En réponse à l'activation et/ou une apoptose, les cellules endothéliales (CE) libèrent dans le milieu environnant des microparticules endothéliales (MPE). Les microparticules sont des vésicules de petite taille résultant d'évènements membranaires liés à une perte de l'asymétrie des phospholipides. Peu de travaux concernent l'étude des mécanismes de génération des MPE et l'influence du territoire vasculaire sur la capacité de vésiculation des CE n'est pas connue. Nous avons montré que la thrombine induit la génération de MPE par un mécanisme complexe impliquant un lien entre coagulation et inflammation sur les CE macro et microvasculaires. A partir de l'étude du transcriptome, nous avons mis en évidence l'implication de TRAIL dans la génération des MPE procoagulantes par la thrombine. A l'état basal, les CE issues de différents territoires vasculaires présentent des capacités différentes de vésiculation, les CE microvasculaires présentant une plus grande capacité à libérer des MPE. L'étude du transcriptome a permis de déterminer des signatures moléculaires représentatives des territoires macro et microvasculaires. Nos travaux mettent en évidence une génération différentielle de MPE en fonction du calibre des vaisseaux et les signatures spécifiques pourraient permettre une meilleure caractérisation du territoire endothélial lésé. / In response to activation and/or apoptosis, endothelial cells (EC) release endothelial microparticles (EMP) in the extracellular space. Microparticles are small-sized vesicles resulting from membrane events leading to a loss of phospholipid asymmetry. Few works have documented the mechanisms underlying EMP generation and the influence of vascular bed on EMP release remains largely unknown. Our works showed that thrombin induced EMP generation through a complex mechanism involving a cross-talk between coagulation and inflammation in macro and microvascular EC. Using a global gene expression study, we have evidenced the involvement of TRAIL in the procoagulant EMP generation induced by thrombin. In a basal state, EC from various vascular beds showed different capacities of EMP release, with microvascular EC displaying the highest capacity. Gene expression study identified molecular signatures representative of EC from macro and microvascular beds. Our works highlight the role of the vascular beds in the capacity of EC to generate EMP according to the vessel caliber. The specific gene signatures could improve our knowledge the endothelial dysfunction and a better characterization of the damaged vascular beds.

Les cellules endothéliales (CE), monocouche de cellules hexagonales jointives situées à la face interne de la cornée, assurent la transparence de ce tissu essentiel à la vision. Peu avant la naissance, ces CE perdent leur capacité proliférative en restant bloquées en phase G1du cycle cellulaire. Le non remplacement des cellules mortes est responsable de certaines pathologies cécitantes dont la cornea gutatta et les dystrophies bulleuses du pseudophaque sont les prototypes et comptent parmi les premières indications de greffe de cornée. Les mécanismes moléculaires impliqués dans l’arrêt de la prolifération de ces CE restent très partiellement expliqués. La première partie de cette thèse a pour objectif d’identifier si des changements d’expression transcriptionnelle des gènes régulateurs du cycle cellulaire interviennent au cours de l’organoculture (OC) et de la culture in vitro, afin de définir au mieux les cibles potentielles à inhiber ou celles à surexprimer pour re-déclencher une prolifération cellulaire contrôlée. Pour la première fois, nous avons mis en évidence des profils transcriptionnels variables en fonction de l’environnement des CE, avec une activation globale de l’expression des gènes en OC de routine et en culture primaire et l’expression accrue de gènes impliqués dans l’arrêt du cycle cellulaire en différents points comme DIRAS3, GADD45A, p15 p16, p18 et p19 ou impliqués dans la régulation du cycle des CE comme le complexe ubiquitine/protéasome (culines, APC...), laissant supposer que les freins antiprolifératifs sont encore plus complexes. Dans la seconde partie, nous avons développé une méthode d’analyse de la viabilité de l’endothélium pan-cornéenne afin d’évaluer au mieux la viabilité des cellules endothéliales sur les greffons. Nous avons développé un outil innovant de mesure combinant un triple marquage Hoechst/Ethidium/Calcéine AM à l’analyse pan-endothéliale permettant d’évaluer de définir la notion originale de densité en cellules viables d’une cornée. Cette technique peut être appliquée à l’analyse de n’importe quel procédé chirurgical ou non, susceptible d’altérer directement ou indirectement l’endothélium cornéen / Corneal endothelial cells (EC) form a monolayer of hexagonal contiguous cells located at the inner surface of the corne and are responsible for maintenance of its transparency, and therefore essential for vision. Just before birth, they lose the proliferative capacity and remain blocked in the G1 phase of the cell cycle. The absence of cell replacement by mitosis induces is responsible for certain blinding diseases such as cornea gutatta and pseudophakic bullous keratopathy, two prototype endothelial diseases that are among the first indications of corneal graft. The molecular mechanisms involved is the non-proliferation of EC remain only partially explained. The first part of this thesis aimed to identify whether changes in transcriptional