Introduction Les mécanismes sous-jacents à la relation entre la fonction ventilatoire et l’incidence de pathologies cardiovasculaires restent incertains. Le syndrome métabolique, cluster des principaux facteurs de risque cardiovasculaire dont l’obésité abdominale, pourrait jouer un rôle dans cette relation. Le lien entre le syndrome métabolique et la fonction ventilatoire est méconnu. Parallèlement, peu de données ont été publiées sur la relation entre l’obésité abdominale et le risque d’asthme. De nombreuses études ont rapporté une relation positive entre l’indice de masse corporelle (IMC) et l’incidence de l’asthme en particulier chez la femme. L’IMC est un indice global qui ne permet pas de distinguer la masse maigre de la masse grasse ni d’estimer la distribution régionale de l’adiposité. L’adiposité, en particulier abdominale, tend à augmenter avec l’âge au détriment de la masse maigre. Chez le sujet âgé, bien que fréquent et souvent sévère, l’asthme reste peu étudié.Matériel et Méthodes La relation entre le syndrome métabolique et la fonction ventilatoire (Volume Expiratoire Maximal Seconde, Capacité Vitale Forcée) a été étudiée à partir des données de 121965 sujets ayant bénéficié d’un examen périodique de santé au centre IPC à Paris entre 1999 et 2006. Une analyse en composantes principales a permis d’évaluer la part respective de chacun des paramètres du syndrome dans cette relation. Puis, l’étude du déclin de la fonction ventilatoire (VEMS) et de son lien avec l’adiposité abdominale a été conduite chez près de 10000 sujets du centre IPC réexaminés à 5 ans. Enfin, la relation entre l’adiposité abdominale et la prévalence et l’incidence de l’asthme a été analysée au sein de la cohorte des 3 Cités chez 7643sujets âgés de 65 ans et plus. Principaux résultats Le syndrome métabolique était associé à l’altération de la fonction ventilatoire (Odds Ratio ajusté, Intervalle de Confiance à 95%=1,28 [1,20-1,37] et ORa=1,41 [1,31-1,51], respectivement pour le VEMS et la CVF<Limite Inférieure de la Normale). Cette association reposait essentiellement sur la présence de l’obésité abdominale indépendamment entre autres de l’IMC et du statut tabagique chez l’homme comme chez la femme. Un déclin accéléré de la fonction ventilatoire était associé au gain d’adiposité abdominale (∆VEMS= -24,6 ; -29,0 ; -36,2 ml/an pour un tour de taille « diminué », « stable » et « augmenté », respectivement). Un risque augmenté d’asthme était associé au surpoids abdominal et à l’obésité abdominale dans les deux sexes (ORa, IC95%=1,30 [1,02-1,65] et 1,76 [1,31-2,36], respectivement). Conclusion Ces résultats apportent des arguments en faveur du rôle de l’obésité abdominale dans le développement des pathologies respiratoires chroniques. Nos résultats suggèrent que la mesure de la fonction ventilatoire pourrait aider à identifier les sujets à haut risque cardiométabolique. / Introduction The mechanisms underlying the relationship between lung function and the incidence of cardiovascular disease remain uncertain. Metabolic syndrome, a cluster of major cardiovascular risk factors including abdominal obesity, may play a role in this relationship. Data on the association between lung function and metabolic syndrome are sparse. Few data have been published on the relationship between abdominal obesity and the risk of asthma. Many studies have reported a positive relationship between body mass index (BMI) and the incidence of asthma particularly in women. BMI is a crude measure of obesity that does not discriminate between muscle and adipose tissue mass or estimate regional adiposity. Adiposity, and particularly visceral fat mass, tends to increase with aging at the expense of muscle mass and these changes in body composition make BMI an inadequate body fatness indicator. In the elderly, although frequent and often severe, asthma remains poorly studied.Materials and MethodsFirst, the relationship between metabolic syndrome and lung function (Forced expiratory volume in one second, Forced Vital Capacity) was studied using data from 121,965 patients who had a health examination at the Paris Investigations Préventives et Cliniques center between 1999 and 2006. A principal component analysis was used to investigate the differential associations between lung function and specific components of metabolic syndrome. Second, the study of lung function (FEV1) decline and its relationship with abdominal fat was conducted among nearly 10,000 subjects followed 5 years later at the IPC center. Third, the relationship between abdominal adiposity and prevalence and incidence of asthma was analyzed within the 3 Cities cohort study including 7,643 subjects aged 65 and over.Main resultsMetabolic syndrome was associated with impaired lung function (Adjusted Odds Ratio, 95% Confidence Interval=1.28 [1.20-1.37] et ORa=1.41 [1.31-1.51], for FEV1 and FVC<Lower Limit of Normal, respectively). This association was mainly due on the presence of abdominal obesity independently of BMI and smoking status in men as in women. An accelerated decline in lung function was associated with abdominal fat gain (∆VEMS= -24.6 ; -29.0 ; -36.2 ml/year for waist circumference « decreased», « stable » et « increased », respectively). An increased risk of asthma was associated with abdominal overweight and abdominal obesity in both sexes (ORa, IC95%=1.30 [1.02-1.65] and 1.76 [1.31-2.36], respectively).ConclusionThese results provide arguments for the role of abdominal obesity in the development of chronic lung diseases. Measurement of lung function may help to identify patients at cardiometabolic high risk.

