Η ενδοθηλίνη-1 (ET-1) είναι ένα πεπτίδιο αποτελούμενο από 21 αμινοξέα. Είναι ισχυρός αγγειοσυσπαστικός παράγοντας και μιτογόνο των λείων μυϊκών κυττάρων. Στο πλάσμα ασθενών που πάσχουν από σοβαρού βαθμού υπέρταση ή προεκλαμψία έχουν ανιχνευθεί υψηλές συγκεντρώσεις ΕΤ-1. Ο ακριβής ρόλος της ΕΤ-1 σε σχέση με την ανθρώπινη αναπαραγωγή είναι ακόμη σε μεγάλο βαθμό ένα αίνιγμα. Μητρικές και εμβρυικές συγκεντρώσεις στο πλάσμα της ενδοθηλίνης έχουν μελετηθεί πρόσφατα σε σχέση με την εγκυμοσύνη. Αυτοί περιλαμβάνουν ενδομήτρια καθυστέρηση της ανάπτυξης (IUGR) και προεκλαμψία. Οι ακριβείς μηχανισμοί για αυτές τις παθολογικές διαδικασίες και η αύξηση των συγκεντρώσεων πλάσματος της ενδοθηλίνης είναι ακόμη σε μεγάλο βαθμό άγνωστοι, αν και υπάρχουν στοιχεία που να υποδηλώνουν ότι η ενδοθηλίνη συνδέεται με βλάβη του ενδοθηλίου των κυττάρων. Υπάρχουν τώρα κάποιες ενδείξεις ότι οι αμνιακές συγκεντρώσεις της ενδοθηλίνης είναι αυξημένες σε κυήσεις που σχετίζονται με προ-εκλαμψία. Ο σκοπός αυτής της προοπτικής μελέτης ήταν να καταγράψει την συγκέντρωση ενδοθηλίνης στο αμνιακό υγρό σε γυναίκες με φυσιολογικές κυήσεις συγκριτικά με τις γυναίκες που εμφανίζουν προεκλαμψία , IUGR και προώρη ρήξη εμβρυικων υμένων. Εξετάσθηκε το αμνιακό υγρό που προήλθε από αμνιοπαρακέντηση από 125 γυναίκες κατά το δεύτερο τρίμηνο της εγκυμοσύνης . Τα επίπεδα της ενδοθηλίνης μετρήθηκαν με μια ευαίσθητη και ειδική εξεταση ραδιοανοσοπροσδιορισμού. Η συγκέντρωση στο αμνιακό υγρό της ενδοθηλίνης είναι αυξημένη από το δεύτερο τρίμηνο σε γυναίκες που αργότερα αναπτύσσουν PPROM, PROM, IUGR και προεκλαμψία με στατιστικά σημαντική διαφορά. Έχει αποδειχθεί ότι τα επίπεδα ΕΤ1 συσχετίζονται με το βάρος γέννησης των νεογνών, για τη κυήση που περιπλέκονται με IUGR, με το βάρος γέννησης των νεογνών, και με την ηλικία κύησης για την ομάδα PPROM, κια με το βάρος γέννησης των νεογνών σε κυήσεις με προεκλαμψία. Η διερεύνηση επιπέδων ΕΤ-1 στο αμινιακό υγρό δευτέρου τριμήνου μπορεί να είναι ένας εξαιρετικά σημαντικός χώρος έρευνας στο μέλλον, καθώς θα μπορούσε να ρίξει περισσότερο φως για την πρώιμη ανέυρεση των παθοφυσιολογικων διαδικασιών της πλακουντιακής δυσλειτουργίας. / Endothelin-1 (ET-1) is a peptide consisting of 21 amino acids. It is a strong vasoconstrictor and mitogenic factor with significant activity on to the smooth muscle cells. High concentrations of ET-1 have been detected in plasma of patients with severe hypertension or preeclampsia. The exact role of ET-1 in relation to human reproduction is still largely an enigma. Maternal and fetal plasma concentrations of ET-1 have been studied recently in relation to pregnancy. These include intrauterine growth retardation (IUGR) and preeclampsia. The exact mechanisms of these pathological processes and increased plasma concentrations of ET-1 are still largely unknown, although there is evidence to suggest that ET-1 is associated with impaired endothelial cells. There is now some evidence that amniotic ET-1 concentrations are elevated in pregnancies associated with pre-eclampsia. The purpose of this prospective observational study was to record the ET-1 concentration in second trimester amniotic fluid and compare with the levels in women who develop preeclampsia, IUGR and premature rupture of membranes. The amniotic fluid samples were obtained from 125 women by amniocentesis during the second trimester of pregnancy. The levels of ET-1 were measured with a sensitive and specific radioimmunoassay examination (ELISA). The amniotic fluid concentrations of ET-1 are statistically significantly higher from the second trimester in women who later develop PPROM, PROM, IUGR with preeclampsia. This study showed that ET-1 levels correlated with the birth weight of newborns in the pregnancies complicated by IUGR, the birth weight of newborns and the gestational age for the group PPROM, and with the birth weight of newborns in pregnancies with preeclampsia . Investigating the levels of ET-1 in the second trimester amniotic fluid can be an extremely important research area in the future, and could shed more light on the early discovery of the pathophysiological process of placental dysfunction.