expression of cell cycle regulators genes occurred during organ culture (OC) and during in vitro culture, in order to better define the potential targets to inhibit or to overexpress necessary to trigger a controlled cell proliferation. Forthe first time we have highlighted variable transcriptional profiles depending on endothelial environment, with a glolal activation of gene expression in routine OC and in primary cultures, especially with an increased expression of gene involved in cell cycle arrest at different points like DIRAS3, GADD45, p15 p16, p18 and p19 or involved in cycle regulation as the ubiquitin/proteasome complex (Culines, APC ...), suggesting that the antiproliferative brakes are even more complex than previously reported. In a second part we developed an original method of pan-corneal endothelial viability assessment. This innovative measurement tool combines a triple Hoechst/Ethidium/Calcein-AM labeling with a part endothelial image analysis allowing to define the new concept of viable endothelial cell density, that represent the reaviable cell pool of a cornea. This technique can be applied to the analysis of any procedure (surgical or not), likely to directly or indirectly alter the corneal endothelium

L’exercice physique (EX) est reconnu comme la stratégie non pharmacologique la plus efficace pour améliorer la santé cérébrale. Les études menées chez l’Homme et l’animal s’accordent pour impliquer le brain-derived neurotrophic factor (BDNF), une neurotrophine dont les taux cérébraux augmentent en réponse à l’EX et qui est unanimement reconnue comme une molécule de signalisation cruciale de la neuroplasticité. Principalement exprimé par les neurones, le BDNF est également très exprimé par la cellule endothéliale et la cellule musculaire. Très largement sollicités lors d’un effort physique, l’endothélium et le muscle pourraient intervenir dans les effets positifs induits par l’EX. Bien qu’il existe aujourd’hui un consensus sur l’implication du BDNF dans les effets cérébraux de l’EX, il n’en existe pas concernant les modalités d’EX à pratiquer pour optimiser de manière efficace la plasticité cérébrale. Dans ce contexte, les objectifs de ces travaux étaient de déterminer l’impact des modalités de l’EX sur les expressions protéiques de BDNF dans différents territoires (cerveau, endothélium, muscle) et d’étudier les mécanismes à l’origine de l’augmentation de BDNF en réponse à l’EX.Nos résultats montrent que 1) l’expression du BDNF dans des vaisseaux périphériques de même territoire vasculaire (diamètre interne différent) est similaire en réponse à l’EX et majoritairement d’origine endothéliale, 2) l’augmentation de l’expression cérébrale de BDNF en réponse à l’EX dépend de l’intensité de l’EX, mais pas du type de contraction (excentrique/concentrique), 3) la mémoire est restaurée par un EX de forte intensité, 4) l’EX n’impacte pas l’expression musculaire de BDNF, mais augmente l’expression du précurseur de l’irisine (FNDC5), 5) l’expression du BDNF dépend de la composition du muscle en fibres musculaires, 6) les effets cérébraux de l’intensité de l’EX ne semblent pas être reliés à la surexpression de l’irisine musculaire.En conclusion, nos données démontrent que l’EX impacte positivement l’expression endothéliale, cérébrale mais pas musculaire de BDNF. Les résultats mettent en évidence l’importance du paramètre intensité de l’EX sur les taux cérébraux de BDNF. Enfin, selon nos données obtenues, l’irisine et le BDNF musculaires ne semblent pas être impliqués dans l’augmentation cérébrale de BDNF en fonction de l’intensité de l’EX. / Physical exercise (EX) is recognized as the most potent non-pharmacological strategy to positively enhance brain health. From Human and animal studies there is a consensus to involve brain-derived neurotrophic factor (BDNF), a neurotrophin strongly expressed in response to EX and implicated in neuroplasticity mechanisms. Mainly expressed by neurons, BDNF is also expressed by endothelial and muscle cells. Largely sought during a physical effort, endothelium and skeletal muscle could be involved in positive effects induced by EX. Although there is a real consensus about BDNF and cerebral effect of EX, the typology of the better regimen of EX to enhance cerebral plasticity is not known. In this context, objectives of this works were to determine the impact of EX modalities on BDNF protein expression in different territory (brain, endothelium and muscle) and to identify mechanisms related in BDNF increases in response to EX.Our results showed that 1) BDNF expression in peripheral vessels from the same vascular territory (distinct internal diameter) is similar in response to EX, 2) cerebral BDNF increases induced by EX is dependent on EX intensity but not on the type of contraction (eccentric/concentric), 3) memory is restored by high intensity EX, 4) after EX, BDNF muscular expression is unchanged while the precursor of irisine (FNDC5) expression is increased, 5) BDNF expression depends on muscular fibers typology, 6) cerebral beneficial effects of EX intensity is might not be related to muscular irisine production.In conclusion, our data demonstrated that EX positively impact endothelial, cerebral but not muscular BDNF expression. Results highlighted the importance of the intensity parameter of EX on cerebral BDNF levels. Finally, according to our data, irisine and BDNF from the muscle might not be related to the cerebral increases of BDNF induced by EX intensity.