Une carence en donneurs de méthyle (CDM) est fréquente dans les maladies inflammatoires chroniques intestinales (MICI) et induit un stress du réticulum endoplasmique (RE). La désacétylase SIRT1 (Sirtuine 1) régule la réponse cellulaire suite à un stress nutritionnel par le biais d’un stress du RE. Nous avons étudié pour la première fois l’impact d’une CDM sur le stress du RE et les effets de l'activation de SIRT1 dans un modèle expérimental de colite chez le rat. Pour restaurer l’homéostasie du réticulum endoplasmique, la cellule met en place la réponse UPR « Unfolded Protein Response ».Les quantités de formes actives des acteurs de l’UPR (effecteurs et régulateurs), ainsi que du facteur de transcription (HSF1) et SIRT1 ont été étudiés par western blot, immunoprécipitation et RT-qPCR sur des tissus coliques (rats et humains) et sur des lysats cellulaires. Les effets de l'activation de SIRT1 ont été étudiés in vitro et in vivo. Une CDM aggrave la colite induite par le DSS cliniquement, endoscopiquement et histologiquement. Une CDM induit un stress du RE en augmentant le niveau d’expression des formes active des acteurs de l’UPR : p-PERK, p-eIF-2a, p-IRE-1a, ATF6, XBP1-S et l’ARNm d’ATF4. Ceci est accompagné d’une diminution dramatique du niveau d’expression des protéines chaperonnes, d’une réduction du niveau d'expression de SIRT1 et d’une hyperacétylation de HSF1. L’ajout de la vitamine B12, de la S-Adénosine Methionine (SAM), ou un activateur de SIRT1 (SRT1720) réduit l'UPR in vitro. L’immunohistochimie a montré une diminution de l’expression de SIRT1 dans l'épithélium du côlon de patients atteints de MICI. Chez le rat, l’activation de SIRT1 prévient la colite en réduisant le niveau acétylé de HSF1 et en augmentant le niveau d’expression des molécules chaperonnes. L'activation de SIRT1 prévient la colite en réduisant le stress du RE causé par la CDM. Ces résultats suggèrent que SIRT1 pourrait être une cible thérapeutique dans les MICI où les CDM sont fréquentes / Methyl donor deficiency (MDD) aggravates experimental colitis in rats and decreases SIRT1 activity in cell models. Endoplasmic reticulum (ER) stress plays a key role in inflammatory bowel disease (IBD) pathogenesis. We investigated whether the influence of MDD on colitis resulted from an ER stress response triggered by decreased SIRT1 expression. The Unfolded protein response (UPR), chaperone proteins, heat-shock factor protein 1 (HSF1) and SIRT1 were examined in rats with MDD and dextran sulfate sodium (DSS)- induced colitis, in a Caco-2 cell model with stable expression of transcobalamin-oleosin chimera (TO), which impairs cellular availability of vitamin B12, and in human IBD. The effects of SIRT1 activation were studied both in vitro and in vivo. MDD aggravated DSS-induced colitis clinically, endoscopically and histologically. MDD activated ER stress pathways, with increased p-PERK, p-eiF-2a, p-IRE-1a, ATF6, XBP1-S protein and ATF4 mRNA expression levels in rats. This was accompanied by reduced SIRT1 expression level and greater acetylation of HSF1, in relation with a dramatic decrease of chaperons (BIP, HSP27 and HSP90). Adding either vitamin B12, Sadenosylmethionine, or a SIRT1 activator (SRT1720) reduced the UPR in vitro. In rats, SIRT1 activation by SRT1720 prevented colitis by reducing acetylation of HSF1 and increasing the expression of BIP, HSP27 and HSP90. Immunohistochemistry showed impaired expression of SIRT1 in the colonic epithelium of IBD patients. SIRT1 is a master regulator of ER stress and severity of experimental colitis in case of MDD. It could deserve further interest as a therapeutic target of IBD

Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) sont des pathologies incurables et de surcroit associées à un risque élevé de cancer colorectal (CCR). Les thérapies actuellement disponibles pour le traitement des MICI et la prévention du CCR associé, sont loin d’être optimales. Récemment la thérapie photodynamique (PDT) utilisant de faibles doses de photosensibilisateur et/ou de lumière, appelée alors LDPDT (Low dose-PDT), est apparue comme une nouvelle modalité de traitement pour des pathologies inflammatoires telles que le psoriasis ou l’arthrite rhumatoïde. Dans cette étude, nous avons évalué sur modèles murins l’effet thérapeutique de la LDPDT à l’aide d’une formulation liposomale de mTHPC (méta-tetra-hydroxyphenylchlorine, connu sous le nom de Foslip®), dans le traitement des MICI et la prévention du CCR. Des analyses endoscopiques, macroscopiques et histologiques ont été réalisées et le taux de myéloperoxidase (MPO) au sein de la muqueuse colique a été quantifié par test ELISA. L’expression des cytokines a été quantifiée par RT-PCR, la