Le Syndrome d'Apnées Obstructives du Sommeil (SAOS) est défini par la survenue durant le sommeil d'épisodes fréquents d'obstruction complète ou partielle des voies aériennes supérieures, responsables d'apnées/hypopnées. L'hypoxie intermittente (HI) qui en résulte est responsable, à long terme, d'une augmentation de la morbi-mortalité cardiovasculaire (CV) dans un contexte de forte prévalence de syndrome métabolique, d'obésité et d'insulinorésistance. Certains patients SAOS obèses présentent une hypoventilation/hypercapnie, caractérisant le syndrome d'obésité hypoventilation (SOH) dont la morbi-mortalité CV est encore plus sévère que le SAOS seul. Le stress oxydant, l'inflammation de bas grade et la dérégulation du métabolisme glucido-lipidique et hormonal sont parmi les mécanismes clés responsables de la dysfonction endothéliale et in fine de l'augmentation du risque CV chez ces patients. Cependant, si ces mécanismes délétères sont démontrés par de nombreuses études fondamentales, leur mise en évidence en clinique est moins évidente, notamment du fait des multiples facteurs de co-morbidité. La première partie clinico-biologique de ce travail a été consacrée à la mise en évidence, chez des patients porteurs d'un SAOS ou d'un SOH, des déséquilibres métaboliques et hormonaux impliquant le stress oxydant, en lien avec la sévérité de ces syndromes et leurs conséquences CV. Nous avons ainsi montré chez des patients SOH les plus sévères une altération de la fonction somatotrope proportionnelle à la dysfonction respiratoire et à l'hypertriglycéridémie. Nous avons ensuite mis en évidence, chez des patients SAOS non obèses, l'implication du stress oxydant lipidique dans l'athérosclérose précoce associée à la sévérité du SAOS. Enfin, nous nous sommes intéressés à l'homocystéinémie, facteur de risque cardio-vasculaire connu, chez des patients porteurs d'un syndrome métabolique présentant ou non un SAOS. Nous avons observé une majoration de l'homocystéinémie chez les patients souffrant d'un SAOS par rapport aux patients SMet non SAOS, en lien avec la sévérité des apnées/hypopnées, avec l'athérosclérose précoce, ainsi qu'avec un déséquilibre de la balance pro/antioxydante. Dans une seconde partie fondamentale, nous avons étudié les effets de l'endothéline-1 (ET-1), peptide vasoconstricteur d'origine endothéliale dont la sécrétion est majorée par l'HI, sur le métabolisme d'adipocytes en culture. Nous avons montré que ce peptide majore la lipolyse adipocytaire via les récepteur ET-1 de type A, tend à diminuer l'incorporation du glucose, et ce de manière opposée et additionnelle aux effets de l'insuline. Chez le rat Wistar exposé 14 jours à l'HI, nous avons observé une activation du système endothéline associée à un remodelage du tissu adipeux avec diminution de taille adipocytaire. Au-delà de ses effets vasoconstricteurs, ET-1 déséquilibre donc le métabolisme glucido-lipidique adipocytaire, et pourrait ainsi participer activement à l'insulinorésistance des patients SAOS obèses. Le rôle du système endothéline au niveau du métabolisme énergétique et son impact sur le tissu adipeux constituent donc des pistes sérieuses à explorer dans ce contexte. Mots-clés : Syndrome d'apnées obstructives du sommeil, syndrome d'obésité hypoventilation, stress oxydant, hypoxie intermittente, endothéline-1, insulinorésistance, lipolyse, adipocyte et tissu adipeux. / Obstructive Sleep Apnea Syndrome (OSAS) is defined by recurrent complete (apnea) or partial (hypopnea) upper airway obstructions during sleep. The resulting intermittent hypoxia (IH) is responsible for a long-term increase in cardiovascular (CV) morbi-mortality in a context of strong prevalence of metabolic syndrome, obesity and insulin resistance. Some obese OSAS patients present with Obesity Hypoventilation Syndrome (OHS) characterized by hypoventilation/hypercapnia and an even higher risk of cardiovascular morbi-mortality. Oxidative stress, low-grade inflammation, gluco-lipidic and hormonal alterations are among the key mechanisms leading to endothelial dysfunction and in fine to increased CV risk in OSAS. However, these various mechanisms have been identified by fundamental studies and their relevance in clinical research is less evident, in particular because of the presence of multiple comorbidity factors. The clinicobiological part of this work was devoted to the exploration of the oxidative stress-related metabolic and hormonal changes in OSAS and OHS patients, in relation with the severity of these diseases and their associated CV consequences. In the most severe OHS patients, we showed an impairment of the somatotropic axis linked to respiratory dysfunction and increase in triglycerides. We then highlighted, in non-obese OSAS patients, the involvement of lipid oxidative stress in early atherosclerosis and its association with OSAS severity. Finally, we investigated homocysteine, a well-known CV risk factor, in patients suffering from metabolic syndrome (MS) with or without OSAS. We observed an increase in homocysteinemia in OSAS+MS patients compared to non-OSAS+MS patients, linked to the severity of sleep apnea, to early atherosclerosis, as well as to pro/antioxidative imbalance. In the experimental part, we investigated the effects of the hypoxia-released vasoconstrictor peptide endothelin-1 (ET-1) on the metabolism of 3T3-L1 adipocytes in vitro. We showed that through its type-A receptor, ET-1 increases adipocyte lipolysis, tends to decrease glucose uptake and significantly inhibits the effects of insulin. Moreover, ET-1 stimulates its own expression, and expression of its ET-A receptor in 3T3-L1 cells. In parallel, in Wistar rats exposed to 14 days of IH, we observed an activation of the endothelin system associated with a remodelling of adipose tissue characterized by a decrease in adipocyte size. In conclusion, beyond its vasoconstrictor effects, ET-1 can modify glucose and lipid metabolism of adipocytes, and could thus actively participate in the insulin resistance and dyslipidemia observed in OSAS obese patient. The role of the endothelin system in energetic metabolism and its impact on adipose tissue thus represent promising avenues to be investigated in OSAS. Keywords: obstructive sleep apnea syndrome, obesity hypoventilation syndrome, oxidative stress, intermittent hypoxia, endothelin-1, insulin resistance, lipolysis, adipocyte and adipose tissue.

Le syndrome d’apnées obstructives du sommeil est un problème de santé publique affectant plus de 5 % de la population, se caractérisant par des obstructions répétées des voies aériennes durant la nuit. L’hypoxie intermittente (HI) qui en résulte, induit des complications cardiovasculaires (hypertension, athérosclérose, insuffisance cardiaque). Le but de cette thèse est d’explorer le remodelage cardiovasculaire induit par l’HI et de comprendre le rôle de HIF-1 et de l’endothéline (ET-1) dans ces modifications. Pour cela nous avons exposé à 14 jours d’HI des souris HIF1α+/- ou traitées avec un antagoniste des récepteurs à l’ET-1. Chez les souris contrôles, nous avons observé un épaississement de la paroi aortique, une inflammation systémique et locale dans l’aorte ainsi qu’une hypertrophie du ventricule droit qui sont absents chez les souris HIF1α+/- ou traitées au bosentan. La délétion de HIF1a prévient également l’augmentation de contractilité observée dans le ventricule gauche après HI. En conclusion HIF-1 et ET-1 semblent fortement impliqués dans le remodelage vasculaire et myocardique induit par l’HI. / Obstructive sleep apnea is a public health problem affecting more than 5% of the population, characterized by repeated airway obstructions during sleep. The resulting intermittent hypoxia (IH) induces cardiovascular complications (hypertension, atherosclerosis, heart failure). The aim of this thesis is to characterize the cardiovascular remodeling induced IH and understand the role of HIF-1 and endothelin (ET-1) in these alterations. For this, we exposed to IH for 14 days HIF1α+/- mice or mice treated with an ET-1 receptor antagonist. Control mice developed thickening of the aortic wall, systemic and local inflammation in the aorta and right ventricular hypertrophy that were absent in HIF1α+/- or bosentan-treated mice. HIF1a deletion also prevents the increase in left ventricular contractility observed after HI. In conclusion, HIF-1 and ET-1 appear to be strongly involved in the vascular and myocardial remodeling induced by HI.

