Cette étude avait comme objectif d’évaluer la coagulation par l’utilisation de la thrombélastographie (TEG®) et de la génération de thrombine (GT) chez des beagles en santé recevant de la prednisone ainsi que chez des chiens atteints d’hyperadrénocorticisme (HAC). Dans un premier temps, six beagles adultes en santé ont été évalués dans une étude prospective longitudinale au courant de laquelle chaque individu recevait 1 mg/kg/jour de prednisone par la voie orale pendant 2 semaines. Après un arrêt de traitement d’une durée de 6 semaines, ils ont finalement reçu 4 mg/kg/jour de prednisone pour encore 2 semaines. Les tracés TEG® et les mesures de la GT ont été obtenus au temps 0, à la fin des 6 semaines d’interruption de traitement, ainsi qu’à la suite des 2 dosages de prednisone. Suite aux 2 traitements avec la prednisone, des résultats significatifs,lorsque comparés aux valeurs de base, ont été obtenus pour la cinétique du caillot (« clot kinetics » ou K), l’angle alpha (α) et l’amplitude maximale (« maximal amplitude » ou MA). La GT avait augmenté de manière significative mais seulement après la dose de 1 mg/kg/jour de prednisone. Dans un deuxième temps, 16 chiens atteints d’HAC ont été évalués avant l’initiation d’un traitement pour leur condition. Quinze chiens ont été évalués par TEG® et 15 par GT. Les données obtenues ont ensuite été comparées aux valeurs normales. L’analyse par TEG® a démontré que 12/15 chiens avaient au moins un paramètre suggérant un état d’hypercoagulabilité. L’analyse par GT a démontré que 4/15 chiens avaient des changements compatibles avec un état d’hypercoagulabilité. Un test t-pairé pour des valeurs de variance inégales a démontré que le groupe de chiens atteints d’HAC avait des tracés hypercoagulables et un potentiel endogène de thrombine (« endogenous thrombin potential » ou ETP) plus élevé, lorsque comparé à la population de référence. / The purpose of this study was to use thrombelastography (TEG®) and thrombin generation (TG) to evaluate coagulation in healthy beagles receiving oral prednisone as well as client-owned dogs diagnosed with hyperadrenocorticism (HAC).Six healthy adult beagles were used in a prospective ongitudinal study whereby all dogs received 1 mg/kg of prednisone orally once daily for two weeks, followed by a 6-week washout period and then 4 mg/kg of prednisone orally once daily for two weeks. TEG® tracings and TG measurements were obtained at baseline, at the end of the washout period and at the end of both corticosteroid trials. Significant results as compared to baseline were obtained for clot kinetics (K), alpha angle (α)and maximum amplitude (MA), with tracings compatible with a hypercoagulable profile following both corticosteroid trials. Thrombin generation resulted in a significant increase in endogenous thrombin potential (ETP) after the 1 mg/kg/day trial only. Secondly, sixteen dogs affected by HAC were evaluated. Fifteen dogs were evaluated by TEG® and 15 dogs were evaluated by TG before treatment and compared to the normal reference values. For the TEG® analysis, 12/15 dogs had at least one parameter that suggested hypercoagulability. A paired t test for values with unequal variance was used to compare the HAC dogs to the healthy dogs and found that HAC dogs have hypercoagulable TEG® tracings. The same results were found when TG was used with the ETP elevated in the HAC dogs. However, when dogs were evaluated individually, only 4/15 had hypercoagulable TG results.