Ces dernières années le rôle du stroma tumoral (microenvironnement) dans la progression tumorale. De même le rôle des cellules endothéliales et de la néo-angiogenèse a été illustré dans de multiples études conduisant à la mise en place des thérapeutiques anti-angiogéniques. Cependant il est possible qu’au delà de leur simple rôle comme transporteur d’oxygène et de nutriments les cellules endothéliales jouent un véritable rôle dans la biologie tumorale en sécrétant des substances bioactives (cytokines, microparticules…). Ces médiateurs sont les acteurs actifs d’un dialogue entre cellules tumorales et cellules du stroma. Dans ce travail de thèse nous nous sommes intéressés au rôle particulier des microparticules. Nous avons pu montrer que les microparticules des cellules endothéliales avaient un effet pro-tumoral sur les cellules des cancers de l’ovaire et du sein. Elles étaient capable d’induire une tradition epithélio-mésenchymateuse. Dans la seconde étude nous avons montré que les cellules tumorales sécrétaient des microparticules capable d’activer la voie de signalisation ont/beta-catenin dans les cellules endothéliales par le recrutement de Rac1 et PAK. / In our study, we showed that microparticles participate to a complex dialogue between cancer and ECs. Our main finding showed the ability of MPs mediated cross-talk between cancer and ECs to functionalize an activated angiocrine pro-tumoral endothelial niche. Using endothelial Akt activation as a readout, we were able to differentiate MPs from cells with mesenchymal from cells with epithelial traits. Our data showed that MPs from mesenchymal-like cell lines were able to promote an activation of ECs through Akt phosphorylation, compared to MPs from epithelial-like cell lines. The overexpression of Arf6 in activated ECs is associated with quantitative changes of EC-MPs. Additionally, we were interested in determining the mechanisms that derive the activation of ECs toward supporting tumor growth and expansion. Here we showed that ovarian cancer MPs trigger β-catenin activation in ECs by inducing the upregulation of Wnt/bcatenin target genes and increasing the angiogenic proprieties. Interestingly, the activation of bcatenin in ECs was Wnt/Frizzled independent; but dependent on VE-cadherin localization disruption, bcatenin integrin activation and MMP activity.