nÃo hà / IntroduÃÃo. Os mecanismos fisiopatolÃgicos da hipertensÃo arterial (HA) durante a hemodiÃlise (HD) em pacientes com insuficiÃncia renal crÃnica terminal (IRCT) ainda sÃo pouco compreendidos. Em sua patogenia, destacam-se: hipervolemia, aumento da atividade do sistema renina-angiotensina-aldosterona, aumento da atividade do sistema nervoso simpÃtico (SNS), disfunÃÃo endotelial. Objetivo. Investigar as alteraÃÃes fisiolÃgicas, cardiovasculares e neuroendÃcrinas em pacientes portadores de IRCT e suas correlaÃÃes com as mudanÃas da PA durante sessÃo de HD. MÃtodos e CasuÃstica. Estudo observacional, em pacientes com IRCT em tratamento de hemodiÃlise crÃnica (HC), no perÃodo de marÃo a julho de 2008. Foram incluÃdos 21 pacientes, selecionados atravÃs de monitorizaÃÃo da pressÃo arterial (MAPA), durante sessÃo de HD: os pacientes que apresentaram aumento da PA foram incluÃdos no grupo A (estudo) e os pacientes que apresentaram reduÃÃo da PA durante sessÃo de HD, no grupo B (controle). Cinco ecocardiogramas foram realizados durante cada sessÃo individual de HD, a intervalos de hora em hora, para avaliar dÃbito cardÃaco (DC) e resistÃncia vascular sistÃmica (RVS). A atividade do SNS foi avaliada atravÃs de anÃlise espectral da variabilidade da freqÃÃncia cardÃaca (VFC). Antes e depois da sessÃo de hemodiÃlise foram dosados o peptÃdeo natriurÃtico cerebral (BNP), catecolaminas, endotelina-1 (ET-1), Ãxido nÃtrico (ON), eletrÃlitos, hematÃcrito (Ht), albumina (Alb) e substÃncias nitrogenadas. Os dados foram armazenados atravÃs do programa SPSS. Resultados. A mÃdia de idade dos pacientes foi de 43Â4,9 anos, sendo 45,4% do sexo masculino. A RSV elevou-se, de maneira significativa, nos pacientes do grupo A, quando comparada com a dos pacientes do grupo B (p <0,001). A variabilidade da freqÃÃncia cardÃaca (VFC) no domÃnio da freqÃÃncia, atravÃs da razÃo baixa freqÃÃncia/alta freqÃÃncia (BF/AF), revelou que, a atividade do SNS, nos pacientes do grupo A, nÃo foi maior que os do grupo B. (Grupo: p=0,445);Tempo:p=0,348); Grupo.Tempo: p=0,486. O valor mÃdio de ET-1, prà HD, foi de 10,8Â0,74 pg/mL nos pacientes do grupo A e 11,1Â0,46 pg/mL nos do grupo B (p=0,788). O valor mÃdio de ET-1 pÃs HD, foi de 25,9 0,89 pg/mL nos pacientes do grupo A e 13,3Â0,54 pg/mL, nos do grupo B. (p=<0,001). O valor mÃdio do ON (nitratos e nitritos), prà HD, foi de 84,63Â5,42 Â5,17M nos pacientes do grupo A e 86,3Â6,01 ÂM nos do grupo B (p=0,621). O valor mÃdio de ON (nitratos e nitritos), pÃs HD, foi de 90,3Â8,82 ÂM no grupo A e 79,9Â4,39 ÂM no grupo B (p=0,692). O valor mÃdio do BNP, prà HD, foi de 1643Â851 pg/mL nos pacientes do grupo A e 1720Â583 pg/mL, nos do grupo B (p=0,231). O valor mÃdio do BNP, pÃs HD, foi de 1574Â815 pg/mL nos do grupo A e 1382Â495 pg/mL nos do grupo B (p=0,573). O valor mÃdio de adrenalina, prà HD, foi de 208,4Â63,86 pg/mL nos pacientes do grupo A e 153Â69, 28 pg/ml nos do grupo B (p=0,622). O valor mÃdio de adrenalina, pÃs HD, foi de 80,4Â11,60 pg/mL no grupo A, e de 212,1Â94,91 pg/mL no grupo B. (p=0,084). O valor mÃdio de noradrenalina, prà HD, foi de 337Â76,79 pg/mL nos pacientes do grupo A e de 487,8Â153,26 pg/mL nos do grupo B (p=0,672). O valor mÃdio de noradrenalina, pÃs HD, foi de 194Â32,68 pg/mL nos pacientes do grupo A e 318,5Â84,35 pg/mL nos do grupo B (p=0,481). O valor mÃdio de dopamina, prà HD, foi de 75,5Â5,17 pg/mL nos pacientes do grupo A, e de 71,2Â6,67 pg/mL nos do grupo B (p=0,549). O valor mÃdio de dopamina, pÃs HD, foi de 74,1Â8,32 pg/mL no grupo A e 79,5Â9,41 pg/mL no grupo B (p=0,672). ConclusÃo. Os pacientes com IRCT apresentaram padrÃes hemodinÃmicos diferentes durante a sessÃo de HD, com aumento significativo da pressÃo arterial nos pacientes do grupo A, por elevaÃÃo da RVS decorrente de disfunÃÃo endotelial, evidenciada por aumento significativo dos nÃveis plasmÃticos da ET-1. / Introduction. The pathophysiologic mechanisms of arterial hypertension (AH) during hemodialysis (HD) in patients with end-stage renal disease (ESRD) are still poor understood. In its pathogeny, multifactorial, we can emphasize: hypervolemia, increase in the activity of renin-angiotensin-aldosterone system, increase in the activity of sympatic nervous system (SNS), endothelial dysfunction. Objective. To investigate physiologic, cardiovascular and neuroendocrine abnormalities in patients with ESRD and its correlations with changes in blood pressure (BP) during HD session. Methods and Cases. Observational study, in patients with ESRD in chronic hemodialysis treatment (CH), in the period from March to July 2008. It were excluded 21 patients, selected through blood pressure monitoring, during HD session: patients who presented increase in BP were included in group A (study) and patients who presented decrease in BP during HD session in group B (control). Five echocardiograms were performed during each individual HD session, with 1 hour intervals, to evaluate cardiac output (CO) and systemic vascular resistance (SVR). The activity of SNS was evaluated through spectral analysis of cardiac frequency variability (CFV). Before and after HD session brain natriuretic peptide (BNP), catecholamines, endothelin-1 (ET-1), nitric oxide (NO), electrolytes, hematocrit (Ht), albumin (Alb) and nitrogenous substances were dosed. Data were stored through the program SPSS. Results. The mean age of the patients was 43Â4.9 years, and 45.4% were male. SVR significantly increased in patients from group A, when compared with patients from group B (p <0.001). The variability of cardiac frequency (VCF) in frequency domain, through low frequency/high frequency ratio (LF/HF), revealed that SNS