Thèse de doctorat : Sciences de la vie et de la santé : Paris 12 : 2006. / Version électronique uniquement consultable au sein de l'Université Paris 12 (Intranet). Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. f. 52-55.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Médecine. Génétique moléculaire : Nantes : 2008. / Bibliogr.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Bibliogr.: f. 69-80. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Le traitement endovasculaire est devenu en deux décennies le traitement de première intention pour les DAB aiguës compliquées. Cependant, le traitement endovasculaire des DAB aiguës n’est pas optimal et comporte des limitations, tant au niveau proximal que distal, sources de complications précoces et tardives.Notre travail proposait d’évaluer des techniques endovasculaires novatrices permettant d’optimiser le traitement au niveau de la crosse et en distalité au niveau de l’aorte thoraco-abdominale.Nous avons créé un modèle de dissection de type B sur aorte humaine cadavérique extensif et reproductible, se rapprochant au plus près des conditions cliniques et permettant l’évaluation in vitro des dispositifs prothétiques conçus pour aorte humaine.Nous avons évalué sur ce modèle in vitro de DAB aiguë le stenting nu extensif de l’aorte disséquée qui permettait de réaccoler le flap intimal de dissection de manière expérimentale mais entrainait une sténose dans 54% des cas sur les artères viscérales naissant de l’aorte lorsque celles-ci naissaient du faux chenal. Ces artères pouvaient être cathétérisées à travers les mailles du stent.Nous avons ensuite évalué les résultats cliniques de cette technique, associé à un ballonnement du stent, dans le traitement des DAB aiguës compliquées avec un remodelage complet immédiat de l’aorte thoraco-abdominale stentée, persistant à moyen terme et permettant de limiter l’évolution anévrysmale à moyen terme.Enfin nous avons montré sur modèle in vitro la faisabilité et la précision au largage d’une endoprothèse avec échancrure proximale créée par le chirurgien pour avancer la zone d’ancrage dans la crosse, permettant un traitement endovasculaire exclusif en urgence des DAB aiguë compliquée avec un collet court ou une atteinte de la crosse aortique.Ces résultats offrent des perspectives d’évolutions du traitement des dissections aortique de type B au stade aigu, mais aussi plus largement des perspectives d’évolution pour le traitement des dissections de type A, des dissections chroniques, et plus généralement des pathologies de la crosse. / Thoracic endovascular aortic repair (TEVAR) is considered as the first line therapy for complicated acute type B aortic dissection (cABAD). However, current endovascular treatment has limitation regarding the proximal anchoring when aortic arch is involved and regarding the dissected aorta distally to the stent graft leading to early and late complication.The aim of this work was to assess new endovascular techniques to optimise endovascular treatment of ABAD in the aortic arch and in the thoraco-abdominal aorta.We reported the first model of ABAD in human cadaveric aorta, which was reproducible, extended to the infra-renal aorta and close to clinical pattern, allowing for human aortic devices assessment.We assess on this model extensive bare metal stenting of the dissected aorta, which was effective in true lumen reexpansion but induced a drop in pressure in the visceral arteries in 54% when they were supplied by the false lumen.Then, we assessed the results of this technique, associated with balloon inflation of the bare stent in clinical practice, which allowed an immediate and mid-term persisting complete remodelling of the stented thoraco-abdominal aorta, with a low dissecting aneurysmal evolution at one year of follow-up.Finally we reported a model of physician modified scalloped stent graft on currently available thoracic aortic device to extend the proximal landing zone in the arch while preserving the supra aortic trunks.These finding allow for potential improvement of endovascular treatment of ABAD but also of acute type A dissection, chronic dissection and some other acute aortic arch diseases.