Chez le chien, la daltéparine est un anticoagulant utilisé pour la prévention et le traitement de la thrombose. La surveillance thérapeutique de la daltéparine par l’activité anti-facteur Xa (FXa) n’est pas un test fonctionnel. Cette étude avait pour but d’étudier l’emploi de la génération de thrombine (GT) pour évaluer les effets in vitro de la daltéparine sur du plasma canin, ainsi que pour détecter les effets pharmacodynamiques de la daltéparine administrée chez des chiens sains. Premièrement, les paramètres normaux de la GT ont été établis à partir du plasma de 25 beagles et 11 chiens sains de clients. Ensuite, des pools de plasma canin fortifié avec de la daltéparine, à dose croissante, ont été analysés selon la GT, l’activité anti-FXa et selon le temps de thromboplastine partielle activée (aPTT). Finalement, 24 beagles sains répartis au hasard dans 4 groupes on reçu soit une dose sous-cutanée (SC) de 50U/kg, 100U/kg ou 150U/kg de daltéparine ou un placebo. Du plasma pauvre en plaquettes (PPP) a été récolté pendant 24 heures et analysé selon la GT, l’anti-FXa et l’aPPT. In vitro, la daltéparine a démontré un effet anticoagulant sur la GT qui était concentration-dépendant. Les tests de GT et anti-FXa étaient plus sensibles aux effets de la daltéparine que l’aPPT. L’étude pharmacodynamique a démontré que le temps, la dose ainsi qu’une interaction temps*dose avaient un effet significatif sur les paramètres de GT et anti-FXa. La GT peut mesurer les effets pharmacodynamiques de la daltéparine à des doses variées chez des chiens sains. / Dalteparin is an anticoagulant used to prevent and treat thrombotic disorders in dogs. Measurement of anti-factor Xa (FXa) activity is currently used for monitoring therapy, but remains a non-functional test. The aim of this study was to investigate if a thrombin generation (TG) assay could be used for the in vitro evaluation of the effects of dalteparin on canine plasma, as well as for monitoring the pharmacodynamic effects of dalteparin administration in healthy dogs. Normal TG parameters were assessed in plasma from 25 adult beagles and 11 client-owned healthy dogs. Pooled plasma was spiked with dalteparin to obtain 9 final increasing concentrations. TG, anti-FXa activity and activated partial thromboplastin time (aPTT) were measured for each concentration. 24 healthy beagles were randomized across four equal groups. À single SC dose of 50 U/kg, 100 U/kg or 150 U/kg of dalteparin was given and compared to a placebo group. Platelet poor plasma (PPP) was collected over 24 hours and assed by TG, anti-FXa activity and aPTT. In vitro results showed that dalteparin exerted a concentration-dependent anticoagulant effect on TG parameters and TG and anti-FXa activity were more sensitive than aPTT to detect these effects. The pharmacodynamics study showed a time, dose and time*dose interaction that significantly affected TG and anti-FXa parameters. TG can be employed to measure the pharmacodynamics effects of dalteparin at different doses in healthy dogs.

Cette étude avait comme objectif d’évaluer la coagulation par l’utilisation de la thrombélastographie (TEG®) et de la génération de thrombine (GT) chez des beagles en santé recevant de la prednisone ainsi que chez des chiens atteints d’hyperadrénocorticisme (HAC). Dans un premier temps, six beagles adultes en santé ont été évalués dans une étude prospective longitudinale au courant de laquelle chaque individu recevait 1 mg/kg/jour de prednisone par la voie orale pendant 2 semaines. Après un arrêt de traitement d’une durée de 6 semaines, ils ont finalement reçu 4 mg/kg/jour de prednisone pour encore 2 semaines. Les tracés TEG® et les mesures de la GT ont été obtenus au temps 0, à la fin des 6 semaines d’interruption de traitement, ainsi qu’à la suite des 2 dosages de prednisone. Suite aux 2 traitements avec la prednisone, des résultats significatifs,lorsque comparés aux valeurs de base, ont été obtenus pour la cinétique du caillot (« clot kinetics » ou K), l’angle alpha (α) et l’amplitude maximale (« maximal amplitude » ou MA). La GT avait augmenté de manière significative mais seulement après la dose de 1 mg/kg/jour de prednisone. Dans un deuxième temps, 16 chiens atteints d’HAC ont été évalués avant l’initiation d’un traitement pour leur condition. Quinze chiens ont été évalués par TEG® et 15 par GT. Les données obtenues ont ensuite été comparées aux valeurs normales. L’analyse par TEG® a démontré que 12/15 chiens avaient au moins un paramètre suggérant un état d’hypercoagulabilité. L’analyse par GT a démontré que 4/15 chiens avaient des changements compatibles avec un état d’hypercoagulabilité. Un test t-pairé pour des valeurs de variance inégales a démontré que le groupe de chiens atteints d’HAC avait des tracés hypercoagulables et un potentiel endogène de thrombine (« endogenous thrombin potential » ou ETP) plus élevé, lorsque comparé à la population de référence. / The purpose of this study was to use thrombelastography (TEG®) and thrombin generation (TG) to evaluate coagulation in healthy beagles receiving oral prednisone as well as client-owned dogs diagnosed with hyperadrenocorticism (HAC).Six healthy adult beagles were used in a prospective ongitudinal study whereby all dogs received 1 mg/kg of prednisone orally once daily for two weeks, followed by a 6-week washout period and then 4 mg/kg of prednisone orally once daily for two weeks. TEG® tracings and TG measurements were obtained at baseline, at the end of the washout period and at the end of both corticosteroid trials. Significant results as compared to baseline were obtained for clot kinetics (K), alpha angle (α)and maximum amplitude (MA), with tracings compatible with a hypercoagulable profile following both corticosteroid trials. Thrombin generation resulted in a significant increase in endogenous thrombin potential (ETP) after the 1 mg/kg/day trial only. Secondly, sixteen dogs affected by HAC were evaluated. Fifteen dogs were evaluated by TEG® and 15 dogs were evaluated by TG before treatment and compared to the normal reference values. For the TEG® analysis, 12/15 dogs had at least one parameter that suggested hypercoagulability. A paired t test for values with unequal variance was used to compare the HAC dogs to the healthy dogs and found that HAC dogs have hypercoagulable TEG® tracings. The same results were found when TG was used with the ETP elevated in the HAC dogs. However, when dogs were evaluated individually, only 4/15 had hypercoagulable TG results.