activity, in patients from group A, was not higher than in patients from group B. (Group:p=0.445);Time:p=0.348); Group.Time:p=0.486. The mean value of ET-1, pre HD, was 10.8Â0.74 pg/mL in patients from group A and 11.1Â0.46 pg/mL in group B (p=0.788). The mean value of ET-1 post HD, was 25.9 0.89 pg/mL in patients from group A and 13.3Â0.54 pg/mL, in group B. (p=<0.001). The mean value of NO (nitrate+nitrite), pre HD, was 84.63Â5.42 ÂM in patients from group A and 86.3Â6.01 ÂM in group B (p=0.621). The mean value of NO (nitrate+nitrite) post HD, was 90.3Â8.82 ÂM in group A and 79.9Â4.39 ÂM in group B (p=0.692). The mean value of BNP, pre HD, was 1643Â851 pg/mL in patients from group A and 1720Â583 pg/mL, in group B (p=0.231). The mean value of BNP, post HD, was 1574Â815 pg/mL in group A and 1382Â495 pg/mL in group B (p=0.573). The mean value of adrenalin, pre HD was 208.4Â63.86 pg/mL in patients from goup A and 153Â69.28 pg/ml in group B (p=0.622). The mean value of adrenalin, post HD, was 80.4Â11.60 pg/mL in group A and 212.1Â94,91 pg/mL in group B (p=0.084). The mean value of noradrenalin, pre HD, was 337Â76.79 pg/mL in patients from group A and 487.8Â153.26 pg/mL in group B (p=0.672). The mean value of noradrenalin, post HD, was 194Â32.68 pg/mL in patients from group A and 318.5Â84.35 pg/mL in group B (p=0.481). The mean value of dopamin, pre HD, was 75.5Â5.17 pg/mL in patients from group A, and 71.2Â6.67 pg/mL in group B (p=0.549). The mean value of dopamin, post HD, was 74.1Â8.32 pg/mL in group A and 79.5Â9.41 pg/mL in group B (p=0.672). Conclusion. Patients with ESRD presented different hemodynamic patterns during HD session, with significantly increase in blood pressure in patients from group A, due to elevation in SVR secondary to endothelial dysfunction, evidenced by a significantly increase in serum levels of ET-1.

Abstract The heart adapts to hemodynamic overload with cardiac hypertrophy. Initially the increase in heart mass normalizes wall stress and permits normal cardiac function. In the long term pathological growth is associated with increased heart size, loss of functional myocytes and fibrotic replacement, heart dilatation and cardiac dysfunction, which can ultimately lead to heart failure. Vasoactive peptides participate in the regulation of cardiac contractility in an auto/paracrine way, but the peptidergic signaling pathways are largely unknown. The present study aimed to characterize the signaling mechanisms mediating the positive inotropic effect of endothelin-1 (ET-1) and the effects of prolactin releasing peptide (PrRP) on cardiac contractility in the isolated perfused rat heart preparation. The study demonstrated that mitogen-activated protein kinases (MAPK) have opposing roles in the regulation of cardiac contractility stimulated by ET-1. Extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) mediated positive inotropic response to ET-1 was found to be counterbalanced by p38-MAPK. In addition, the effect of ET-1 was partly dependent on enhanced NADPH oxidase reactive oxygen species (ROS) generation, which activated the ERK1/2 pathway. In contrast, β-adrenergic inotropic effect was limited by stimulation of ROS production via negating phospholamban phosphorylation. The positive inotropic effect of ET-1 was counterbalanced by guanylyl cyclase (GC)-cGMP-protein kinase G (PKG) pathway and neuronal nitric oxide synthase (nNOS). PrRP was found to exert a direct positive inotropic effect which was independent of cAMP and was suppressed by concurrent activation of protein kinase Cα (PKCα) and protein phosphatase 1 (PP1), and dephosphorylation of phospholamban. In conclusion, in the present study signaling pathways in the acute regulation of cardiac contractility stimulated by ET-1 were characterized. The results suggest that the positive inotropic effect of ET-1 is mediated by ROS and ERK1/2 while p38-MAPK counterbalances the effect of ET-1. In addition, GC-cGMP-PKG pathway and nNOS modulate the response to ET-1. The study also established the previously unknown cardiac effects of PrRP. The findings provide a better understanding of molecular mechanisms involved in the regulation of cardiac contractility, and may indicate potential targets for novel therapeutic interventions. / Tiivistelmä Sydänlihaksen lisääntynyt mekaaninen kuormitus esimerkiksi verenpainetaudin tai sydäninfarktin yhteydessä voi johtaa sydämen kammion seinämän paksuuntumiseen eli hypertrofiaan. Hypertrofia auttaa sydäntä sopeutumaan lisääntyneeseen työmäärään, mutta se on myös sydän- ja verisuonitautitapahtumien riskitekijä. Pitkään jatkuva kuormitus johtaa usein sydämen pumppausvoiman heikkenemiseen ja sydämen vajaatoimintaan. Sydän tuottaa useita paikallisesti vaikuttavia vasoaktiivisia tekijöitä, jotka osallistuvat sydämen supistuvuuden säätelyyn. Väitöskirjatutkimuksessa tutkittiin signaalinvälitysjärjestelmiä, jotka osallistuvat endoteliini-1:n (ET-1) sydämen supistusvoimaa lisäävän eli positiivisen inotrooppisen vaikutuksen muodostumiseen sekä selvitettiin prolaktiinia vapauttavan peptidin (PrRP) vaikutuksia sydämen supistusvoimaan käyttämällä koemallina eristettyä, perfusoitua rotan sydäntä. Väitöskirjatyön tutkimustulokset osoittivat, että mitogeeni-aktivoituvat proteiinikinaasit (MAPK) ERK1/2 ja p38-MAPK osallistuvat ET-1:n inotrooppisen vaikutuksen säätelyyn. ERK1/2 välitti, ja p38-MAPK rajoitti ET-1:n lisäämää supistusvoiman kasvua. NADPH-oksidaasin tuottamat reaktiiviset happiradikaalit välittivät sydämessä ET-1:n inotrooppista vaikutusta ja ERK1/2 fosforylaatiota. Toisaalta NADPH-oksidaasin tuottamat happiradikaalit rajoittivat β-adrenergisen agonistin inotrooppista