Introduction :Les cigarettes électroniques (e-cigarettes) aérosolisent un liquide (i.e. “eliquide”) composé de propylène glycol et de glycérol, d'arômes et le plus souvent de nicotine. Cet aérosol hygroscopique et hyperosmolaire se dépose dans les petites voies aériennes. A haute température, le propylène glycol et le glycérol peuvent subir une combustion partielle au lieu d'une vaporisation pure, ce qui conduit à la production de dérivés carbonylés. Ces derniers produits ont une toxicité cardiorespiratoire bien documentée. On ignore si ce dépôt d’aérosol au niveau pulmonaire peut déclencher une inflammation pulmonaire et perturber les échanges gazeux alvéolaires. On ignore également si la transition de cet aérosol des poumons vers la circulation sanguine induit des altérations micro- et macro-vasculaires. Par ailleurs, comme le propylène glycol et le glycérol sont de petites molécules hydrophiles qui traversent rapidement l'épithélium pulmonaire, l'arrêt à court terme du vapotage chez les utilisateurs réguliers pourrait éliminer ce dépôt pulmonaire et inverser la toxicité cardio-respiratoire potentiellement induite par le vapotage.Méthodes: Nous avons évalué les effets aigus du vapotage à haute puissance du propylène glycol et du glycérol avec et sans nicotine et leurs réversibilités sur différents marqueurs des fonctions cardiovasculaires et respiratoires (fonction microcirculatoire dépendante et indépendante de l'endothélium, paramètres hémodynamiques, rigidité artérielle, stress oxydatif, pressions partielles transcutanées en oxygène, épreuves fonctionnelles respiratoires et marqueurs sériques et urinaires de l’inflammation pulmonaire). Ces paramètres ont été investigués chez 25 jeunes fumeurs occasionnels (groupe des fumeurs sains) et chez 30 utilisateurs intensifs d’e-cigarettes (groupe des vapoteurs) dans deux études randomisées simple-aveugles et croisées. Les effets aigus du vapotage sans nicotine ont également été évalués chez 24 patients avec un lourd passé tabagique, suspects d’une maladie coronarienne (groupe des fumeurs malades), sur les pressions partielles transcutanées en oxygène, l'oxymétrie de pouls et la pression partielle artérielle en oxygène dans une étude ouverte parallèle et randomisée. Nous avons, par ailleurs, démontré dans deux enquêtes en ligne que l’exposition à l’e-cigarette utilisée dans nos études était comparable à celle pratiquée dans la communauté des vapoteurs utilisant un équipement de dernière génération.Résultats et conclusions :Au niveau cardiovasculaire, nos données ont montré que le vapotage sans nicotine n’a pas modifié les paramètres testés dans les trois populations investiguées. En revanche, le vapotage nicotiné a perturbé la fonction microcirculatoire dépendante de l’endothélium et a augmenté la pression artérielle, la fréquence cardiaque, la rigidité artérielle et le stress oxydatif. Dans le groupe des vapoteurs, un bref arrêt duvapotage nicotiné a diminué la fréquence cardiaque de base. Vingt pour cent des utilisateurs en Belgique vapotent sans nicotine lorsqu'ils se sèvrent du tabac, cela pourrait réduire leur risque cardiovasculaire par rapport à la poursuite du vapotage nicotiné ou du tabagisme. Au niveau respiratoire, tant chez les fumeurs que chez les vapoteurs, le vapotage à haute puissance, indépendamment de la nicotine, a induit des lésions épithéliales des petites voies aériennes et une diminution des pressions partielles transcutanées en oxygène, sans dysfonction endothéliale micro et macro-circulatoires concomitantes. Ces conditions de vapotages intenses ont également provoqué une diminution de la pression partielle artérielle en oxygène chez les fumeurs malades, vraisemblablement en raison de perturbations des échanges gazeux pulmonaires. Les chutes et les remontées quotidiennes répétées de pression partielle artérielle en oxygène au cours de périodes prolongées de vapotage pourraient être comparées à une forme d'hypoxie intermittente, comme on l’observe dans le syndrome d'apnées obstructives du sommeil. L'hypoxie intermittente a un rôle causal dans la pathogenèse de nombreuses maladies cardiovasculaires. D'autres études seront nécessaires pour identifier les conséquences potentielles à long terme de l'utilisation de l’e-cigarette sur la pathogenèse des maladies cardiorespiratoires. Les e-cigarettes à haute puissance, avec ou sans nicotine, devraient être utilisées avec prudence chez les patients présentant des facteurs de risque cardiovasculaire jusqu'à ce que de nouvelles données sur leur toxicité cardiorespiratoire à long terme soient disponibles. / Doctorat en Sciences médicales (Médecine) / La date de défense est le 19/10/2020 (cfr Conditions COVID - non réception du mail d'invitation au dépôt de thèse en ligne - Accord de Madame Catherine Leclercq) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