Introduction : L'hémophilie est une maladie génétique de la coagulation due à un déficit en facteur VIII ou en facteur IX. Ces déficits sont responsables d'un déficit du complexe ténase intrinsèque (VIIIa-IXa). De plus, le complexe ténase extrinsèque (facteur tissulaire - VIIa) est physiologiquement rapidement inhibé par le TFPI lié au facteur Xa. Nous avons évalué la capacité d'une forme tronquée du facteur Xa (GDXa), dépourvue de domaine Gla à se lier au TFPI et à soulager l'inhibition physiologique du complexe ténase extrinsèque. Matériel et Méthodes : Dans une première partie, nous avons évalué la capacité du GDXa à restaurer la génération de thrombine de plasmas d'hémophiles A et B sévères sans et avec inhibiteurs. Nous avons également comparé les profils de génération de thrombine obtenus après addition du GDXa à ceux obtenus en présence d'anticorps neutralisants anti-TFPI ou anti-antithrombine. Enfin, nous avons comparé les cinétiques enzymatiques de neutralisation du facteur Xa et du GDXa par le TFPI et l'antithrombine. Dans une seconde partie, nous avons étudié in silico les interactions entre la chaîne lourde du facteur Xa et le TFPI pour détecter les zones d'interaction défavorables. Cette étude a identifié des acides aminés du facteur Xa qui pourraient être substitués pour optimiser l'interaction avec le TFPI. Les résultats in silico ont orienté nos choix de mutagenèse dirigée pour concevoir différents variants moléculaires du GDXa (R138F, R138G, R138I) où l'arginine 138 est substituée. Ces variants protéiques ont été produits de façon recombinante dans des cellules HEK293E. La capacité des différents variants à restaurer la génération de thrombine de plasmas d'hémophiles a été testée avec les surnageants de culture cellulaires correspondants. Résultats : Dans la première partie, nous avons montré que le GDXa est capable de restaurer la génération de thrombine de plasmas d'hémophiles A et B sans et avec inhibiteurs. Comparativement au facteur Xa, le GDXa montre une affinité moindre pour le TFPI tandis que les affinités du GDXa et du facteur Xa pour l'antithrombine sont identiques. Enfin, malgré une demi-vie courte, l'effet du GDXa sur la génération de thrombine est maintenu pendant au moins une heure. Dans la seconde partie, nous avons produit les différents variants R138F, R138G et R138I en cellules HEK293E et montré que les surnageants de culture cellulaire étaient capables de restaurer la génération de thrombine de plasmas d'hémophiles de façon plus efficace que le GDXa. Conclusion : Comme le GDXa est capable de restaurer la génération de thrombine de plasmas d'hémophiles, nos résultats suggèrent que le GDXa pourrait être une alternative efficace aux thérapeutiques hémostatiques court-circuitantes actuelles chez les hémophiles sans ou avec inhibiteurs. Les résultats obtenus renforcent l'hypothèse que l'activité pro-coagulante du GDXa serait liée à la formation d'un complexe GDXa-TFPI limitant la formation du complexe Xa-TFPI nécessaire à l'inhibition physiologique du complexe ténase extrinsèque. De plus, notre approche rationnelle basée sur une étude in silico visant à augmenter l'affinité du TFPI pour le GDXa a permis de produire différents variants moléculaires du GDXa dont l'activité procoagulante in vitro est augmentée par rapport au GDXa.