perméabilité de la barrière intestinale a été évaluée par immuno-marquage et une analyse du microbiote intestinal a été effectuée par pyrosequençage. La LDPDT-Foslip® a significativement réduit la sévérité de la colite en supprimant l’inflammation intestinale notamment par diminution des cytokines pro-inflammatoires et suppression de l’infiltration par les neutrophiles. Elle a également permis de corriger la perméabilité de la barrière intestinale. De plus, la LDPDT-Foslip® a clairement démontré un effet préventif sur le développement du cancer colorectal en supprimant l’inflammation chronique et en corrigeant la dysbiose. En conséquence, la LDPDT-Foslip® pourrait être considérée comme une nouvelle modalité de traitement pour supprimer l’inflammation intestinale et prévenir le développement du cancer colorectal chez les patients atteints de MICI / Inflammatory bowel diseases (IBD) are chronic, incurable diseases associated with a high risk of colorectal cancer. Currently available therapies for the treatment of IBD and CRC prevention are far from optimal. Recently, photodynamic therapy (PDT) using low doses of photosensitizer and/or light, called LDPDT (Low-dose PDT) has emerged as a new treatment modality for inflammatory diseases such as psoriasis or rheumatoid arthritis. In this study, we assessed the therapeutic effect of LDPDT using a liposomal formulation of mTHPC (meta-tetra-hydroxyphenylchlorin, called Foslip®) in the mouse model for the treatment of IBD and prevention of CRC.Endoscopic, macroscopic and histological analyzes were performed and the rate of myeloperoxidase (MPO) in the colonic mucosa was quantified by ELISA. Cytokine expressions were quantified by RT-PCR, the permeability of the intestinal barrier was evaluated by immunolabeling and intestinal microbiota analysis was done by pyrosequencing. LDPDT-Foslip® significantly reduced colitis severity by suppressing intestinal inflammation including reduction of proinflammatory cytokines and suppression of neutrophil influx. Moreover, LDPDT restores the integrity of the intestinal barrier. In addition, LDPDT-Foslip® has clearly demonstrated a preventive effect on colorectal cancer development by suppressing chronic inflammation and changing the composition of intestinal microbiota. Accordingly, LDPDT-Foslip® could be considered as a new treatment modality to abrogate intestinal inflammation and prevent the development of colorectal cancer in patients with IBD

Cette thèse contribue à l’analyse des relations entre santé, revenu et politiques de santé. Il m’a semblé nécessaire de mener cette recherche pour chaque direction de la relation. Ainsi, le 1er article étudie la solvabilité financière de différentes politiques de lutte contre le SIDA grâce à un modèle de microsimulation. La santé y est vue comme un facteur de production ; son amélioration génère des gains de productivité. Cette analyse montre que les programmes de traitement peuvent générer un surplus économique et ce net des coûts engendrés. Le 4ème article étudie la relation entre santé infantile et milieu social d’origine à partir d’une enquête internationale. Les analyses montrent que si un gradient socio-économique de santé s’impose à tous à travers le globe (les enfants issus de milieux pauvres sont en moins bonne santé), ce gradient varie selon le niveau de revenu et d’offre de soin du pays considéré. Les deux autres articles s’intéressent aux problèmes de mesures liés à la mise sous traitement des agents malades : le poids de ces derniers dans la population augmente. Au niveau macroéconomique, le PIB par habitant pourrait diminuer si les traitements ne permettent pas de maintenir un niveau de productivité suffisant. Les analyses dans le cadre du VIH montrent que cet effet pervers ne supplante pas les effets positifs. Cette problématique est élargie à la mesure du bien être dans le 3ème article de la thèse. En ne s’attachant qu’aux populations vivantes, les indicateurs traditionnels ne tiennent pas compte du fait que certains agents auraient pu être maintenus en vie (avec un bien être moindre). Les comparaisons inter-pays pourraient ainsi être faussées. / This dissertation aims at improving our understanding of the links between health and wealth, and between health programs and macroeconomic outcomes. Because the former might be bi-directional, it seemed sensible to tackle this issue for each direction of the causality. In the 1st paper, I examine using microsimulation the financial solvability of alternative policies against HIV. Health improvements at the individual level generate productivity gains which translate into an economic surplus that outweighs programs’ costs. In the 4th paper, I examine