Sur l’île de La Réunion, la prévalence du diabète de type 2 est 3,5 fois plus élevée que celle de la France hexagonale. Parmi les diverses complications qu’engendre le diabète, les AVC qui en résultent sont responsables d’une forte mortalité faisant des maladies cardiovasculaires un problème de santé publique majeur sur l’île. Les AVC ischémiques proviennent de l’occlusion d’une artère cérébrale par un thrombus généré localement ou qui s’est détaché d’une plaque d’athérothrombose généralement localisée au niveau des bifurcations carotidiennes. Les plaques compliquées sont souvent caractérisées par des hémorragies intraplaques, responsables de l’extravasation des cellules sanguines. Différents marqueurs moléculaires, protéiques et physiques peuvent refléter ces processus et renseigner le médecin sur l’instabilité de la plaque du patient. Il est donc important d’étudier ces marqueurs de risque de rupture de plaques carotidiennes chez les patients diabétiques, afin d’en prévenir les complications et la mortalité associée. L’hémorragie intraplaque, notamment pourvoyeuse d’érythrocytes et de neutrophiles libérant leurs contenus cytoplasmiques, participe activement à la déstabilisation de la plaque d’athérothrombose chez le diabétique. Cette thèse a permis l’étude de l’influence de ces marqueurs à travers une étude clinique et de proposer un nouveau concept de phagocytose des érythrocytes glyqués par les cellules endothéliales in vitro. Ainsi, les résultats préliminaires de l’étude clinique nous permettent de supposer que la clairance des globules rouges des patients diabétiques est altérée, ce qui leurs permettraient de résider sur une période plus longue dans les plaques de ces patients. De cette manière, les globules rouges pourraient y être pris en charge par d’autres types cellulaires comme les cellules endothéliales. Nous avons tout d’abord mis au point un modèle de glycation des érythrocytes in vitro reflétant un diabète mal équilibré. Nous avons ensuite mis en évidence que les globules rouges glyqués pouvaient être phagocytés par les cellules endothéliales humaines, conduisant à une prolifération limitée et à la surexpression de l’HO-1. Ces données suggèrent qu’une ingestion des érythrocytes glyqués par les cellules endothéliales pourrait amplifier la déstabilisation des plaques d’athérothrombose carotidiennes des diabétiques. / Type 2 diabetes prevalence in Reunion Island, a French overseas department, is 3.5 higher than in France mainland. Among the various diseases caused by diabetes, stroke induces high mortality making cardiovascular diseases a major public health problem on the island. Ischemic stroke results from a cerebral artery occlusion by a thrombus that is locally produced or has detached from an atherothrombotic plaque usually located at the carotid bifurcations. Complicated plaques can are often characterized by intraplaque hemorrhages, responsible for blood cell extravasation. Several molecular and physical markers can reflect these processes and inform the physician about the instability of the patient's plaque. It is therefore of major importance to study the markers of carotid plaque rupture in diabetic patients in order to prevent complications and associated mortality. Intraplaque hemorrhage, providing erythrocytes and neutrophils releasing their cytoplasmic contents, plays an active role in destabilizing atherothrombotic plaque in diabetic subjects. The objectives of the present thesis were to study these markers in a clinical study and to suggest a new concept of red blood cell phagocytosis by endothelial cells in vitro. According to the first results of the clinical study, we can suggest that in diabetic patients, the clearance of red blood cells is impaired. This prolonged residence of red blood cells in atherosclerotic plaques from diabetic patients. In this way, red blood cells could be phagocytosed by othercell types such as endothelial cells. In this work, we have also set up an in vitro model of erythrocyte glycation that reflects a clinical situation of poorly controlled diabetes. We have demonstrated that glycated red blood cell phagocytosed by human endothelial cells, leading to their limited proliferation and to HO-1 overexpression. These data suggest an ingestion of glycated erythrocytes by endothelial cells may amplify the destabilization of carotid atherothrombotic plaques in diabetics.

Le diabète de type-2 et le syndrome métabolique sont associés à une augmentation du stress oxydant et du risque cardiovasculaire. L'hyperactivation plaquettaire et les dyslipoprotéinémies sont deux causes majeures de l'athérothrombose. Nous avons montré que des lipoprotéines de basse densité (LDL) issues du plasma de diabétiques de type-2 activent les plaquettes sanguines. L'objectif principal de notre étude a été d'établir le profil en lipides et peroxydes lipidiques de LDL provenant de volontaires ayant un syndrome métabolique (SM), un diabète de type-1 (DT-1) ou de type-2 (DT-2), comparativement à celui de volontaires sains (V). Un autre objectif a été de déterminer leur impact sur l'activation plaquettaire. Seules les LDL des groupes SM et DT-2 ont des anomalies lipidiques telles que : augmentation des triacylglycérols, diminution des esters de cholestérol et de l'acide linoléique. Les LDL des groupes SM, DT-1 et DT-2 présentent un stress oxydant, démontré par l'augmentation des produits de peroxydation lipidique comme les acides gras hydroxylés et le dialdéhyde malonique, ainsi que par la diminution des plasmalogènes (sous-classe de phospholipides à éthanolamine). Comparativement aux plaquettes incubées avec les LDL de V, les plaquettes incubées avec les LDL des autres groupes sont activées comme le montre une exacerbation de la cascade de l'acide arachidonique (p38 MAPK, phospholipase A2 cytosolique, thromboxane A2). Ainsi, dans les états pré-diabétique et diabétique de type-2, les LDL subissent des modifications lipidiques et oxydatives, puis activent les plaquettes. Nos résultats suggèrent que les peroxydes lipidiques des LDL induisent l'hyperactivation plaquettaire.