Introduction : L'hémophilie est une maladie génétique de la coagulation due à un déficit en facteur VIII ou en facteur IX. Ces déficits sont responsables d'un déficit du complexe ténase intrinsèque (VIIIa-IXa). De plus, le complexe ténase extrinsèque (facteur tissulaire - VIIa) est physiologiquement rapidement inhibé par le TFPI lié au facteur Xa. Nous avons évalué la capacité d'une forme tronquée du facteur Xa (GDXa), dépourvue de domaine Gla à se lier au TFPI et à soulager l'inhibition physiologique du complexe ténase extrinsèque. Matériel et Méthodes : Dans une première partie, nous avons évalué la capacité du GDXa à restaurer la génération de thrombine de plasmas d'hémophiles A et B sévères sans et avec inhibiteurs. Nous avons également comparé les profils de génération de thrombine obtenus après addition du GDXa à ceux obtenus en présence d'anticorps neutralisants anti-TFPI ou anti-antithrombine. Enfin, nous avons comparé les cinétiques enzymatiques de neutralisation du facteur Xa et du GDXa par le TFPI et l'antithrombine. Dans une seconde partie, nous avons étudié in silico les interactions entre la chaîne lourde du facteur Xa et le TFPI pour détecter les zones d'interaction défavorables. Cette étude a identifié des acides aminés du facteur Xa qui pourraient être substitués pour optimiser l'interaction avec le TFPI. Les résultats in silico ont orienté nos choix de mutagenèse dirigée pour concevoir différents variants moléculaires du GDXa (R138F, R138G, R138I) où l'arginine 138 est substituée. Ces variants protéiques ont été produits de façon recombinante dans des cellules HEK293E. La capacité des différents variants à restaurer la génération de thrombine de plasmas d'hémophiles a été testée avec les surnageants de culture cellulaires correspondants. Résultats : Dans la première partie, nous avons montré que le GDXa est capable de restaurer la génération de thrombine de plasmas d'hémophiles A et B sans et avec inhibiteurs. Comparativement au facteur Xa, le GDXa montre une affinité moindre pour le TFPI tandis que les affinités du GDXa et du facteur Xa pour l'antithrombine sont identiques. Enfin, malgré une demi-vie courte, l'effet du GDXa sur la génération de thrombine est maintenu pendant au moins une heure. Dans la seconde partie, nous avons produit les différents variants R138F, R138G et R138I en cellules HEK293E et montré que les surnageants de culture cellulaire étaient capables de restaurer la génération de thrombine de plasmas d'hémophiles de façon plus efficace que le GDXa. Conclusion : Comme le GDXa est capable de restaurer la génération de thrombine de plasmas d'hémophiles, nos résultats suggèrent que le GDXa pourrait être une alternative efficace aux thérapeutiques hémostatiques court-circuitantes actuelles chez les hémophiles sans ou avec inhibiteurs. Les résultats obtenus renforcent l'hypothèse que l'activité pro-coagulante du GDXa serait liée à la formation d'un complexe GDXa-TFPI limitant la formation du complexe Xa-TFPI nécessaire à l'inhibition physiologique du complexe ténase extrinsèque. De plus, notre approche rationnelle basée sur une étude in silico visant à augmenter l'affinité du TFPI pour le GDXa a permis de produire différents variants moléculaires du GDXa dont l'activité procoagulante in vitro est augmentée par rapport au GDXa. / Background: Hemophilia is caused by deficiencies in coagulation factor VIII or IX, resulting in direct blockade of the intrinsic tenase complex and indirect blockade of the extrinsic tenase complex which is rapidly inhibited upon binding of factor Xa to tissue factor pathway inhibitor (TFPI). We evaluated the ability of Gla-domainless factor Xa (GDXa), a truncated form of factor Xa devoid of procoagulant properties, to bind to TFPI and to alleviate the physiological inhibition of the extrinsic tenase. Design and Methods: In the first part of this work, we evaluated the ability of GDXa to restore coagulation in plasmas from hemophilia A and B patients without and with inhibitors, using a thrombin generation assay triggered by a low concentration of tissue factor. We then compared its efficacy to generate thrombin to depletion of antithrombin or TFPI by specific antibodies. Finally, we compared the kinetics of neutralization of factor Xa and GDXa by antithrombin and TFPI. In the second part of this work, we realized an in silico study of the interactions between factor Xa heavy chain and TFPI. The aim was to detect unfavorable interactions and to identify amino-acid candidates for mutagenesis in order to increase affinity for TFPI. Taking into account the results of this in silico study, we produced by genic engienering different molecular variants of GDXa (R138F, R138G, R138I) where Arg138 was substituted by site directed mutagenesis. Proteins were produced in HEK293E cells. We tested dialyzed cell culture supernatants containing each variant to restore thrombin generation in plasmas from severe hemophilia patients. Results: In the first part of this work, we showed that GDXa was able to restore thrombin generation in plasma samples from hemophiliacs. This effect was observed for plasma from hemophilia A patients without or with inhibitors and for plasma from hemophilia B patients. GDXa had a lower affinity than factor Xa for TFPI whereas the affinities of both proteins for antithrombin were similar. Finally, despite a short half-life in plasma, the effect of GDXa on thrombin generation was sustained for at least one hour. In the second part of this work, we produced the different variants R138F, R138G et R138I in HEK293E cells and showed that cell culture supernatants were able to restore thrombin generation in a more efficient way than GDXa. Conclusions: As GDXa was able to restore thrombin generation in plasma from hemophilia patients, our results suggest that it may be an effective alternative to current treatments for hemophilia with or without inhibitors. Results sustained the hypothesis that GDXa coagulant activity is through TFPI binding and competition with factor Xa to bind TFPI resulting in limiting factor Xa-TFPI formation, which is essential for inhibition of extrinsic tenase complex. Furthermore, rational design of GDXa variants based on an in silico study lead to production of proteins whose coagulant activity is increased compared to GDXa."