vaikutusta. Guanylaattisyklaasi (GC)-cGMP-proteiinikinaasi G (PKG) -järjestelmä ja neuronaalinen typpioksidisyntaasi (nNOS) vaimensivat ET-1:n lisäämää sydämen supistusvoiman kasvua. PrRP lisäsi sydämen inotropiaa syklisestä AMP:stä riippumattomalla tavalla, mutta vasteen säätelyyn havaittiin osallistuvan proteiinikinaasi C ja proteiinifosfataasi 1. Väitöskirjatutkimuksessa saatiin uutta tietoa solunsisäisistä viestinvälitysjärjestelmistä, jotka osallistuvat sydämen supistusvoimaan säätelyyn. Havaintojen perusteella ET-1:n positiivisen inotrooppisen vaikutuksen muodostumista välittävät reaktiiviset happiradikaalit ja ERK1/2, kun taas p38-MAPK rajoittaa vastetta. Lisäksi GC-cGMP-PKG -järjestelmä ja nNOS osallistuvat ET-1:n vaikutusten säätelyyn. Tutkimuksessa havaittiin myös, että PrRP vaikuttaa sydämen supistuvuuteen. Solutason mekanismien yksityiskohtien tunteminen voi mahdollistaa tulevaisuudessa sydän- ja verisuonisairauksien, kuten sydämen hypertrofian ja vajaatoiminnan, hoitomenetelmien tehostumisen ja mahdollisesti uudentyyppisten hoitomenetelmien kehittämisen.

L’hypertension artérielle (HTA) est l’une des pathologies les plus fréquentes et les plus préoccupantes des pays occidentaux. Elle est souvent associée au surpoids, à des maladies rénales, cardiaques et aussi à un dysfonctionnement du système endocrinien. Les désordres vasculaires compliquant l’HTA induite par le traitement par l’érythropoïétine recombinante (r-HuEPO) chez les patients ayant une maladie rénale chronique ou en lien avec une perturbation du système rénine-angiotensine-aldostérone (SRAA), associent une augmentation de la rigidité artérielle, une dysfonction endothéliale, un déséquilibre endothéline-1/monoxyde d’azote (ET-1/NO) et un état inflammatoire. L'inflammation vasculaire contribue à la physiopathologie de l'HTA par l’augmentation du stress oxydatif et l'activation des cellules immunitaires. Plusieurs études ont suggéré que le système immunitaire est impliqué dans le développement des maladies cardiovasculaires. Cependant le rôle des lymphocytes T régulatrices (Treg) dans l'HTA ou d'autres formes de maladies cardio-vasculaires, reste encore largement inconnu. Bien que la majorité des études ont montré que l’HTA induite par l’r-HuEPO est associée à une dysfunction endothéliale et à un déséquilibre du rapport (ET-1/NO), les mécanismes exacts restent à être identifier.Plusieurs études ont montré que l’exercice physique d’endurance prévient l’HTA chez les patients ou les modèles animaux. L’objectif de la première partie du travail est d’étudier l’impact du shear stress et de l’exercice sur les désordres vasculaires et l’HTA induits par l’r-HuEPO, en présence d’un déséquilibre endothélial (ET-1/NO). Pour ce faire, trois environnements ont été utilisés (in vitro (cellules en culture), in vitro (artères mésentériques (AM)) et in vivo (souris transgéniques sur-exprimant l’ET-1 au niveau de l’endothélium). Nos résultats montrent que l'association L-NAME/r-HuEPO est responsable d'une vasoconstriction flux-dépendante et une augmentation accrue du shear stress correspondant (plus de 25 dyn/cm2). Le Bosentan, inhibiteur non sélectif des récepteurs de l’ET-1, empêche la vasoconstriction flux-dépendante engendrée par la combinaison L-NAME/rHu-EPO, sans pour autant corriger la vasodilatation; Le traitement des souris transgéniques eET-1 avec l’r-HuEPO augmente la pression artérielle systolique, la concentration plasmatique en ET-1, le stress oxydatif, l’infiltration des monocytes et des macrophages aortiques (MOMA-2), le taux des cytokines pro-inflammatoire INF-γ, TNF-α et IL-6 et exacerbe la dysfonction endothéliale. L’exercice physique prévient tous les effets délétères engendrés par l’administration de l’r-HuEPO. Il est à noter aussi que l’exercice augmente le taux du Foxp3 dans la rate et le cortex rénal. Quant à la deuxième partie, il s'agissait de tester l’effet du transfert adoptif des Treg sur l’HTA et les désordres vasculaires induits par l’administration d’angiotensine II ou d’aldostérone à des souris. Nos résultats montrent que le transfert adoptif des Treg prévient l’HTA induite par l’Ang II, l’altération de la vasodilatation endothélium-dépendante, prévient l’augmentation de la rigidité des AM, diminue le stress oxydatif et les taux plasmatiques des cytokines proinflammatoires (INF-γ, TNF-α et IL-6), ainsi que l’infiltration aortique et rénale des macrophages. Le transfert adoptif des Treg prévient partiellement l’augmentation de la pression artérielle systolique induite par l’Aldo, prévient l’altération de la vasodilatation endothelium dépendante et le remodelage hypertrophique des AM, diminue le stress oxydatif et l’infiltration des cellules immunitaires inflammatoires. Le transfert adoptif des cellules T effectrices (Teff) exacerbe la majorité des effets de l’Aldo. Nos résultats justifient, d’une part, l’importance de l’exercice comme outil préventif de l’HTA induite par l’r-HuEPO, et d’autre part, présentent les Treg comme élément essential dans la modulation de l’HTA et des désordres cardiovasculaires. / Hypertension (HTN) is one of the most frequent disease and is of greatest concern in Western countries.HTN is often associated with overweight, kidney, heart and endocrine system disease. Vasculardisorders, associated with HTN induced by erythropoietin (r-HuEPO) treatment in chronic kidneydisease or in case of disruption of the renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS), associated increasein arterial stiffness, endothelial dysfunction, unbalanced endothelin-1/nitric oxide ratio (ET-1/NO) andinflammation. Vascular inflammation contributes to the pathophysiology of