Le rétrécissement aortique calcifié (RAC) est une maladie calcifiante de la valve aortique caractérisée par un remodelage fibro-calcique lentement progressif des feuillets valvulaires, et par un remodelage du ventricule gauche (VG). Il n’existe à ce jour aucun traitement pharmacologique capable de prévenir la maladie, et le seul traitement consiste en un remplacement valvulaire chirurgical ou percutané. Les objectifs de cette thèse étaient d’identifier des déterminants de la progression du RAC et du remodelage VG, d’étudier une nouvelle modalité d’évaluation de la sévérité du RAC, et d’analyser par une approche expérimentale les mécanismes initiateurs de la calcification valvulaire aortique. Les résultats de ce travail peuvent être résumés comme suit : - Le taux plasmatique de galectine-3 n’était pas associé au degré de sévérité du RAC ou au statut fonctionnel des patients. La galectine-3 n’avait pas de valeur pronostique sur la survenue d'événements liés au RAC. Les résultats observés sont en défaveur de l'utilisation de ce biomarqueur au cours de la prise en charge des patients ayant un RAC asymptomatique. - Dans une cohorte prospective de patients ayant un RAC au moins minime, le volume de graisse épicardique était indépendamment associé à un remodelage péjoratif du VG. Ce résultat suggère que la graisse épicardique pourrait être un déterminant du remodelage pathologique du VG via une interaction locale. - L’utilisation de l’imagerie de fusion a entrainé une augmentation du taux de discordance entre les paramètres de sévérité du RAC. Ce résultat était plus marqué chez les patients ayant une valve aortique bicuspide. Au regard de la classification et des seuils définissant actuellement la sévérité du RAC, et du fait de leur valeur pronostique bien démontrée, les résultats de cette étude sont en défaveur de l'utilisation de l’imagerie de fusion pour évaluer la sévérité du RAC. - L’accumulation dans le feuillet valvulaire aortique d’érythrocytes sénescents, suite à la survenue de lésions endothéliales non cicatrisées, constitue une situation délétère favorisant la différenciation des cellules valvulaires interstitielles vers un phénotype ostéoblastique et in fine le dépôt de calcium conduisant au RAC. La physiopathologie d’initiation des calcifications valvulaires et de progression du RAC est complexe et multifactorielle. La découverte de cibles thérapeutiques potentielles et l’optimisation de la prise en charge des patients ayant un RAC nécessite de combiner des études cliniques pour identifier les déterminants de la progression et de la réponse myocardique au cours du RAC, et une approche fondamentale pour caractériser les mécanismes impliqués dans la maladie. / Calcific aortic stenosis (AS) is characterized by a slowly progressive fibrocalcific remodeling of aortic valve leaflets, and by a left ventricular (LV) remodeling. There is currently no effective medical treatment capable of preventing disease progression, and the only treatment is surgical or percutaneous valve replacement. The objectives of this thesis were to identify determinants of AS progression and LV remodeling, to study a new modality of evaluation of AS severity, and to analyze through an experimental approach the initiating mechanisms of valve calcification. The results of this work can be summarized as follows: - The plasmatic level of galectin-3 was not associated with the degree of AS severity or the functional status of patients. Galectin-3 had no prognostic value for the occurrence of AS-related events. The results observed are not in favor of the use of this biomarker for the management of patients with asymptomatic AS. - In a prospective cohort of patients with at least mild AS, epicardial fat volume was independently associated with an adverse remodeling of the LV. This result suggests that epicardial fat may be a determinant of pathological LV remodeling through a local interaction. - The use of fusion imaging increased the rate of discordant AS severity parameters. This result was more pronounced in patients with a bicuspid aortic valve. Considering current classification and thresholds defining AS severity, and their well-proven prognostic value, the results of this study do not favor the use of fusion imaging to assess AS severity. - The accumulation of senescent erythrocytes in aortic valve leaflets, consecutive to unhealed endothelial injury, is a noxious condition that promotes the differentiation of valvular interstitial cells towards an osteoblastic phenotype and favor calcium deposition leading to AS. The pathophysiology of initiation of valvular calcification and AS progression is complex and multifactorial. The discovery of potential therapeutic targets and the optimization of the management of patients with AS require the combination of clinical studies to identify the determinants of AS progression and myocardial response, and a fundamental approach to characterize mechanisms involved in the disease.