Dans ce travail nous nous sommes intéressés à caractériser les modulateurs génétiques et environnementaux de la génération de thrombine (ETP).Nous avons montré que le taux d’antithrombine (AT) peut être considéré comme un facteur continu de risque de thrombose. L’ETP, le plus élevé, est observé chez les porteurs d’un déficit quantitatif en AT. Les porteurs de la mutation AT Cambridge II présentent également une augmentation de l’ETP. Parallèlement à l’AT, nous avons confirmé l’effet positif de l’allèle PT 20210A sur la génération de thrombine d’autant plus qu’il existe des antécédents personnels de thrombose veineuse (TV). A côté de ces contributions, nous avons confirmé le rôle des taux plasmatiques de fibrinogène et de facteur II, du groupe sanguin et de la prise de contraceptifs oraux sur l’ETP.Nos résultats montrent également que chez le rat, un régime riche en graisses a un effet sur la génération de thrombine. Le régime gras maintient des taux élevés d’ETP après le sevrage, alors qu’une alimentation standard le diminue. Cet effet est partiellement expliqué par l’élévation des taux de facteur VII coagulant et ne suit pas l’évolution des modifications classiques du métabolisme glucidolipidique. Les niveaux élevés d’ETP observés pendant une alimentation riche en graisses se normalisent quatre semaines après le retour à une alimentation standard.En conclusion nos données suggèrent que l’ETP peut être considéré comme un indicateur de l’état prothrombotique des patients, mais son utilisation à l’échelle individuelle dans la prédiction du risque de thrombose veineuse reste à approfondir. La mesure de la génération de thrombine peut être un outil utile pour évaluer les conséquences des modifications du régime alimentaire ou des médicaments pour traiter l’obésité sur le potentiel procoagulant circulant / In this work, we studied genetic and environmental modulators of thrombin generation by endogenous thrombin potential (ETP).We showed that plasma levels of antithrombin (AT) can be considered as risk factors for thrombosis. ETP levels are higher in patients presenting a quantitative defect of AT. In addition, mutation AT Cambridge II is also associated with an increase of ETP. Besides the AT, we confirmed a positive effect of the prothrombin 20210A allele on thrombin generation, especially in presence of venous thrombosis antecedents. These contributions, we have confirmed the role of plasma fibrinogen and factor II, blood group and oral contraceptives on thrombin generation.In addition, our results also showed an effect of high fat diet on thrombin generation in rats. Conversely to the standard fat diet, high fat diet maintened high levels of ETP after weaning. High fat diet-induced effects persisted four weeks after switching to standard fat diet. This effect could be partially explained by higher rates of coagulation factors VII and did not follow classical changes in glucidolipidic metabolism.In conclusion our data suggest that ETP can be considered as an indicator of the prothrombotic state in patients, but require more explanation to predict a risk of venous thrombosis. The measurement of thrombin generation may be a useful tool for assessing the impact of changes in diet or medication to treat obesity on circulating procoagulant potential.

Les tests de coagulation actuellement disponibles en médecine vétérinaire ne parviennent pas à détecter l’état hypercoagulable de manière fiable. Les tests usuels de l’hémostase (ex : PT, PTT, antithrombine, D-dimères, etc.) n’évaluent malheureusement qu’une infime portion de la coagulation sanguine. Les tests globaux de l’hémostase, incluant la thromboélastographie et la génération de thrombine, permettent une évaluation plus complète de l’hémostase, incluant l’équilibre entre les facteurs procoagulants et anticoagulants. Ceux-ci comportent cependant encore certaines lacunes quant à leur performance diagnostique. L’étude présentée dans ce mémoire propose des modifications à la génération de thrombine conventionnelle dans le but d’identifier un état hypercoagulable chez des chiens malades. Plus précisément, nous avons comparé les effets in vitro de la thrombomoduline et de daltéparine sur la génération de thrombine réalisée chez des chiens sains et des chiens malades, pour démontrer une déficience en anticoagulants endogènes (i.e. protéine C et antithrombine) chez ces derniers. Pour se faire, 10 chiens sains et 10 chiens malades ont été sélectionnés en fonction de leur historique, examen physique et analyses sanguines. Du plasma pauvre en plaquettes a été obtenu pour chaque chien à partir de sang total citraté, aliquoté et congelé à -80 ̊Celsius pendant moins de 18 mois. La génération de thrombine a été mesurée sur le plasma décongelé à l'aide de la méthode Calibrated Automated Thrombogram. Les mesures ont d’abord été réalisées sans anticoagulant, puis avec l’addition de thrombomoduline et de trois concentrations de daltéparine (0,2, 0,4 et 0,6 U/ml). Le potentiel de thrombine endogène (ETP), le temps d’initiation (Lag time), le temps pour l’atteinte du pic (TTPeak) et le pic (Peak) ont été obtenus et analysés à l'aide d'un modèle linéaire mixte (p < 0,05). Aucune différence n’était observée entre les groupes avant l’ajout d’anticoagulants. L’ajout