Les substituts sanguins à base d’hémoglobine (HBOC) en cours de développement et d’évaluation, sont susceptibles, selon leur formulation et le protocole d’évaluation envisagé, d’induire des modifications du comportement des cellules endothéliales (CE). Nous avons développé des protocoles visant à évaluer le rôle de trois paramètres : les contraintes de cisaillement, l’hypoxie et la présence d’HBOC au contact des CE. Plusieurs facteurs, comme le stress oxydatif, la vasomotricité et l’inflammation ont été étudiés par qPCR, RPE, cytométrie en flux et dosage des métabolites. Dans un premier temps, nous avons observé l’action simultanée des contraintes de cisaillement et des HBOC (Hb-Dex-BTC, Oxyglobin®, aa-Hb) sur le comportement des CE. Nos résultats montrent combien le cisaillement influence la réponse des CE en présence d’HBOC. Pour se rapprocher de la situation clinique d’un usage potentiel d’HBOC, nous avons élaboré un protocole d’hypoxie/réoxygénation des CE par ces Hb. Au travers des deux protocoles d’hypoxie développés (brève et chronique), nous avons montré des mécanismes différents de réponse cellulaire : après 4 h, la réoxygénation avec les substituts induit une diminution de l’inflammation engendrée par l’hypoxie. Alors qu’après 24 h, nous constatons son induction quel que soit le substitut utilisé. D’une façon générale, la présence de dextran dans l’Hb-Dex-BTC rend celle-ci plus furtive vis-à-vis des mécanismes de détection de la présence d’Hb par les CE. Dans une dernière partie, nous avons effectué des tests de cytotoxicité sur des Hb de nouvelle génération (PEG-Hb et Hb octamérique produite par génie génétique) par mesure de la viabilité cellulaire et du taux d’apoptose-nécrose, Ces résultats encourageants confirment l’intérêt de poursuivre les évaluations. / Hemoglobin based oxygen carriers (HBOC), under development and evaluation, are potentially able to induce modifications of endothelial cells (EC) behaviour. We developed protocols to evaluate the role of three different parameters, like shear stress, hypoxia and HBOC presence on EC. Several factors, like oxidative stress, vasomotion and inflammation were studied using qPCR, EPR, flow cytometry and metabolites quantification. At first, we observed simultaneously the action of shear stress and HBOC (Dex-BTC Hb, Oxyglobin®, aa-Hb) on EC behaviour. Our results show how shear stress influences EC response face to HBOC. Then, we elaborated a hypoxia/reoxygenation protocol with HBOC. Using two different protocols of hypoxia (brief and chronic) we demonstrated that different mechanisms drive cell response. After 4 h of hypoxia, reoxygénation with blood substitutes induces a diminution of the inflammation engender by hypoxia. However, after 24 h of hypoxia, we observed an over inflammation whatever was the blood substitute used. In conclusion, among the three HBOC tested, we highlighted that the presence of dextran in Dex-BTC-Hb solutions makes Hb furtive for EC Hb detection mechanisms. Finally, we developed cytotoxicity tests on new Hb generation (PEG-Hb, octameric Hb) based on cellular viability and apoptosis-necrosis. These tests were encouraging for both Hb.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / L'introduction de la cyclosporine A (CyA) dans les régimes d'immunosuppression a permis d'augmenter de façon significative la survie des greffés. Cependant, l'utilisation de la CyA est limitée par ses deux effets secondaires les plus fréquents : l'hypertension artérielle et la néphrotoxicité. Ces effets sont reliés aux propriétés vasoconstrictrices de la CyA. Les effets de la CyA sur la régulation du tonus vasculaire sont multiples et varient selon les territoires vasculaires étudiés. La dysfonction induite par la CyA sur les mécanismes d'autorégulation de la vasomotricité a été documentée dans