hypertension by increasingoxidative stress and activation of immune cells. Several studies have suggested that the immune systemis involved in the development of cardiovascular disease. However, the role of regulatory T cells (Treg)in HTN and other forms of cardiovascular diseases remains largely unknown. In addition, most of thestudies have shown that hypertension induced by r-HuEPO is related to endothelial dysfunction and theratio (ET-1/NO). The exact mechanisms remain to be identified. Several studies have shown thatphysical exercise prevents HTN in patients or animal models. The aim of the first part of this work is tostudy the impact of shear stress and exercise on HTN and vascular disorders induced by r-HuEPO, in thepresence of an endothelial imbalance (ET-1/NO). This was carried out in three settings: in vitro (culturecells), ex vivo (mesenteric arteries) and in vivo (transgenic mice overexpressing ET-1 in endothelialcells). Our results show that the association L-NAME/r-HuEPO is responsible for a significant decreasein intravascular diameter, in response to elevated intravascular flow resulting in a flow-dependentvasoconstriction and increased corresponding shear stress (more than 25 dyn/cm2). Bosentan (a nonselectiveantagonist of ET-1 receptors) inhibits flow-dependent vasoconstriction induced by thecombination L-NAME/rHu-EPO without correcting vasodilation. Treatment of ET-1 transgenic micewith r-HuEPO increases systolic blood pressure, ET-1 plasma concentration, oxidative stress, infiltrationof aortic monocytes and macrophages (MOMA-2), pro-inflammatory cytokines levels INF-γ, TNF-α andIL-6 and exacerbate endothelial dysfunction. Exercise prevents all the deleterious effects of r-HuEPO. Itis also noteworthy that exercise increases the number of Foxp3-positive cells in the spleen and renalcortex. Then, the second aim of our study was to test the effect of adoptive transfer of Treg cells on HTNand vascular disorders induced in mice treated with angiotensin II (Ang II) or aldosterone (Aldo). Ourresults show that adoptive transfer of Treg prevents Ang II induced hypertension, endothelialdysfunction, prevents stiffness of mesenteric arteries, decreases oxidative stress and plasma levels ofpro-inflammatory cytokines (IFN-γ, TNF-α and IL-6) and the aortic and renal infiltration ofmacrophages. Adoptive transfer of Treg prevents the increase in systolic blood pressure induced byAldo, prevents impaired endothelium-dependent vasodilatation and hypertrophic remodelling ofmesenteric arteries, decreases oxidative stress and infiltration of inflammatory immune cells. Theadoptive transfer of T effectors cells (Teff) exacerbates the majority of the Aldo effects. Our resultsjustify, on one hand, the importance of exercise as a preventive tool for hypertension induced by r-HuEPO, and on the other hand, highlight the role of Treg as an essential component in the modulation ofhypertension and cardiovascular disorders.

Rationnel : L’artérite à cellules géantes (ACG) est une vascularite primitive des gros vaisseaux dont le diagnostic repose sur la mise en évidence d’un infiltrat inflammatoire et de cellules géantes à la biopsie d’artère temporale (BAT). On note également un remodelage de la paroi vasculaire lié à une prolifération des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) pouvant aboutir à une occlusion artérielle. Objectif : Caractériser les auto-anticorps dirigés contre les cellules endothéliales (CE) et les CMLV au cours de l’ACG et préciser le rôle des CMLV dans le remodelage pariétal. Méthodes : La recherche d’auto-anticorps a reposé sur un immunoblot 2D couplé à la spectrométrie de masse. Les protéomes des CMLV d’artère ombilicale, d’artère pulmonaire et d’aorte humaines normales a été comparés par protéomique différentielle (2D-DIGE). Nous avons utilisé la 2D-DIGE et des puces d’expression pan-génomiques pour comparer les CMLV issues de BAT de patients suspects d’ACG (avec un diagnostic final d’ACG ou non), afin d’identifier les mécanismes contribuant à la prolifération des CMLV. Résultats : Chez 15 patients atteints d’ACG, nous avons notamment identifié la lamine, la vinculine et l’annexine A5 comme cible des auto-anticorps anti-CMLV. Les antigènes cibles identifiés sont liés à Grb2, une protéine adaptatrice impliquée dans la prolifération des CMLV. Nous avons mis en évidence des protéomes différents au sein des CMLV humaines normales selon leur origine vasculaire et avons principalement identifié des protéines du cytosquelette et du métabolisme énergétique.A partir des CMLV isolées des BAT et à l’aide d’Ingenuity®, nous avons identifié l’endothéline 1 (ET-1) et la paxilline comme des molécules impliquées dans le remodelage vasculaire. En immunohistochimie et par qPCR, nous avons confirmé l’expression de l’ET-1 et de ses récepteurs ETAR et ETBR au sein des artères temporales de patients atteints d’ACG. Enfin, nous avons inhibé la prolifération des CMLV avec du macitentan, un inhibiteur d’ETAR et en particulier avec son métabolite actif, mais pas avec d’autres inhibiteurs des récepteurs de l’ET-1. Conclusion : Nous avons identifié chez les patients atteints d’ACG des anticorps anti-CMLV dont le rôle pathogéne potentiel reste à définir. Les différences protéiques observées à partir des CMLV humaines normales pourraient correspondre à des phénotypes différents. A partir d’un matériel biologique unique, nous avons pu montrer que la prolifération excessive des CMLV au cours de l’ACG pouvait être inhibée par le macitentan ce qui permet d’envisager un usage thérapeutique de cette molécule. / Background : Giant cell arteritis (GCA) is a large vessel vasculitis