de thrombomoduline et de daltéparine entraînait une diminution significative de l'ETP et du Peak dans les deux groupes. Cependant, l’effet de ces deux anticoagulants étaient significativement moins marqué dans le groupe malade par rapport au groupe sain, à l'exception du Peak aux concentrations de daltéparine les plus élevées (0,4 U/ml et 0,6 U/ml). Cette modification de la génération de thrombine conventionnelle permet donc de mettre en évidence un déficit en anticoagulant endogène chez les chiens malades, chez lesquels la génération de thrombine est moins affectée par l’ajout in vitro de substances anticoagulantes. Par conséquent, effectuer la génération de thrombine avec et sans l'ajout d'anticoagulants exogènes pourrait être bénéfique pour la détection des états d'hypercoagulables chez le chien. / Current coagulation testing in veterinary medicine fails to reliably and consistently identify hypercoagulable states. Traditional coagulation assays (e.g. PT, PTT, antithrombin, D-dimers, etc.) only assess a small portion of the process of coagulation. Global coagulation assays, including thromboelastography and thrombin generation, allow a more complete evaluation of hemostasis, including the balance of procoagulant versus anticoagulant blood components. However, these tests still have shortcomings in terms of their diagnostic utility. The study presented in this thesis investigates modifications to conventional thrombin generation techniques as an attempt to better identify hypercoagulable states in sick dogs. More specifically, we aimed to compare the in vitro effects of thrombomodulin and dalteparin on thrombin generation performed in healthy dogs and dogs presented with illnesses associated with hypercoagulable states. We hypothesized that addition of these agents would demonstrate endogenous anticoagulant deficiencies (i.e. protein C and antithrombin) in sick dogs. Ten healthy dogs and ten sick dogs were selected based on history, physical examination and complete blood work. Platelet-poor plasma was obtained from citrated whole blood, aliquoted and frozen at -80 ̊Celsius for less than 18 months. Thrombin generation was measured on thawed plasma using a Calibrated Automated Thrombogram assay. Measurements were performed without anticoagulant and with the addition of thrombomodulin and dalteparin at three dilutions (0.2, 0.4 and 0.6 U/ml). Endogenous thrombin potential (ETP), lag time (Lag time), time to peak (TTPeak) and peak thrombin generation (Peak) were recorded and analyzed using a mixed linear model (p < 0.05). No difference was observed between the groups before the addition of anticoagulants. The addition of thrombomodulin and dalteparin significantly decreased ETP and Peak thrombin generation in both groups. However, the effects of both anticoagulants were significantly less in the diseased group compared to the healthy group, except for Peak at the highest dalteparin concentrations (0.4 U/ ml and 0.6 U/ml). The addition of thrombomodulin and dalteparin to plasma in vitro highlights an endogenous anticoagulant deficiency in this population of sick dogs, by failing to reduce thrombin generation to the same extent as in healthy dogs. Therefore, performing thrombin generation with and without the addition of exogenous anticoagulants might be beneficial for the detection of hypercoagulable states in the dog.

L'inhibiteur de la Voie du Facteur Tissulaire (TFPI) est une protéine régulatrice de la coagulation plasmatique intervenant à la phase initiale de la cascade. Il inhibe en présence de la protéine S (PS) le facteur Xa et ce complexe TFPI-Xa inactive ensuite le complexe FT-VIIa. Nous avons recherché une résistance à l'activité anticoagulante du TFPI. La sensibilité du plasma à une quantité fixe de TFPI a été évaluée sur la base d'un temps de thromboplastine diluée (TTD) réalisé avec et sans TFPI : - chez des patients ayant présenté une thrombose veineuse profonde inexpliquée ; cette résistance suspectée sur une 1ère étude n'a pas été confirmée sur la 2ème. - chez des patientes enceintes ; une résistance au TFPI acquise a été montrée et rapportée au déficit acquis en PS ; cependant le degré de résistance au TFPI ne peut pas être utilisé comme marqueur de risque de pathologie vasculaire placentaire. Chez des patients obèses l'effet inhibiteur des taux élevés de Lp(a) sur l'activité TFPI décrit in vitro n'a pas été retrouvé in vivo pas plus que l'effet de l'aspirine sur la normalisation des taux de Lp(a). Le TFPI joue un rôle dans les manifestations hémorragiques des hémophiles. Nous avons montré que les hémophiles B ont comparativement aux A des taux moindres de TFPI ce qui pourrait expliquer leur différence en terme de manifestations hémorragiques. Les taux de TFPI libre sont bien corrélés aux paramètres de la génération de thrombine surtout au temps de latence. En présence d’un anti TFPI humain la génération de thrombine est corrigée chez l'hémophile. Cette correction dépend de la concentration d'anti TFPI, est saturable et doit être étudiée sur du plasma riche en plaquettes / TFPI is a multivalent Kunitz-type proteinase inhibitor that directly inhibits FXa and produces FXa-dependent feedback inhibition of the FVIIa–TF complex. It was recently demonstrated