TREM-1 (Triggering Receptor Expressed on Myeloid cells-1) est un immunorécepteur connu pour être exprimé par les neutrophiles et les monocytes/macrophages. Il joue un rôle fondamental dans l’amplification de la réponse inflammatoire via les TLR (Toll-like receptor). A l’aide de plusieurs outils expérimentaux, nous montrons pour la première fois que TREM-1 est exprimé par deux nouveaux types cellulaires : la cellule endothéliale et les plaquettes. La délétion sélective de TREM-1 au niveau endothélial protège du choc septique en réduisant la dysfonction et l’inflammation vasculaire, en modulant le recrutement et l’activation des cellules inflammatoires, et en améliorant la survie. De plus, la modulation pharmacologique via l’utilisation du peptide LR12 ou l'invalidation génétique de TREM-1 altère l'activation plaquettaire et prévient la formation de thrombus. Ces résultats fournissent un nouvel aperçu de la biologie TREM-1 et peuvent expliquer l'action protectrice de la modulation TREM-1 au cours des maladies inflammatoires aiguës comme le choc septique, au-delà de leurs effets sur les cellules myéloïdes. De plus, les agents modulateurs de TREM-1 tels que LR12 pourraient potentiellement être des ajouts utiles dans les thérapies antiplaquettaires dans le cadre de troubles thrombotiques / TREM-1 (Triggering Receptor Expressed on Myeloid cells-1) is an immunoreceptor known to be expressed by neutrophils and monocytes/macrophages. It plays a fundamental role in the amplification of the inflammatory response mediated by TLR (Toll-like receptor) engagement. Using several experimental tools, we show for the first time that TREM-1 is expressed by two other cell types: endothelial cells and platelets. The selective deletion of TREM-1 at the endothelial level protects against septic shock by reducing dysfunction and vascular inflammation, modulating the recruitment and the activation of inflammatory cells, and improves survival. In addition, pharmacological modulation via the use of the LR12 peptide or genetic invalidation of TREM-1 alters platelet activation and prevents the formation of thrombi. These results provide new insights on the TREM-1 biology and may explain the protective effect of the TREM-1 modulation during acute inflammatory diseases such as septic shock beyond its role on myeloid cells. In addition, TREM-1 modulating agents such as LR12 could potentially be useful additions in antiplatelet therapies for thrombotic disorders

Les cellules endothéliales cornéennes constituent un tissu à la fois extrêmement particulier et d'une importance singulière. En effet, celui-ci est pourvu d'une capacité régénératrice pratiquement nulle, mais son intégrité est essentielle à la transparence cornéenne et donc à la vision. Par contre, l'endothélium cornéen fait défaut dans diverses pathologies telles que la dystrophie de Fuch et la kératopathie bulleuse du pseudophaque. La méthode traditionnelle pour le remplacement d'un endothélium cornéen pathologique est la greffe de cornée pleine épaisseur. Par contre, la greffe lamellaire postérieure est une alternative chirurgicale en plein essor, très intéressante, puisqu'elle permet de remplacer seulement la portion malade de la cornée. Cette technique chirurgicale a ouvert la porte à une nouvelle possibilité au niveau du génie tissulaire. En effet, il est maintenant envisageable de greffer un endothélium produit en laboratoire. Un défi supplémentaire, que s'est imposé notre équipe, est de reconstruire non seulement un endothélium complet, mais d'en reconstruire un qui serait également autologue, l'immunogénicité jouant un rôle non négligeable lors d'échec de greffes. Mon rôle dans ce projet était donc d'évaluer la faisabilité de reconstruire par génie tissulaire un endothélium cornéen autologue pour notre modèle animal, et ce, à des fins de greffes. D'abord en optimisant les conditions de culture afin de permettre la croissance des cellules endothéliales cornéennes animales. Puis en reconstruisant in vitro un endothélium à partir d'une biopsie cornéenne de taille minimale. Un endothélium sain similaire au tissu natif a ainsi été reconstruit.