the relationship between child health and social background using an international survey. Analysis reveals a substantial gradient in health: across the globe, poorer children have worse health. Yet, the effect of wealth is moderated by country-level income and health-supply variables. The two other papers focus on rather methodological issues raised by the fact that curative programs save lives but increase the prevalence of the disease. One study highlights that average income could fall if treatments cannot guarantee a sufficient level of productivity among sick workers. Despite this adverse effect, the microsimulation model demonstrates that treatment policies can raise per capita income in the context of HIV. The 3rd paper of the thesis extends this message to welfare measurement. By restricting attention to the living population, standard indicators of welfare ignore the fact that individuals who would otherwise be dead can be kept alive through treatment, but with a lower than average welfare. Cross-country comparisons based on indicators that are made invariant to the population size may therefore be biased.

Les synoviocytes jouent un rôle crucial dans la pathogénèse des maladies articulaires chroniques, et particulièrement dans la phase de destruction ostéoarticulaire en devenant résistants à l’apoptose. Une première étude a mise en évidence une efficacité antiproliférative du cadmium minéral sur ces synoviocytes. Une preuve de concept d’un nouveau produit thérapeutique intra-articulaire à base de cadmium a été élaborée. Cette préparation pharmaceutique innovante, développée pour éviter la dissémination du cadmium minéral dans l’organisme, contenait des nanoparticules à base de cadmium, administrable sous forme liquide à température ambiante et se gélifiait à la température corporelle, en formant des micelles contenant des nanoparticules, ne traversant ainsi pas la cavité synoviale. Initialement, la reproductibilité de l’effet antiprolifératif du cadmium entre la forme minérale et les nanoparticules a été vérifiée dans un modèle in vitro de synoviocytes humains atteints de polyarthrites rhumatoïdes. Une captation différente des nanoparticules selon l’environnement inflammatoire ou pathologique des synoviocytes a été ensuite expliquée par la modification accrue de leurs morphologies. Similairement, l’effet de l’inflammation sur les propriétés physiques des vésicules, sécrétées par les synoviocytes, ont consolidé le choix des caractéristiques de la formulation. Les essais sur des modèles d’arthrite chez le rat ont permis de démontrer l’efficacité de cette nouvelle préparation originale, facilement injectable en intra-articulaire, en réduisant les scores cliniques avec une unique injection. Cette thérapie locale peut être une technique rapide et réalisable en ambulatoire / Synoviocytes play a crucial role in the pathogenesis of chronic joint diseases, particularly in the osteoarticular destruction phase by becoming resistant to apoptosis. A first study has demonstrated an antiproliferative efficacy of cadmium mineral on these synoviocytes. A proof of concept of a new intra-articular cadmium-based therapeutic product has been developed. This innovative pharmaceutical preparation, developed to prevent the spread of mineral cadmium in the body, contained cadmium-based nanoparticles, which can be administered in liquid form at room temperature and gelled at body temperature, forming micelles containing nanoparticles, thus crossing the synovial cavity. Initially, the reproducibility of the antiproliferative effect of cadmium between the mineral form and the nanoparticles was verified in an in vitro model of human synoviocytes with rheumatoid arthritis. A different uptake of nanoparticles according to the inflammatory or pathological environment of synoviocytes was then explained by the massive modification of their morphologies. Similarly, the effect of inflammation on the physical properties of the vesicles, secreted by synoviocytes, consolidated the choice of the characteristics of the formulation.Tests on arthritis models in rats have demonstrated the effectiveness of this new original preparation, easily injectable intra-articular, reducing clinical scores with a single injection. This local therapy can be a quick technique and achievable in outpatient