L'avènement du remplacement de la valve aortique par cathéter (TAVI) a entraîné un changement de pratique dans le traitement de la sténose aortique. Le TAVI est devenu le traitement de choix pour les patients à risque chirurgical moyen à élevé et son expansion vers le traitement des patients à faible risque est déjà à l'étude. Au cours des dernières années, les améliorations successives apportées aux systèmes de valvules cardiaques par cathéter ont permis de réduire progressivement le nombre de complications péri-procédurales et de décès. Cependant, certains problèmes restent à résoudre. Les troubles de la conduction tels que le bloc de branche gauche nouvellement apparu ou le bloc auriculo-ventriculaire de haut degré nécessitant une implantation permanente de stimulateur cardiaque n'ont pas diminué avec le temps et restent la complication la plus fréquente de la procédure. Alors que les études précédentes se sont concentrées sur l'apparition des troubles de la conduction dans la période péri procédurale, il existe peu de données sur les épisodes tardifs (après la sortie de l'hôpital). D'autre part, la prévalence et l'impact clinique des tachyarythmies chez les patients après un TAVI ont été moins étudiés, en particulier après la sortie de l'hôpital. Différents inconvénients restent non résolus dans ce contexte (par exemple, l'évolution à long terme de l'ECG chez des patients sans troubles de la conduction, la prise en charge des patients avec nouveau bloc de branche gauche, les prédicteurs de la régression des anomalies à l'ECG chez des patients avec bloc de branche gauche). En outre, la surveillance électrocardiographique continue est apparue comme un outil utile pour diagnostiquer les troubles arythmiques (brady- et tachyarythmies) après le départ de l'hôpital, mais les données disponibles dans le cadre du TAVI sont rares. Leur sécurité et leur utilité clinique restent donc à élucider. Les principaux objectifs de ce projet de recherche doctoral sont les suivants: (i) évaluer l'incidence et l'impact clinique des troubles arythmiques tardifs (après le départ de l'hôpital) chez les patients avec TAVI, et (ii) démontrer la sécurité et l'utilité de la surveillance continue non invasive de l'ECG après une procédure TAVI. / The advent of transcatheter aortic valve implantation (TAVI) has meant a paradigm shift in the treatment of aortic stenosis. TAVI has become the preferred treatment for patients at intermediate to high surgical risk and its expansion towards the treatment of low-risk patients is under study. During the last years, the successive improvements in transcatheter heart valve systems have led to a progressive reduction of periprocedural complications and death. However, some issues remain to be resolved. Conduction disturbances (CDs) such as new-onset left bundle branch block (LBBB) or high-degree atrioventricular block requiring permanent pacemaker (PPM) implantation have not decreased over time and remains the most frequent complication of the procedure. Whereas previous studies focused on the occurrence of CDs in the periprocedural period, scarce data exist on late (after discharge) episodes. On the other hand, the prevalence and clinical impact of new-onset tachyarrhythmias in patients following TAVI have been less studied, especially after the hospital discharge. Different drawbacks remain unsolved in this context (e.g. long-term ECG evolution in patients without ECG-CDs, management of new-onset LBBB, predictors of ECG regression in new-onset LBBB patients). Furthermore, continuous electrocardiographic monitoring has emerged as a useful tool to unravel arrhythmic disorders (either brady and tachyarrhythmias) in the early phase post-discharge, but data in the TAVI setting is scarce. Thus, their safety and clinical usefulness remain to be elucidated. The main objectives of this PhD research project are: (i) to assess the incidence and clinical impact of late arrhythmic disorders (post discharge) in TAVI recipients (ii) to demonstrate the safety and usefulness of non-invasive continuous ECG monitoring post-TAVI.