différents modèles expérimentaux : l'aorte thoracique, l'artère fémorale, les artères coronaires, la veine saphène et la veine jugulaire. Les propriétés pharmacologiques de la CyA nous ont amenés à évaluer son action sur la circulation pulmonaire, puisqu'aucune étude n'a documenté, de façon précise, son action sur ce réseau vasculaire. Compte tenu de l'effet vasoconstricteur de la CyA déjà décrit dans différents réseaux vasculaires, nous avons émis comme première hypothèse que l'infusion de CyA dans le réseau vasculaire pulmonaire du chien produirait une vasoconstriction. In vivo, dans un modèle d'auto-perfusion du poumon gauche, l'administration de 5, 10 et 20 mg de CyA sur une période de 10 minutes n'a pas entraîné de hausse significative des pressions de perfusion pulmonaires. Cependant, in vitro, la CyA a affecté la réponse vasomotrice des artères pulmonaires isolées. En effet, sur les artères pulmonaires de troisième génération précontractées, la CyA produit une vasoconstriction dose-dépendante. Cette vasoconstriction est absente sur les vaisseaux qui n'ont pas d'endothélium, suggérant un mécanisme endothélium-dépendant. De plus, la contraction induite par la CyA sur les artères pulmonaires isolées a été abolie par l'indométhacine (un bloqueur de la cyclooxygénase) et par la pinane thromboxane (un antagoniste de la thromboxane A2), suggérant que la CyA induit une vasoconstriction sur l'artère pulmonaire reliée à une production de thromboxane. In vitro, la CyA affecte la vasomotricité de l'artère pulmonaire. Notre deuxième hypothèse était que la CyA pourrait affecter la relaxation endothéliale-dépendante médiée par l'oxyde nitrique (NO). In vivo, dans le modèle d'auto-perfusion pulmonaire, l'administration de CyA a affecté la réponse endothéliale-dépendante de façon significative à deux agonistes : la bradykinine et la substance P. Cependant, la réponse endothéliale-dépendante à un autre agoniste, l'acétylcholine, n'a pas été affectée par la CyA. De plus, la vasorelaxation à un agent donneur de NO, la nitroglycérine, n'a pas été diminuée de façon significative par la CyA, indiquant une fonction intacte du muscle lisse. La CyA a donc affecté de façon spécifique la réponse endothéliale à deux agonistes : la bradykinine et la substance P. Cette dysfonction endothéliale induite par la CyA était réversible par l'administration de L-arginine, un substrat de la NO-synthase. Notre dernière hypothèse était que la CyA augmente l'activité de l'enzyme de conversion de l'angiotensine (ECA). L'ECA est une ectoenzyme présente à la surface des cellules endothéliales responsable de la transformation de l'angiotensine I en angiotensine II. L'ECA est également responsable du métabolisme de la bradykinine et de la substance P. Pour vérifier cette hypothèse, nous avons, dans le modèle in vivo, utilisé la technique de courbe de dilution avec un substrat inactif de l'ECA, le [3H]BPGP. Le pourcentage d'hydrolyse ainsi que le paramètre de cinétique de premier ordre, Amax/Km, n'ont pas été affectés par la CyA. Indiquant que in vivo, l'administration en aiguë de CyA n'affecte pas l'activité de l'ECA pulmonaire. En conclusion, la CyA affecte certains mécanismes responsables de la régulation du tonus vasculaire pulmonaire. Ceci est en accord avec l'atteinte des différents territoires vasculaires déjà documentés et avec l'hétérogénéité des mécanismes impliqués. De plus en plus, il est reconnu que l'endothélium participe à plusieurs mécanismes physiopathologiques. L'intégrité de l'endothélium serait nécessaire pour assurer la circulation sanguine et maintenir certaines activités métaboliques essentielles. Bien qu'il soit difficile d'interpréter ces résultats en regard de la clinique, cette étude ajoute aux connaissances des mécanismes divers et complexes reliés à la toxicité vasculaire de la CyA.