La sécurité des installations industrielles implique une gestion intégrée de tous les facteurs pouvant causer des incidents. La gestion d’alarmes est une condition qui peut être formulée comme un problème de reconnaissance de motifs pour lequel les motifs temporels sont utilisés pour caractériser différentes situations typiques, en particulier liées au phases de démarrage et d'arrêt. Dans cette thèse, nous proposons une nouvelle approche de gestion des alarmes basée sur un processus de diagnostic. En considérant les alarmes et les actions des procédures d'exploitation standard comme des événements discrets, le diagnostic repose sur la reconnaissance de situation pour fournir aux opérateurs des informations pertinentes sur les défauts induisant les flux d'alarmes. La reconnaissance de situation est basée sur des chroniques qui sont apprises pour chaque situation. Nous proposons d'utiliser un modèle causal hybride du système et des simulations pour générer les séquences d'événements représentatives à partir desquelles les chroniques sont apprises automatiquement en utilisant l'algorithme « Heuristic Chronicle Discovery Algorithm Modified » (HCDAM). Une extension de cet algorithme est présentée dans cette thèse où les connaissances d'experts sont prises en compte comme des restrictions temporelles qui constituent une nouvelle entrée pour HCDAM. Deux cas d’étude illustratifs dans le domaine des procédés pétrochimiques sont présentés. / Industrial plant safety involves integrated management of all the factors that may cause incidents. Process alarm management is a requisite that can be formulated as a pattern recognition problem in which temporal patterns are used to characterize different typical situations, particularly at startup and shutdown stages. In this thesis, we propose a new approach of alarm management based on a diagnosis process. Assuming the alarms and the actions of the standard operating procedures as discrete events, diagnosis relies on situation recognition to provide the operators with relevant information about the faults inducing the alarm flows. Situation recognition is based on chronicles that are learned for every situation. We propose to use the hybrid causal model of the system and simulations to generate the representative event sequences from which the chronicles are learned using the Heuristic Chronicle Discovery Algorithm Modified (HCDAM). An extension of this algorithm is presented in this thesis where expert knowledge is included as temporal restrictions which are a new input to HCDAM. Two illustrative case studies in the field of petrochemical plants are presented.

Les actions mises en œuvre dans le cadre du Programme National Nutrition Santé (PNNS) suscitent des attentes et des interrogations en termes d’efficacité. Il est donc utile d’apporter des informations concernant l’adhésion de la population aux recommandations et sur l’effet possible de cette adhésion sur l’état de santé. L’adhésion a été mesurée grâce à la construction de deux scores construits a priori sur la base des objectifs de santé publique (FSIPO) ou repères du PNNS (PNNS-GS). Globalement, une meilleure adéquation aux 9 recommandations ou objectifs de santé publique était associée à un statut nutritionnel favorable. Les sujets présentant un score élevé (PNNS-GS ou FSIPO) déclaraient également des habitudes de vie plus saines (tabac, alcool, activité physique) que ceux ayant des scores bas. Une réduction de 36% du risque de maladies chroniques (décès, cancers et maladies cardiovasculaires) a été observée, après huit ans de suivi, chez les hommes ayant un FSIPO élevé. Malgré certaines limites, la validation de scores nutritionnels a priori s’avère indispensable pour convaincre tant les autorités de santé publique que les professionnels de santé et le grand public que tendre vers les recommandations peut être bénéfique tant au niveau individuel que collectif. / The actions implemented in the French National Program on Nutrition and Health (PNNS) raise expectations and questions in terms of efficiency. It is therefore useful to provide information about the general public adherence and demonstrate the potential for improving the health status of the population when PNNS nutritional guidelines are followed. Adherence was measured through the construction of two a priori nutritional scores based on the public health goals (FSIPO) or PNNS recommendations (PNNS-GS). A better compliance with recommendations or public health goals was associated with better nutritional status. Subjects with a high score (PNNS-GS or FSIPO) reported healthier lifestyle (tobacco, alcohol, physical activity) than those with lower scores. A 36% reduction in the risk of chronic disease (death, cancer and cardiovascular disease) was observed after eight years of follow up, among men with high FSIPO. Despite some limitations, validation of a priori nutritional scores is essential to convince both the public health authorities and the general public that the adherence to the PNNS is useful at an individual and collective level.