L’insuffisance mitrale (IM) fonctionnelle est une complication fréquente des cardiopathies, causée par la dilatation du ventricule gauche (VG) qui empêche la valve de se fermer. L’insuffisance aortique (IA) est une condition associée à des valves mitrales (VM) inhabituellement grandes, et relativement peu d’IM malgré des VG très dilatés. Cet élargissement de la VM a le potentiel de prévenir l’IM dans les VG dilatés. Les mécanismes sont cependant peu compris : il n’est pas clair s’il s’agit d’une croissance active ou d’un étirement passif des feuillets. Également, le timing de l’adaptation valvulaire n’est pas connu. Notre hypothèse est que l’agrandissement de la valve mitrale en IA est un phénomène actif avec réactivation des mécanismes de croissance embryonnaire. Cent-onze rats ont été divisés en deux groupes : IA (perforation aortique) et contrôle. Les animaux ont été sacrifiés à 48 h, 1 semaine et 3 mois après la création du modèle. Des échocardiographies ont évalué la sévérité de l’IA, la présence d’IM et les dimensions du VG. Les valves ont été prélevées pour analyses microscopiques et moléculaires. La création de l’insuffisance aortique a entrainé une dilatation et une hypertrophie du VG. Malgré cette dilatation rapide du VG, aucun animal n’a développé de l’IM fonctionnelle. À l’échographie, le feuillet antérieur mitral était significativement plus long dans les groupes IA. Par microscopie, les feuillets étaient plus épais dés la première semaine. L’IA était associée à une surexpression de collagène α-SMA (un marqueur de myofibroblastes), TGF-β1 et MMP-2 dans le tissu valvulaire dès la première semaine. Les valves exposées à l’IA étaient également positives pour ces différents facteurs dés les premiers jours. L’agrandissement de la VM est un phénomène actif qui survient rapidement après la création de l’IA, en parallèle de la dilatation du VG. La stimulation de cette croissance dans d’autres pathologies pourrait contribuer à prévenir l’IM fonctionnelle. / Mitral leaflet enlargement in patients with chronic aortic regurgitation (AR) has been recently identified as an adaptive mechanism to prevent functional mitral regurgitation (FMR) in dilated left ventricles (LV). The timing of these morphologic changes is not known, and it is not clear if leaflet expansion is the result of active growth vs passive valve stretching. We hypothesised that pathways of growth are activated early in response to AR. We used a rat model of AR (retrograde aortic perforation) known to cause initial rapid LV dilatation (first 2 months), followed by a chronic phase with slower LV remodeling. AR was induced in 58 rats vs 53 sham. Animals were euthanized at different time points after AR creation (48 hours, 1 week and 3 months). AR severity, FMR and LV dilatation were assessed by serial echocardiograms. Mitral valves were harvested for microscopic and molecular analyses to document reactivation of embryonic growth pathways. AR animals had increased LV dimension and mitral annulus size. No animal developed FMR. No change in leaflet length or thickness was seen at 48h, however anterior mitral leaflets were longer in AR animals at 1 week and 3 months. By microscopy, mitral leaflets in AR animals were thicker at 1 week and 3 months. Molecular changes were present early (48 hours and one week) suggesting active matrix remodeling. RT-PCR studies showed increased collagen, α-sma, TGF-β1 and MMP-2 expression in the leaflets at 1 week. At 3 months, these molecular changes were not seen. This model of AR with progressive LV dilatation induces active expansion and thickening of the mitral leaflets. Growth signals are seen acutely but not at 3 months suggesting that most of this enlargement occurs early and in parallel of LV dilatation. Stimulation of this growth could represent a new strategy to prevent FMR in patients with dilated LV.