L’athérothrombose représente 80% des causes de décès chez les patients diabétiques de type II (DM-II). L’objectif de ce travail est d’étudier les déterminants de l’athérothrombose chez le patient DM-II : (I) étude de l’inhibition des fonctions plaquettaires par le clopidogrel chez le patient DM-II: cette première partie du travail est centrée sur : l’impact du DM-II sur la qualité de l’inhibition plaquettaire par le clopidogrel, l’impact clinique de cette inhibition insuffisante (LR) des fonctions plaquettaires par le clopidogrel en terme d’évènements cardiovasculaires majeurs après angioplastie coronaire avec mise en place d’un stent (ACT+stent) chez des patients DM-II et l’étude des déterminants d’une LR au clopidogrel chez le patient DM-II. (II) Caractérisation de la plaque d’athérome chez le patient DM-II. A partir de plaques d’athéromes carotidiennes humaines, l’objectif est d’étudier les spécificités de ces plaques chez le patient DM-II par rapport au non diabétique (NDM), et d’identifier des marqueurs de vulnérabilité de la plaque spécifiques chez le DM-II. Deux approches ont été réalisées : (i) évaluation du potentiel pro-thrombotique de la plaque, par dosage des microparticules pro-coagulantes obtenues par broyat de la plaque d’athérome: réalisation d’activité prothrombinase et du facteur tissulaire et caractérisation phénotypique des microparticules (MPs) émises (origine cellulaire), (ii) évaluation dans des modèles de chambre de perfusion en condition de flux du caractère prothrombogène des broyats de plaque d’athérome.Nous avons montré que près de 40% des patients traités par ACT+stent ont une LR au clopidogrel évaluée par le test VASP. Cette réponse insuffisante (LR) au clopidogrel est accrue chez les patients DM-II et les patients obèses. Les déterminants indépendants de cette LR au clopidogrel chez les patients DM-II sont l’obésité et l’hyperleucocytose. En revanche, ni la glycémie, ni un équilibre glycémique strict (l’HbA1C) ne paraissent des déterminants d’une LR par le clopidogrel. Les patients ayant une LR au clopidogrel ont un surrisque de mortalité cardiaque et de survenue de thrombose de stent à 11 mois par rapport aux bons répondeurs au clopidogrel notamment en présence d’un diabète.Dans la deuxième partie, nous n’avons pas pu mettre en évidence une thrombogénicité accrue de la plaque d’athérome du patient DM-II. La présence de concentrations élevées de MPs plaquettaires et/ou érythrocytaires dans les plaques de patient DM-II et symptomatique souligne l’importance des mécanismes d’hémorragie intraplaque dans leur déstabilisation. En conclusion, ce travail souligne la complexité des mécanismes impliqués dans l’athérothrombose du patient diabétique. Au cours d’une ACT+stent, une inhibition insuffisante des fonctions plaquettaires par le clopidogrel permet l’identification d’un sous-groupe à très haut risque cardiovasculaire qui pourrait bénéficier des nouveaux inhibiteurs du récepteur P2Y12. A contrario, la présence de concentrations plaquettaires et érythrocytaires dans la plaque d’athérome de patients diabétiques symptomatiques souligne l’importance des mécanismes d’hémorragie intra-plaque dans leur déstabilisation. Au total, ces données remettent en cause le paradigme classique associent diabète-risque thrombotique accru-nécessité de majorer le traitement anti-plaquettaire. / The aim of this PhD is to study determinants of atherothrombosis in diabetes mellitus type II (DM-II): (i) study of platelets inhibition by clopidogrel in DM-II patients, the impact of low response (LR) to clopidogrel on cardiac prognosis after percutaneous coronary intervention (PCI). Furthermore evaluate determinants of LR to clopidogrel in DM-II patients undergoing PCI. (ii) Study of specificities of atherosclerotic plaque in DM-II and identification of specific markers of plaque vulnerability in DM-II. Two methods were used: (a) evaluation of plaque prothrombotic potential using measurement of prothrombinase and tissue factor activity of procoagulante microparticles (MP) and determination of the different cellular origins of MPs in atherosclerotic plaque homogenate. (b) evaluation of prothrombogenic potentiel of plaque homogenate in flow chambers. The main results were: 40% of patients treated with PCI are LR to clopidogrel evaluated by the test VASP. LR was more frequent in DM-II patients as compered to NDM-II. The independent determinants of LR in DM-II were obesity and hyperleucocytosis. In contrast, glycaemia and HbA1C were not determinants of LR in DM-II. Low responders to clopidogrel had higher cardiac death and stent thrombosis at 11 months after PCI as compared to responders to clopidogrel. In the second part of this work, we could not found a higher atherosclerotic plaque thrombogenicity in DM-II as compared to NDM patients. DM-II symptomatic patients had higher levels of platelets and erythrocytes MPs origins; these results could reflect a higher intra-plaque haemorrhage.