle) ou diminuée (DLCO), ont réalisé une plongée standardisée à 20 mètres pendant 40 minutes dans le bassin d’eau de mer d’IFREMER. Nous avons mesuré le score de bulles intravasculaires (VGE), la réponse microcirculatoire par débitmétrie laser doppler et les concentrations de différents paramètres biologiques en particulier l’aldostéronémie. Même en l’absence de survenue d’ADD, tous les plongeurs produisent des VGE. Le groupe DLCO est caractérisé par un pic de VGE plus tardif (60 minutes vs 30 minutes) et une tendance à des scores plus importants (Grade IV : 17% vs 11%). Par ailleurs, l’hypoaldostéronémie n’est observée que dans le groupe contrôle (-30.4±24.6%), pas dans le groupe DLCO (+14.8±34.7%). En dehors d’une diminution du risque thrombotique chez tous les plongeurs, les autres paramètres mesurés sont inchangés. Ces résultats évoquent une augmentation du risque d’ADD devant être confirmée par d’autres études. / Hyperbaric exposure leads to a risk of decompression sickness (DCS). The likelihood of DCS depends on multiple factors, external as well as individual. Among them, the alteration of the blood-air barrier has been poorly studied.Therefore, we measured the effect of pulmonary impairment characterized by a decreased diffusing lung capacity of carbon monoxide (DLCO) on the risk of DCS.15 professional divers were splited into 2 groups according to their DLCO, normal (control) or decreased (DLCO), and enrolled after an initial full “fit-to-dive” clinical check-up. They made a standardized 20 meters/40 minutes SCUBA dive in a sea water pool (IFREMER) Vascular Gas Emboli (VGE) score, micro-circulatory response, inflammatory biomarkers, thrombotic factors, and aldosteron rate were measured pre- and post-dive. Although no DCS occurred, all the divers showed VGE after diving. Compared to the control group, we observed in the DLCO group an increased latency to the VGE peak (60 vs 30 minutes) and a tendency for higher VGE scores (Grade IV: 17% vs 11%). A significant decrease (-30.4±24.6%) of aldosteron rate was observed in control and not in the DLCO group (+14.8±34.7%). Most of the biological parameters and microvascular response remained unchanged while all divers had a lowered post-dive thrombotic risk.These results imply that divers with a decreased DLCO might be exposed to an increased DCS risk.Further studies are required to confirm the implication and significance of pulmonary impairment in DCS.