Contexte: Les cellules endothéliales cornéennes humaines (CECH) peuvent adopter un phénotype fibroblastique en culture, les rendant inutilisables en génie tissulaire de la cornée. Le facteur de croissance transformant β (TGF-β) serait impliqué dans ce phénomène, mais il est aussi connu pour maintenir les CECH en état de quiescence in vivo. Objectifs: Comparer l’effet du TGF-β1 sur le phénotype des CECH lors des phases de prolifération ou de maturation des cultures et optimiser les conditions de culture des CECH. Méthodes: Des CECH ont été cultivées en présence ou non de TGF-β1 et de facteur de croissance épidermal (EGF) dans une culture à deux phases. La morphologie, l’expression de marqueurs de fonctionnalité, la résistance trans-endothéliale et la perméabilité des cultures ont été analysées à l’approche de la confluence (phase de prolifération) et suivant la phase de maturation post-confluence. Résultats: L’ajout de TGF-β1 lors de la prolifération a généré des CECH fibroblastiques et la perte des marqueurs de jonctions cellulaires, indépendamment de la présence d’EGF. En phase de maturation, les CECH présentaient un phénotype endothélial et des jonctions cellulaires fonctionnelles. Elles avaient une forte résistance trans-endothéliale et une faible perméabilité. Les résultats démontrent que le TGF-β1 favorise la formation d’une barrière endothéliale semi-perméable lors de la maturation des cultures de CECH, se rapprochant ainsi de l’état physiologique des CECH in vivo. / Background: Human corneal endothelial cells (HCEC) easily become fibroblastic when cultured, rendering them unsuitable for tissue engineering of the cornea. Transforming growth factor β (TGF-β) could be a key factor in this phenomenon; however, it is also known to maintain the endothelium in a quiescent state in vivo. Purpose: To compare the effects of TGF-β1 on HCEC’s phenotype during either the proliferation or the maturation phase of the cultures and optimize culture conditions for HCECs. Morphology, functionality markers, trans-endothelial resistance and permeability of the cultures were analyzed at confluency (proliferation phase) and after the post-confluence maturation phase. Results: Adding TGF-β1 during proliferation produced fibroblastic HCECs and loss of the cell junction’s markers, independently from the presence of EGF. On contrast, during the maturation phase, HCECs had an endothelial phenotype and functional cell junctions. They produced a high trans-endothelial resistance and a low permeability. Overall, results show that TGF-β1 promotes formation of a typical leaky endothelial barrier during the maturation phase of cultured HCECs, thus approaching the physiological properties of in vivo HCECs.

La greffe rénale est le meilleur traitement de l’insuffisance rénale terminale. Par contre, la perte prématurée du greffon est un problème majeur chez les greffés qui est due majoritairement au rejet. La classification de Banff reconnait 2 catégories de rejets : une réaction médiée par les anticorps (ABMR) et/ou une réaction cellulaire (TCMR). L’ABMR est caractérisé par le développement de novo d’anticorps contre le donneur (DSA) en circulation et des dommages histologiques, comme la glomérulopathie du transplant. De novo, les DSA anti-HLA-II sont plus fréquemment associés à la glomérulopathie du transplant que les anti-HLA-I et sont associés à un moins bon pronostic clinique. Toutefois, le mécanisme par lequel les anti-HLA-II sont plus dommageables demeure mal connu. Mon hypothèse est que les anticorps anti-HLA sont suffisants pour perturber l’hémostase de l’endothélium glomérulaire. Plus particulièrement, nous croyons que les anticorps anti-HLA-II, diminuent l’expression de la thrombomoduline (TBM), ce qui pourrait mener aux lésions endothéliales glomérulaires associées à la glomérulopathie du transplant. Pour évaluer cette hypothèse, j’ai utilisé un modèle in vitro d’endothélium glomérulaire humain et du sérum de patients transplantés rénaux. Nous avons observé que l’expression membranaire de la TBM augmentait de manière dosedépendante en présence d‘anti-HLA-I, mais pas anti-HLA-II. Toutefois, lors de la mesure intracellulaire nous avons observé une accumulation cytosolique en réponse à une stimulation par les anti-HLA-II. De plus, nous avons observé une association significative entre la présence de DSA circulants anti-HLA-II dans les patients transplantés rénaux et un faible taux de TBM sérique. Ces résultats indiquent que la liaison des anticorps anti-HLA-I et II produit des effets différents sur l’expression endothéliale de la TBM. Les anticorps anti-HLA-II pourraient être associés à un état prothrombotique qui pourrait expliquer l’occurrence plus élevée de lésions microangiopathiques dans l’allogreffe et la moins bonne condition observée chez les patients ayant ces anticorps. / Kidney transplant is the best treatment for end-stage renal disease. However, premature graft loss is an important problem in kidney allograft, mostly caused by rejection. Banff classification recognizes two allograft rejection categories: antibody-mediated rejection (ABMR) and/or cellular rejection (TCMR). ABMR is characterized by: development of circulating de novo antibodies against the donor (DSA) and histological damages like transplant glomerulopathy. De novo, anti-HLA-II antibodies are more frequently associated with transplant glomerulopathy than anti-HLA-I antibodies. However, the mechanistic of how anti-HLA-II antibodies are more damaging is still not fully understood. My hypothesis is that anti-HLA antibodies are sufficient to disrupt surface hemostasis (process which causes bleeding to stop) of glomerular endothelium. More importantly, we think that anti-HLA-II antibodies could decrease expression of thrombomodulin (TBM), which could lead to glomerular endothelial lesions associated with transplant glomerulopathy. To evaluate this hypothesis, I used an in vitro model of human glomerular microvascular endothelium and sera from transplant recipients. We observed that membrane TBM expression is up-regulated in a dose-dependent manner with anti- HLA-I, but not anti-HLA-II. However, when we measured intracellular TBM, we observed a cytosolic accumulation in response to anti-HLA-II stimulation. Furthermore, we observed a significant association between anti-HLA-II DSA in renal transplant recipients and low serum levels of TBM. These results show that anti-HLA I or II antibodies binding produce differential effects on TBM endothelial expression and on TBM serum levels in transplant recipients. Anti-HLA-II antibodies could be associated with prothrombotic state, which could explain the higher occurrence of microangiopathic lesions in the allograft and the poor outcomes observed in patients with these antibodies.