L’objectif de cette thèse est de conceptualiser, à partir de l’exploitation des données de remboursement de soins de l’Assurance Maladie, les différentes trajectoires de recours aux soins relatives à la prise en charge d’une pathologie chronique (asthme), et d’étudier les déterminants de ces trajectoires du point de vue du profil et du comportement subséquent du prescripteur de soins. L’étude de la relation entre le comportement prescriptif et la trajectoire de soins est appréhendée par des techniques de modélisation et d’analyses multivariées. L’objectif sous-jacent est d’évaluer, d’un point de vue médico-économique, l’impact de la typologie des prescripteurs (caractéristiques des offreurs de soins) sur les différentes trajectoires de soins suivies par les patients atteints de la pathologie définie supra. Les caractéristiques susceptibles d’identifier une typologie de prescripteur correspondent aux variables influant sur le comportement prescriptif, au sens large, du médecin (âge, sexe, durée d’exercice, type d’exercice, etc.). La question principale de la thèse est celle de l’effet régulateur de l’incitation économique, instaurée par le parcours de soins coordonnés (réforme de l’Assurance Maladie, août 2004), sur les trajectoires de soins, réellement observées, de patients atteints de pathologies chroniques. Les corollaires sont : Le déremboursement des actes hors parcours de soins coordonnés peut-il avoir un impact significatif sur la trajectoire empirique de prise en charge du patient ? Le profil du prescripteur d’actes médicaux a-t-il, toutes choses égales par ailleurs, un effet sur le respect ou non de la trajectoire de soins référentielle admise par le parcours de soins coordonnés ? Quels sont les déterminants principaux du non respect de cette trajectoire référentielle, du point de vue de l’analyse des caractéristiques des couples « médecin – patient» ? / The objective of this thesis is to conceptualize, starting from the exploitation of the refunding data of cares from the Sickness insurance, the various trajectories of cares recourses introduced by chronic diseases as asthma, and to study their determinants by analysing the profile and the subsequent behavior of the general practitioner. The study of the relation between the prescriptive behavior and the trajectory of cares is carried out by different multivariate analyses. The other objective is to evaluate, from a pharmacoeconomic point of view, the impact of the general practitioner characteristics on the various trajectories of cares followed by the patients with chronic diseases. The characteristics likely to identify a typology of practitioners correspond to the variables influencing the prescriptive behavior (age, sex, duration of exercise, type of exercise, etc). The principal question of the thesis is that of the regulating effect of the economic incentive, rested on the coordinated care pathway (reform of the Sickness insurance, August 2004), on the trajectories of cares, really observed by the chronic patients. The corollaries are: Does the no-reimbursement of some medical acts, not considered in the coordinated care pathway, have a significant impact on the empirical recourse of the patient? Does the profile of the general practitioner have an effect on the respect or not of the allowed trajectory of cares classified by the French reform? Which are the principal determinants of disregarding this referential trajectory, by notably analysing the “practitioner - patient” characteristics?

Les maladies rénales chroniques (MRC) et l'insuffisance rénale aiguë (IRA) sont des problèmes essentiels de santé publique en raison de l'augmentation continue de leur fréquence et du manque de solutions thérapeutiques contre ces maladies. L'acide lysophosphatidique (LPA) est un lysophospholipide bioactif qui induit un large éventail de réponses cellulaires par le biais de récepteurs membranaires spécifiques (LPA1 à LPA6) couplés aux protéines G. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés aux effets biologiques et au métabolisme du LPA dans les MRC et l'IRA. Des travaux antérieurs de l'équipe avaient montré que le LPA contribuait, via le récepteur LPA1, au développement de la fibrose tubulointerstitio (TIF) dans un modèle de MRC chez la souris : l'obstruction urétérale. Dans la première partie de la thèse nous avons étudié l'implication du LPA dans un modèle plus avancé de MRC: la néphrectomie subtotale (SNX) chez la souris. Nos travaux ont montré que 5 mois après chirurgie les souris (SNX) développaient une albuminurie massive associée à une TIF sévère et à une hypertrophie glomérulaire. Chez ces souris la concentration en LPA mesurée par chromatographie liquide en spectrométrie de masse en tandem était augmentée dans l'urine et étroitement corrélée à l'albuminurie et à la TIF. En parallèle, nous avons observé une diminution de l'expression rénale des Lipid-Phosphate Phosphatases (LPP 1, 2 et 3) responsables de l'inactivation du LPA. Nous avons également observé que l'expression rénale des récepteurs LPA1, 2, 3 et 4 était diminuée chez les souris Snx. Nous avons conclu que les effets délétères éventuels du LPA dans le développement de la MRC chez les souris SNX était vraisemblablement lié à une augmentation de sa production rénale plutôt qu'à une sensibilité accrue du rein au LPA. Des travaux antérieurs avaient montré que l'injection de LPA protégeait contre l'apparition des lésions rénales induites par ischémie/reperfusion chez la souris. Une autre étude avait montré que le LPA permettait d'atténuer l'inflammation systémique et les dommages aux organes induits par un choc septique. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons étudié l'influence du LPA sur l'IRA induite par une endotoxémie au LPS (lipopolysaccharide) chez la souris. Nous avons observé que l'injection de LPA permettait d'atténuer l'élévation d'urée et de créatinine plasmatiques, ainsi que l'augmentation d'expression rénale de cytokines inflammatoires (IL-6, TNFa, MCP-1) induites par le LPS. Le LPA a également empêché la baisse d'expression rénale du facteur PGC1a ainsi que les altérations ultra-structurales des mitochondries rénales induites par le LPS. In vitro, le LPA atténue l'augmentation d'expression des cytokines pro-inflammatoires (TNFa et MCP-1) induite par le LPS dans les macrophages RAW264. Enfin, nos travaux ont montré que l'endotoxémie au LPS chez la souris entrainait une réduction de la concentration urinaire de LPA associée à une réduction des enzymes anaboliques LPA (autotaxine et acylglycérol kinase) et une élévation de l'expression de de LPP2, dans le cortex rénal. Nous en avons conclu que l'IRA associée à l'endotoxémie pourrait être liée, au moins en partie, à une réduction de la production rénale de LPA et, par voix de conséquence, de ses effets anti-inflammatoires protecteurs de la fonction rénale. En conclusion, notre travail montre que les variations de production rénale de LPA pourraient jouer un rôle important dans le développement des maladies rénales. L'augmentation du LPA dans les MRC favoriserait ses effets délétères (fibrose, inflammation). Sa réduction dans l'IRA réduirait ses effets anti-inflammatoires. Cibler le catabolisme LPA pourrait donc être une approche intéressante dans le traitement des maladies rénales. / Both chronic kidney diseases (CKD) with consecutive development of end stage renal disease (ESRD) and acute kidney injury (AKI) represent worrying problems for healthcare system due to its increased frequency and the lack of efficient treatments. Lysophosphatidic acid (LPA) is a bioactive lysophospholipid that elicits a wide range of cell responses (proliferation, migration, transformation, contraction etc.) through the activation of specific G protein-coupled receptors (LPA1 to LPA6). In this work we were interested in involvement of the LPA and changes in its metabolism in CKD and AKI. Previous works showed that LPA exerts pro-fibrotic activity and contributes to development of tubulointerstitioal fibrosis (TIF) after ureteral obstruction through activation of LPA1 receptors. In the first part of the thesis we were interested whether LPA signalization is involved in more advanced model of the disease. We found that 5 months after subtotal nephrectomy (SNX) mice develop massive albuminuria, TIF and glomerular hypertrophy compared to control animals. LPA concentration measured by liquid chromatography tandem mass spectrometry was increased in urine but not in plasma of animals. That increase in LPA significantly correlated with albuminuria and TIF. In addition we found a decreased renal expression of lipid phosphate phosphatases (LPP1, 2 and 3) that are responsible for the degradation of LPA by dephosphorylation. Moreover, the expression of LPA1-LPA4 receptors is down-regulated, whereas LPA5 and LPA6 are unchanged. We concluded here that the possible deleterious effect of LPA in the development of CKD in SNX mice was likely related to its increased production rather than an increased sensitivity of the kidney to LPA. Since LPA was reported previously to protect kidney damage in the course of ischemia/reperfusion injury, and that it was able to mitigate the systemic inflammation and organ damage in sepsis, we were interested in second part of the thesis to determine whether exogenous and/or endogenous LPA might protect against sepsis-associated AKI. C57BL/6 mice were treated with exogenous LPA 18:1 1 hour before being injected with the lipopolysaccharide (LPS) and AKI was analyzed after 24h. LPA pre-treatment significantly mitigated the LPS-induced elevation of plasma urea and creatinine, lessened the up-regulation of inflammatory cytokines (IL-6, TNFa, MCP-1) and completely prevented the down-regulation of peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC1a) in kidney. LPA also prevented LPS-mediated alterations of renal mitochondria ultrastructure. In vitro, pre-treatment with LPA 18:1 (10 µM) significantly attenuated LPS-induced up-regulation of the pro-inflammatory cytokines (TNFa and MCP-1) in RAW264 macrophages. In addition we found that LPS led to the reduction of urinary LPA concentration that was associated with a reduction in LPA anabolic enzymes (autotaxin and acylglycerol kinase), and an elevation in LPA catabolic enzyme (lipid phosphate phosphatase 2) expression in kidney cortex. We concluded hereby that exogenous LPA exerts protection against endotoxemia-induced kidney injury. Moreover, the observation that LPS reduces the renal production of LPA suggests that sepsis-associated AKI could be mediated, at least in part, by alleviation of the protective action of endogenous LPA. In general our work shows that LPA local metabolism is altered in both forms of kidney diseases. In course of sepsis-induced AKI LPS leads to increased local catabolism of LPA leading to low availability of the phospholipid and alleviating its protective effect whereas in advanced CKD the local catabolism of the phospholipid is decreased with subsequent increase of urine LPA that favors development of the disease. Targeting LPA catabolism can be an interesting approach in treatment of kidney diseases.