and its diagnosis usually relies on the identification of an inflammatory infiltrate made of mononuclear cells and giant cells upon temporal artery biopsy. There is also a remodeling process in the arterial wall due to an excessive proliferation of vascular smooth muscle cells (VSMC) which can sometimes lead to arterial occlusion. Purpose: Identify auto-antibodies targeting either endothelial cells (EC) and/or VSMC during GCA and better understand the role of VSMC in the remodeling process. Methods : Auto-antibodies were detected by a 2-dimensionnal immunoblot and their target antigens were identified by mass spectrometry. Proteoms of umbilical artery, pulmonary artery and aorta VSMC were compared by 2 dimension differential in gel electrophoresis (2D-DIGE). In order to identify mechanisms involved in VSMC proliferation in GCA, we used both 2D-DIGE and pan genomic chips in order to compare VSMC isolated at the time of temporal artery biopsy (TAB) from patients with a final diagnosis of GCA or another diagnosis. Results : In 15 patients with GCA, we identified lamin, vinculin and Annexin A5 as target antigens of anti-VSMC antibodies. Target antigens were linked with Grb2, an adaptator protein involved in VSMC proliferation. Normal VSMC originating from different vascular beds have differ in protein contents with differential expression of cytoskeleton and energy metabolism proteins. We compared VSMC from TAB with Ingenuity software and identified endothelin-1 (ET-1) and paxillin as proteins involved in vessel remodeling. We confirmed by immunohistichemistry and qPCR that ET-1 and its receptor ETAR and ETBR were expressed in temporal arteries from patients with GCA. Last, we reduced VSMC proliferation with Macitentan, an ETAR and ETBR antagonist and significantly inhibited VSMC proliferation with its active metabolite whereas other ET-1 inhibitors had no effect. Conclusion : We identified anti-VSMC auto-antibodies in patients with GCA. Their pathogenic role remains to be determined. Normal VSMC from different vascular locations differ in protein conten which might reflect different phenotypes and different properties. The escessive proliferation of VSMC from patients with GCA was inhibited by Macitentan. This drug might constitute a future therapeutic option.

Abstract The incidence of adverse cardiovascular events is higher among spectators of exciting sports events, particularly in patients with coronary artery disease (CAD), but the mechanistic link between the events is not known. We assessed the hemodynamic, autonomic function, plasma catecholamines, endothelin-1, interleukin-6, and markers of platelet activation and blood coagulation of enthusiastic male ice hockey spectators with CAD (n=55, 60±9 years) and healthy subjects (n=16, 48±6 years) during Finnish national league ice hockey final play-off matches and on a control day. Blood markers were also measured before and after a maximal exercise test with a bicycle ergometer. Systolic and diastolic blood pressure (BP) were significantly higher one hour before, during, and one hour after the match than on the control day. During the match the highest systolic BP was 180±14 vs. 145±15 and diastolic BP was 103±13 vs. 82±11 mmHg (respectively, p&#60;0.001 for both). Heart rate (HR) was higher throughout the match (p&#60;0.05) and remained elevated two hours after the match (p&#60;0001), and measures of HR variability were decreased during the match (p&#60;0.01). Plasma endothelin-1 (ET-1), interleukin-6 (IL-6) and noradrenaline (NOR) increased during the match (p&#60;0.01 for all), but markers of platelet activation and coagulation remained unchanged. ET-1 did not change during exercise but NOR, adrenaline, IL-6, and markers of platelet activation and blood coagulation increased statistically significantly (p&#60;0.0001 for all). A statistically significantly more marked increase in both endothelin-1 and interleukin-6 was observed in CAD patients compared with healthy subjects during the match (time x group interaction p&#60;0.05 for both). The high-frequency power of R-peak-to-R-peak intervals decreased in CAD patients (p&#60;0.001) but did not change in healthy subjects during the match. Maximal metabolic equivalens (METs) were most strongly correlated with ET-1 response during the match (&#946; =-0.45, partial correlation r=-0.43, p=0.002) when age, body mass index, METs, left ventricular ejection fraction, basal ET-1 and subjective experience of excitement were entered into the model as independent variables in a linear stepwise regression analysis. In conclusion, autonomic reactions and vasoconstriction may partly explain the vulnerability to cardiovascular events caused by this type of leisure-time emotional excitement. Emotional excitement causes concomitant increases in markers reflecting vulnerability to atherosclerotic plaque complications, while physical exercise causes more prominent changes in markers of coagulation. Emotional excitement causes more significant increases of markers of vasoconstriction and acute inflammation and withdrawal of cardiac vagal regulation in patients with CAD than in healthy subjects. Exercise capacity may protect against further cardiovascular events in CAD patients because it is associated with reduced ET-1 release during emotional excitement. / Tiivistelmä Jännittävän urheilutapahtuman on havaittu lisäävän sydäntapahtumia erityisesti sepelvaltimotautipotilailla. Syyt eivät ole selvillä. Tutkimuksen kohteena oli jääkiekon mestaruussarjan pudotuspelien seuraamisen vaikutus sekä sepelvaltimotautisten (n=55, 60±9 vuotta) että terveiden (n=16, 48±6 vuotta) jääkiekkofanien