Titre de l'écran-titre (visionné le 29 janvier 2024) / La dystrophie endothéliale cornéenne de Fuchs (FECD) est une pathologie qui touche la couche postérieure de la cornée, l'endothélium cornéen. Ce dernier fait office de barrière physique entre l'humeur aqueuse et le reste de la cornée. De ce fait, lorsqu'il est défectueux, une accumulation de l'humeur aqueuse dans le stroma entraîne l'apparition d'un œdème stromal et de bulles épithéliales. Il s'en suit une opacification cornéenne menant à une perte de vision irréversible. Cliniquement, la pathologie est associée à l'épaississement de la membrane de Descemet (DM) dû à un dépôt accru de matrice extracellulaire (MEC), entraînant la formation d'excroissances, appelées guttae. Puis, une perte de densité des cellules endothéliales cornéennes (CECs) se produit contribuant aux difficultés de maintenir la déturgescence du stroma. En Amérique du Nord, la FECD est la principale cause de transplantation de cornées qui représente son seul traitement. De nouveaux traitements sont à l'étude mais nécessitent une bonne compréhension de la maladie et des dérégulations de l'endothélium cornéen. La FECD étant une pathologie multifactorielle, son étiologie reste difficile à déterminer. La recherche a mené à la proposition de différentes hypothèses d'explications au développement de la maladie. Parmi elles, la transition endothélio-mésenchymateuse ou épithélio-mésenchymateuse (TEM). Ce processus cellulaire consiste au passage d'un phénotype endothélial ou épithélial vers un phénotype mésenchymateux. Malgré quelques mises en évidence de la TEM dans la FECD, des signes clés de cette transition manquent dans la maladie, tels que le passage à une morphologie fibroblastique et un changement de cadhérines. C'est pourquoi notre laboratoire a décidé de clarifier la présence de la TEM dans la FECD. L'objectif de ce projet est de comprendre comment la TEM est activée dans la FECD et son impact sur les CECs. De ce fait, notre laboratoire a étudié la TEM à un niveau intracellulaire et extracellulaire en utilisant aussi bien des CECs primaires que des modèles tissulaires. Notre attention s'est d'abord portée sur l'étude des protéines impliquées dans les voies TGF-β/Smad et Wnt/β-caténine (connues pour activer la TEM) dans les CECs *ex vivo* et *in vitro*. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressées au dépôt anormal de MEC, un des signes d'une TEM. En effet, nous avons proposé que les protéines matricielles anormalement déposées seraient impliquées dans la perte cellulaire endothéliale dans la FECD. Nous avons donc étudié l'expression de protéines matricielles dans les stades précoces et avancés de la FECD et leur influence sur l'adhésion et la migration des CECs en culture. Pour répondre au premier objectif, des données transcriptomiques et l'expression des protéines liées à la TEM ont été étudiées *ex vivo*. Les protéines d'intérêt ont également été étudiées *in vitro* avec ou sans irradiation chronique d'UVA. Nos travaux en *ex vivo* FECD ont révélé l'absence de l'activité des voies Wnt/β-caténine et TGF-β/Smad. *In vitro*, ces deux voies de signalisations étaient actives et une augmentation de TGF-β2 a également été observée. Néanmoins, l'exposition aux UVA n'a pas modifié le profil d'expression des protéines. Pour le deuxième objectif, les données transcriptomiques du matrisome de CECs *ex vivo* et *in vitro* ont été analysées. Nous avons ensuite étudié la morphométrie des guttae en *ex vivo* et l'expression de nos protéines d'intérêt en *ex vivo* et sur les endothélia cornéens reconstruits sains et pathologiques. Des tests d'adhésion et de migration ont ensuite été réalisés. Les gènes *SPP1* (Ostéopontine), *FN1* (Fibronectine) et *TNC* (Ténascine-C) étaient régulés à la hausse en *ex vivo* et SPP1 était régulé à la hausse aussi bien *ex vivo* qu'*in vitro*. La fibronectine (FN), ténascine-C (TN-C), ostéopontine (OPN) et le collagène de type XIV (COL XIV) étaient exprimés dans les DM FECD mais seules la TN-C et la FN se retrouvaient dans les endothélia reconstruits FECD. La FN et la TN-C n'ont pas modifié l'adhésion des CECs mais l'OPN l'a diminuée. La FN et la combinaison de FN et TN-C ont augmenté significativement la migration des CECs. Les