Les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) sont caractérisées par une sécrétion exagérée de cytokines pro-inflammatoires, une hyperactivation des lymphocytes T effecteurs (Teff) et un contrôle insuffisant par les lymphocytes T régulateurs (Treg). Nous avons montré que le traitement par anti-TNFbetas'accompagne d'une augmentation significative des Treg Foxp3+ dans le sang de patients atteints de MICI en poussée. L'infliximab est associé à une potentialisation de leur fonction suppressive. Dans un 2ème travail nous montrons que les Treg sont incapables de prévenir la colite même s'il existe une augmentation du nombre de Treg dans les ganglions mésentériques ainsi qu'une majoration du nombre et de la fonction suppressive ex-vivo des Treg issus du colon inflammatoire. Cet impact fonctionnel positif sur les Treg issus des ganglions mésentériques était sélectif de la sous-population de Treg NRP1- correspondant aux Treg induits. La diminution significative aussi bien in vitro qu'in vivo de la conversion des LT naïfs en Treg en condition inflammatoire contribue probablement à leur incapacité à contenir la colite. Dans un 3ème travail, nous avons étudié la dynamique des LT Th1, Th17 et Treg et des sous-populations de LT CD4+ co-exprimants IL-17/IFNgamma, IL-17/Foxp3 et IFNgamma/Foxp3 chez des patients MICI en rémission clinique suivis tous les 3 mois. Une élévation des LT Foxp3/IL-17 du sang précédait la rechute de la maladie suggérant un rôle potentiel pathogénique de cette sous-population de LT. Ces éléments illustrent les concepts de conversion et plasticité des Treg au cours des MICI mais aussi leur rôle comme cible pour optimiser et développer de nouvelles biothérapies / Inflammatory bowel disease (IBD) are characterized by an excessive secretion of pro-inflammatory cytokines, hyperactivation of effector T cells (Teff) and insufficient control by regulatory T cells (Treg). We showed that treatment with anti-TNFbeta is accompanied by a significant increase in Foxp3+ Treg in the blood of patients with IBD. Infliximab is also associated with a potentiation of Treg suppressive function. In a second study, we showed that Treg are unable to completely prevent colitis, even as we have shown a significant increase in the number of Treg in the mesenteric lymph nodes and also an increase in number and the ex-vivo suppressive function of Treg cells from the inflammatory colon. The positive impact of intestinal inflammation on the suppressive function of Treg from the mesenteric lymph nodes was selective in the sub-population of Treg NRP1- majority representing iTreg. The significant decrease both in vitro and in vivo neo-conversion of LT to naïve Treg in inflammatory conditions, contributing to the inability of Treg to contain colitis. In a third study, we systematically studied the dynamics of LT Th1, Th17 and Treg as well as subpopulations of CD4+ T cells that co-express IL-17/IFNgamma, IL-17/Foxp3 and IFNgamma/Foxp3 from a cohort of IBD patients in clinical remission followed every 3 months. A rise in the blood of a Treg Foxp3+ mixed population producing IL-17 preceded the onset of a relapse of IBD suggesting a pathogenic potential of this subpopulation of LT. All these elements illustrate the concepts of conversion and plasticity of Treg in IBD but also the key role of Treg as a target to optimize and develop new biological therapies