L'avènement du remplacement de la valve aortique par cathéter (TAVI) a entraîné un changement de pratique dans le traitement de la sténose aortique. Le TAVI est devenu le traitement de choix pour les patients à risque chirurgical moyen à élevé et son expansion vers le traitement des patients à faible risque est déjà à l'étude. Au cours des dernières années, les améliorations successives apportées aux systèmes de valvules cardiaques par cathéter ont permis de réduire progressivement le nombre de complications péri-procédurales et de décès. Cependant, certains problèmes restent à résoudre. Les troubles de la conduction tels que le bloc de branche gauche nouvellement apparu ou le bloc auriculo-ventriculaire de haut degré nécessitant une implantation permanente de stimulateur cardiaque n'ont pas diminué avec le temps et restent la complication la plus fréquente de la procédure. Alors que les études précédentes se sont concentrées sur l'apparition des troubles de la conduction dans la période péri procédurale, il existe peu de données sur les épisodes tardifs (après la sortie de l'hôpital). D'autre part, la prévalence et l'impact clinique des tachyarythmies chez les patients après un TAVI ont été moins étudiés, en particulier après la sortie de l'hôpital. Différents inconvénients restent non résolus dans ce contexte (par exemple, l'évolution à long terme de l'ECG chez des patients sans troubles de la conduction, la prise en charge des patients avec nouveau bloc de branche gauche, les prédicteurs de la régression des anomalies à l'ECG chez des patients avec bloc de branche gauche). En outre, la surveillance électrocardiographique continue est apparue comme un outil utile pour diagnostiquer les troubles arythmiques (brady- et tachyarythmies) après le départ de l'hôpital, mais les données disponibles dans le cadre du TAVI sont rares. Leur sécurité et leur utilité clinique restent donc à élucider. Les principaux objectifs de ce projet de recherche doctoral sont les suivants: (i) évaluer l'incidence et l'impact clinique des troubles arythmiques tardifs (après le départ de l'hôpital) chez les patients avec TAVI, et (ii) démontrer la sécurité et l'utilité de la surveillance continue non invasive de l'ECG après une procédure TAVI. / The advent of transcatheter aortic valve implantation (TAVI) has meant a paradigm shift in the treatment of aortic stenosis. TAVI has become the preferred treatment for patients at intermediate to high surgical risk and its expansion towards the treatment of low-risk patients is under study. During the last years, the successive improvements in transcatheter heart valve systems have led to a progressive reduction of periprocedural complications and death. However, some issues remain to be resolved. Conduction disturbances (CDs) such as new-onset left bundle branch block (LBBB) or high-degree atrioventricular block requiring permanent pacemaker (PPM) implantation have not decreased over time and remains the most frequent complication of the procedure. Whereas previous studies focused on the occurrence of CDs in the periprocedural period, scarce data exist on late (after discharge) episodes. On the other hand, the prevalence and clinical impact of new-onset tachyarrhythmias in patients following TAVI have been less studied, especially after the hospital discharge. Different drawbacks remain unsolved in this context (e.g. long-term ECG evolution in patients without ECG-CDs, management of new-onset LBBB, predictors of ECG regression in new-onset LBBB patients). Furthermore, continuous electrocardiographic monitoring has emerged as a useful tool to unravel arrhythmic disorders (either brady and tachyarrhythmias) in the early phase post-discharge, but data in the TAVI setting is scarce. Thus, their safety and clinical usefulness remain to be elucidated. The main objectives of this PhD research project are: (i) to assess the incidence and clinical impact of late arrhythmic disorders (post discharge) in TAVI recipients (ii) to demonstrate the safety and usefulness of non-invasive continuous ECG monitoring post-TAVI.