travaux de cette thèse permettent d'apporter plus de connaissances sur l'activation de la TEM dans la FECD et mettent en évidence une chronologie du dépôt de MEC anormale dans la pathologie ainsi que la façon dont les CECs y réagissent. Une meilleure compréhension du développement de la FECD pourrait apporter des clés pour la conception de nouveaux traitements. / Fuchs corneal endothelial dystrophy (FECD) is a pathology that affects the posterior layer of the cornea, the corneal endothelium. The endothelium acts as a physical barrier between the aqueous humor and the rest of the cornea, so when it is defective, an accumulation of aqueous humor in the stroma leads to stromal edema and epithelial bullae. This leads to corneal opacification and irreversible vision loss. Clinically, the pathology is associated with thickening of Descemet's membrane (DM) due to an increase of extracellular matrix (ECM), leading to the formation of outgrowths known as guttae. This is followed by a loss of corneal endothelial cell (CEC) density, making it difficult to maintain stromal deturgescence. In North America, FECD is the leading cause of corneal transplantation, which is its only treatment. New treatments are under study but require a good understanding of the disease and corneal endothelium dysregulation. As FECD is a multifactorial pathology, its etiology remains difficult to determine. Research has led to the proposal of various hypothesis to explain the development of the disease. One of these is endothelial to mesenchymal or epithelial to mesenchymal transition (EMT). This cellular process is characterized by the transition from an endothelial or epithelial phenotype to a mesenchymal one. Despite some evidence of EMT in FECD, key signs of this transition are missing in the disease, such as the transition to a fibroblastic morphology or the cadherins switch. Therefore, our laboratory decided to clarify the presence of EMT in FECD. The aim of this project is to understand how EMT is activated in FECD and its impact on CECs. Accordingly, our laboratory has studied EMT at both intracellular and extracellular levels, using both primary CECs and tissue models. Our first focus was on the study of proteins involved in the TGF-β/Smad and Wnt/β-catenin pathways (known to activate EMT) in *ex vivo* and *in vitro* CECs. In a second step, we focused on abnormal ECM deposition, one of the key signs of EMT. Indeed, we proposed that abnormally deposited matrix proteins would be involved in endothelial cell loss in FECD. We therefore studied the expression of matrix proteins in the early and late stages of FECD and their influence on the adhesion and migration of cultured CECs. To address the first objective, transcriptomic data and the expression of EMT-related proteins were studied *ex vivo*. Proteins of interest were also studied *in vitro* with or without chronic UVA irradiation. Our *ex vivo* FECD work revealed the absence of Wnt/β-catenin and TGF-β/Smad pathway activity. *In vitro*, both signaling pathways were active, and an increase in TGF-β2 was also observed. Nevertheless, UVA exposure did not alter the protein expression profile. For the second objective, transcriptomic data from the *ex vivo* and *in vitro* matrisome were analyzed. We then studied guttae morphometry in *ex vivo* specimens and the expression of our proteins of interest in *ex vivo* specimens and on healthy and pathological tissue engineered corneal endothelia. Adhesion and migration assays were then performed. *SPP1* (Osteopontin), *FN1* (Fibronectin) and *TNC* (Tenascin-C) genes were up-regulated *ex vivo*, and *SPP1* was up-regulated both *ex vivo* and *in vitro*. Fibronectin (FN), tenascin-C (TN-C), osteopontin (OPN) and collagen type XIV (COL XIV) were expressed in FECD DMs, but only TN-C and FN were found in reconstructed FECD endothelia. FN and TN-C had no impact on CEC adhesion, but OPN did. FN and the combination of FN and TN-C significantly increased CEC migration. The studies of this thesis provide further insight into the activation of EMT in FECD, highlight the chronological abnormal ECM deposition in the pathology and how CECs respond to it. A better understanding of the FECD development could bring keys to design new treatments.