verenkiertoon, autonomiseen hermostoon, veren katekolamiinien, endoteliini-1:n (ET-1) ja interleukiini-6:n (IL-6) pitoisuuksiin sekä veren hyytymiseen paikan päällä jäähallissa seurattuna. Muuttujat mitattiin jäähallissa ottelun aikana. Ne mitattiin myös ennen ottelua ja eri päivänä sairaalassa ennen kuntopyörällä tehtyä maksimaalista sydämen kuormitustestiä ja heti sen jälkeen. Sepelvaltimotautipotilaiden ylä- ja alaverenpaineet kohosivat tilastollisesti merkitsevästi tuntia ennen jääkiekkopeliä ja sen aikana, ja ne olivat koholla vielä tunnin ajan pelin jälkeen kontrollipäivään verrattuina. Ottelun aikana yläpaineet olivat 180±14 vs. 145±15 ja alapaineet 103±13 vs. 82±11 mmHg (p&#60;0.001 molemmille painetasoille). Sydämen syke oli korkeampi pelin ajan (p&#60;0.05), ja se pysyi koholla kahden tunnin ajan pelin jälkeen (p&#60;0.001). Lisäksi sykevaihtelu heikentyi pelin aikana (p&#60;0.01) kontrollipäivään verrattuna. Veren ET-1-, IL-6- ja noradrenaliinipitoisuudet (p&#60;0.01) nousivat pelin aikana, mutta veren hyytymistä kuvastavat lukemat säilyivät muuttumattomina. ET-1 ei noussut fyysisessä kuormitustestissä, mutta noradrenaliini- ja adrenaliinipitoisuudet sekä IL-6:n ja veren hyytymistä kuvaavat lukemat kasvoivat tilastollisesti merkitsevästi (p&#60;0.0001). Pelin aikana sepelvaltimotautipotilaiden ET-1 ja IL-6 pitoisuudet kohosivat enemmän kuin terveiden vastaavat arvot (p&#60;0.05). Lisäksi ottelun aikana sydämen sykevaihtelu laski sepelvaltimopotilailla (p&#60;0.001), muttei muuttunut terveillä. Polkupyörätestin maksimaalinen suorituskyky (METs) oli voimakkaasti yhteydessä ET-1 vasteeseen pelin aikana (&#946; =-0.45, r=-0.43, p=0.002), kun ikä, painoindeksi, METs, sydämen supistusvireys, ET-1:n lähtötaso ja koehenkilöiden kokema jännitystaso huomioitiin itsenäisinä muuttujina regressiotyyppisessä tilastolaskennassa. Yhteenvetona todetaan itsenäisesti toimivan hermoston muutosten ja verisuonten supistumisen voivan osittain selittää aiemmin havaitun sydäntapahtumien lisääntymisen tutkimuskohteen tyyppisessä vapaa-ajan tunne-elämyksessä. Jääkiekkopelin jännitys aiheuttaa muutoksia sepelvaltimotautialueiden repeämisherkkyyttä kuvaaviin tekijöihin, kun taas fyysinen rasitus vaikuttaa voimakkaammin veren hyytymistä ilmaiseviin lukemiin. Potilailla jännitys lisäsi enemmän suonten supistuvuutta, akuuttia tulehdusreaktiota ja nosti parasympaattisen hermoston vetäytymistä kuvaavia lukemia terveisiin koehenkilöihin verrattuna. Hyvä suorituskyky voi suojata korkean riskin sepelvaltimotautipotilaita sydäntapahtumilta vähentämällä ET-1:n vapautumista jännityksen aikana.

No description available.

Au cours des maladies cardiovasculaires (MCV), il peut se produire divers problèmes de santé, telle que l’insuffisance cardiaque ou encore l’HTA. Ces phénomènes se caractérisent, entre autres, par une augmentation de synthèse d’endotheline-1 (ET-1), un neuropeptide synthétisé par les cellules endothéliales ayant un effet vasoconstricteur sur les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV). Ainsi, la surexpression de ce vasopeptide, mène à terme, au maintien de l’HTA aggravée des sujets, précédée ou concomitante à l’athérosclérose ou à la resténose, cliniquement illustrées par une prolifération et une migration anormale des CMLV de la media vers l’intima des vaisseaux sanguins. Parallèlement, il a été observé que la protéine sirtuine-1 (Sirt-1), membre de la famille des protéines histones déacétylases (HDAC), présente des propriétés anti-athérosclérotiques par sa capacité d’atténuer la prolifération et la migration des CMLV. Des travaux récents ont aussi montré qu’au cours de l’HTA la protéine Sirt-1 est faiblement exprimée dans les CMLV. Son implication dans le développement des pathologies vasculaires semble apparente, mais des études demeurent nécessaires pour décrire son rôle exact dans la pathogenèse des MCV. Dans cette optique, l’objectif de cette étude a été d’observer la variation d’expression de Sirt-1 dans les CMLV, isolées de l’aorte ascendante de rat, en réponse à l’ET-1. On a remarqué qu’une heure de stimulation des CMLV avec l’ET-1 induit une diminution de l’expression de Sirt-1 via l’activation des récepteurs ETA. Ces résultats suggèrent que la capacité d’ET-1 à atténuer l’expression de Sirt-1 serait un éventuel mécanisme d’action avec des effets favorisant les MCV. / Cardiovascular diseases (CVD) are associated with several vascular dysfunctions such as heart failure and hypertension. These phenomena cause increased synthesis of endothelin-1 (ET-1), a neuropeptide, synthesized by endothelial cells which has vasoconstrictor action on vascular smooth muscle cells (VSMC). Overexpression of this vasopeptide leads eventually to hypertension (HTA). This usually happen after atherosclerosis or restenosis, leading to proliferation and migration of VSMC from media to intima. It was shown that during atherosclerosis, the protein sirtuin-1 (Sirt-1), a member of protein histone deacetylases (HDAC), has an anti-atherosclerotic effect due to its ability to diminish proliferation and migration of VSMC. It has also been observed that during hypertension, Sirt-1 was poorly expressed in VSMC. Its role in vascular pathophysiology remains sparsely studied, therefore it’s essential to explore it. In the present study we investigated the expression of Sirt-1 in VSMC isolated from the ascending aorta of rats, in response to ET-1 stimulation. We observed that Sirt-1 expression decreases after 1 hour of stimulation by ET-1 via ETA receptors. In summary, these results suggest that the ability of ET-1 to attenuate Sirt-1 expression in VSMC, may be a potential mechanism for promoting CVD.