La sténose aortique (SA) et l'insuffisance mitrale (IM) sont les deux valvulopathies les plus prévalentes et sont fréquemment rencontrées de façon concomitante. La littérature actuelle ne permet pas de déterminer le traitement optimal pour les patients avec SA sévère et IM fonctionnelle significative. Les objectifs de ce projet de recherche étaient : 1. décrire, chez de tels patients, l'évolution de l'IM après un remplacement valvulaire aortique (RVA) isolé, 2. évaluer le pronostic des patients avec IM significative résiduelle à distance d'un RVA isolé, 3. identifier des paramètres échocardiographiques préopératoires prédicteurs d'une amélioration de l'IM après un RVA isolé, et 4. comparer l'évolution de patients subissant un RVA standard, un RVA par voie percutanée et un double geste aortique et mitral. Les résultats du projet suggèrent que l'IM s'améliore dans 60% des cas après un RVA isolé. Les patients présentant une amélioration de l'IM à distance d'un RVA isolé ont un meilleur pronostic à long terme comparativement aux patients ne présentant pas une amélioration de l'IM. Cette amélioration peut être prédite par de plus grandes dimensions ventriculaires gauches préopératoires. Chez les patients à l'étude, le double geste aortique et mitral (double geste valvulaire, DGV) n'est pas associé à une mortalité péri-opératoire et à des complications post-opératoires significativement plus importantes, ou à une survie à long terme ajustée pour l'âge significativement moindre. Les patients ne présentant pas de prédicteurs échocardiographiques d'amélioration de l'IM ainsi que les patients présentant une IM significative à distance d'un RVA isolé pourraient donc probablement présenter un bénéfice à être traités de façon plus agressive qu'ils ne le sont actuellement. La réparation mitrale percutanée après un RVA et le DGV sont des exemples d'interventions plus agressives qui peuvent être envisagées, bien que leur efficacité dans le contexte étudié devrait être démontrée par des études randomisées prospectives.

L’évaluation de la sténose aortique (SA) par échocardiographie Doppler aboutit à une classification discordante de la sévérité chez environ 30 % des patients. La tomodensitométrie qui mesure la calcification valvulaire aortique, un indice de sévérité anatomique, peut alors être utile pour corroborer la sévérité de la SA. De précédentes études ont montré une bonne corrélation entre la sévérité hémodynamique mesurée par échocardiographie Doppler et la sévérité anatomique définie par la calcification valvulaire aortique mesurée par tomodensitométrie. Cependant, l’impact du phénotype de la valve aortique (bicuspide versus tricuspide) et de l’âge sur cette relation entre sévérité hémodynamique et sévérité anatomique reste inconnu. Or, ces deux facteurs sont hautement impliqués dans le développement de la SA. En effet, les patients ayant une valve aortique bicuspide ont une prédisposition à développer une SA, et ce, généralement plus tôt que les patients avec une valve aortique tricuspide. L’hypothèse principale de l’étude est que le phénotype de la valve aortique et l’âge influencent la relation entre la sévérité hémodynamique et la calcification valvulaire aortique de la SA. L’objectif principal de l’étude est d’évaluer l’impact du phénotype de la valve aortique et de l’âge sur la relation entre la sévérité hémodynamique et la calcification valvulaire aortique de la SA. / Assessment of aortic stenosis (AS) by Doppler echocardiography leads to discordant severity grading in around 30% of patients. Computed tomography which measures aortic valve calcification, an indication of anatomic severity, can then be useful to corroborate AS severity. Previous studies have shown a good correlation between hemodynamic severity measured by Doppler echocardiography and anatomic severity defined by aortic valve calcification measured by computed tomography. However, the impact of aortic valve phenotype (bicuspid versus tricuspid) and age on this relation between hemodynamic severity and anatomic severity remains unknown. Yet, these two factors are highly implicated in AS development. Indeed, patients with a bicuspid aortic valve have a predisposition to develop AS, and this, generally earlier than patients with a tricuspid aortic valve. The main hypothesis of the study is that aortic valve phenotype and age influence the relationship between haemodynamic severity and aortic valve calcification of AS. The main objective of the study is to assess the impact of aortic valve phenotype and age on the relationship between haemodynamic severity and aortic valve calcification of AS.