that Protein S (PS) plays the role of TFPI cofactor by enhancing the TFPI inhibition of factor Xa in vivo. Approximately 80% of plasma TFPI circulates as a complex with plasma lipoproteins, about 5–20% circulating as free TFPI. Under quiescent conditions, approximately 50–80% of intravascular TFPI is stored in association with the endothelium. Full-length TFPI α carried in platelets constitutes 8-10% of the total amount of TFPI in the blood, corresponding to a quantity comparable to that of soluble full-length TFPI α in the plasma. We searched for resistance to TFPI activity in patients who presented idiopathic venous thrombosis at a young age. Plasma sensitivity to TFPI was evaluated on the basis of diluted prothrombin time (dPT) measured in patients and in control plasma in the presence (W) and absence (Wo) of exogenous TFPI. At the same time, dPT was measured on a reference plasma to establish a normalized ratio termed TFPI NR and defined as (dPT wTFPI/ dPT Wo TFPI) patient or control / (dPT wTFPI/ dPT Wo TFPI) reference plasma. In an initial study, we found that TFPI resistance could be considered as a new coagulation abnormality that could be related to unexplained thrombosis. In a second study, we failed to demonstrate a role of TFPI resistance in patients with venous thrombosis, abnormal TFPI NR being more likely related to the non-respect of preanalytical conditions rather than to an inherited trait. However, in another study, we showed that inherited or acquired PS deficiency was responsible for a TFPI resistance, providing an ex vivo demonstration that PS is the cofactor of TFPI activity. We showed that this TFPI resistance existed throughout pregnancy and that it disappeared when PS returned to normal values after delivery. We evaluated this TFPI resistance as a possible marker of the risk of a gestational vascular complication (GVC) in 72 patients at risk of developing a GVC. TFPI NR did not differ between GVC+ patients (n =15) and GVC– patients (n = 57). High levels of Lipoprotein(a) (Lp(a) have been shown to be an independent risk factor for cardiovascular disease, lowering of these levels not being achievable by any treatment except possibly aspirin. An in vitro study showed that TFPI activity could be inhibited by Lp(a). We did not confirm this TFPI inhibition in vivo in 20 obese patients with coronary insufficiency who had either normal Lp(a) levels (≤ 0.3 g/L; n = 15) or high Lp(a) levels (≥ 0.3 g/L; n = 5) . Moreover, we found no effect of aspirin treatment on Lp(a) whatever the initial level of Lp(a). Haemophilia B patients bleed less than haemophilia A patients. We showed that this difference in bleeding profile could be explained by lower free TFPI levels in haemophilia B patients compared to haemophilia A patients. In an ongoing study, we showed that in haemophilia A patients there was a strong correlation between the different parameters of thrombin generation (TG) and free TFPI. We also showed, in a TG assay performed in platelet-rich plasma (PRP) with a low TF concentration, that LT was sensitive to free TFPI levels whatever the type of haemophilia and whatever theseverity of the disease. We demonstrated that blocking TFPI by an anti-TFPI Antibody (Ab) allows complete correction of the TG profile in PRP. We showed that it is of major importance to perform a TG assay in PRP in order to evaluate the efficacy of anti-TFPI Ab in correcting TG parameters in haemophilia patients

L'objectif principal de ce travail était de comparer l'implication (i) de cellules vasculaires, cellules musculaires lisses vasculaires (CML) et cellules endothéliales (CE), ou des cellules circulantes, les plaquettes, et (ii) des microparticules (MP) issues de ces différentes cellules dans la génération de la thrombine mais également dans son inhibition par les systèmes anticoagulants de la protéine C activée (PCa) et de l'inhibiteur de la voie du facteur tissulaire (TFPI), et d'identifier les mécanismes et les déterminants responsables des différences observées entre ces supports cellulaires pour la coagulation. Nous avons démontré que l'intégrine [alpha]v[gamma]3 qui est le récepteur pour la prothrombine sur les surfaces vasculaires était impliquée dans la génération de thrombine à la surface des CML soumises ou non à des déformations mécaniques cycliques. A l'état de base, les CML et les CE ont un potentiel thrombinique similaire, mais moins important que celui des plaquettes. Nous avons montré un rôle synergique du TFPI avec la PCa dans l'inhibition de la génération de thrombine à la surface de ces cellules plus importante avec les CML qu'avec les CE. L'ensemble de nos résultats suggère que les CML pourraient exercer des effets procoagulants comparables aux CE mais avec des régulations différentes en réponse aux facteurs pro- et anticoagulants, et que les MP issues de cellules vasculaires ont un pouvoir thrombogène très supérieur à leurs cellules d'origine / The main objective of this study was to compare the implication (i) of vascular cells, smooth muscle cells (SMC) and endothelial cells (EC), or circulating cells, platelets, and (ii) microparticles (MP) derived from these different cells in the generation of thrombin but also in its inhibition by the activated protein C (APC) and the tissue factor pathway inhibitor (TFPI), and to identify the mechanisms and determinants responsibles for observed differences between these different cell supports for coagulation. We have demonstrated that [alpha]v[gamma]3 integrin, the prothrombin receptor on the vascular surfaces, was involved in the generation of thrombin on the surface of these cells subjected or not subjected to cyclic mechanical deformations. At baseline, SMC and EC, have equivalent thrombin generating capacities, but less than that of platelets. We have shown a synergistic role of TFPI with APC in the inhibition of thrombin generation at the surface of these cells, more important with SMC than with EC. Taken together, our results suggest that SMC may exert procoagulant effects comparable to EC but with different regulations in response to pro-and anticoagulant factors, and that MP derived from vascular cells have a very higher thrombogenic activity compared to their parent cells

La drépanocytose est associée à un état d’hypercoagulabilité qui se manifeste sur le plan clinique par un risque augmenté de thromboses artérielles et veineuses. L’exploration de la coagulation chez les patients drépanocytaires montrait surtout une activation de la coagulation et des altérations des acteurs pro- et anticoagulants du système hémostatique. Les tests de coagulation globale de routine tels que l’aPTT et le PT sont peu sensibles aux états d’hypercoagulabilité. La fonction hémostatique globale des patients drépanocytaires était donc peu connue. Le test de génération de thrombine est un test de coagulation globale, sensible aux états d’hypo- et d’hypercoagulabilité, facile à réaliser de nos jours avec une bonne reproductibilité. Nous l’avons utilisé pour démontrer que la coagulation globale des enfants drépanocytaires était caractérisée par une accélération des réactions de formation de la thrombine et par une augmentation du potentiel de thrombine endogène. Nous avons par la suite montré que les taux élevés de microparticules pro-coagulantes et du facteur VIII chez les enfants drépanocytaires seraient les facteurs déterminant l’accélération des réactions de formation de thrombine tandis que la réduction de l’activité anticoagulante du système protéine C / protéine S serait le facteur déterminant l’augmentation du potentiel de thrombine endogène. Les marqueurs de l’hémolyse corrélaient significativement avec ces facteurs ainsi qu’avec les paramètres de génération de thrombine, suggérant que l’hémolyse serait le mécanisme pathologique à la base de l’augmentation du potentiel de génération de thrombine chez les enfants drépanocytaires. Les paramètres de génération de thrombine n’étaient pas significativement différents entre l’état de stabilité clinique et l’état de crise vaso-occlusive. Chez les enfants hétérozygotes composites, ces paramètres avaient des valeurs intermédiaires entre celles des enfants contrôles et celles des enfants drépanocytaires homozygotes. Près de 40 % des enfants drépanocytaires homozygotes avaient un potentiel hémostatique supérieur à la moyenne + 2DS des enfants contrôles du même âge. Ces enfants présentant une génération de thrombine élevée se distinguaient des autres par leur plus jeune âge, une plus grande intensité de l’hémolyse, une plus courte durée de traitement par l’hydroxyurée et des vélocités du flux sanguin au doppler transcrânien plus élevées. Ces données suggèrent davantage un lien entre le potentiel de génération de thrombine et la vasculopathie cérébrale chez les enfants drépanocytaires. L’analyse de 4 enfants ayant reçu une greffe de cellules souches hématopoïétiques montrait une tendance à la réduction du potentiel de génération de thrombine et des autres altérations de la coagulation trois mois après la greffe. Le test de génération de thrombine permet une meilleure exploration de la coagulation globale des enfants drépanocytaires. Sa réalisation sur sang total permettrait une analyse plus globale en intégrant la participation des éléments figurés du sang particulièrement les globules rouges./<p>Sickle cell disease is associated with a hypercoagulable state that express clinically by an increased risk of arterial and venous thrombosis. The exploration of coagulation in sickle cell patients showed mainly activation of coagulation and alterations pro-and anticoagulants actors of the hemostatic system. Routine global testing of coagulation such as the prothrombin time and the activated partial thromboplastin time are insensitive to hypercoagulable states. The overall hemostatic function in sickle cell disease was so little known. The thrombin generation test is a test of overall coagulation. It is sensitive to both hypo- and hypercoagulable states. It is easy to perform nowadays with good reproducibility. We used it to demonstrate that the overall coagulation of sickle cell disease children was characterized by an acceleration of the reactions of thrombin formation and an increase of the endogenous thrombin potential. We have subsequently shown that high levels of procoagulant microparticles and high levels of factor VIII in children with sickle cell disease are the factors determining the acceleration of reactions leading to thrombin formation. Our results also showed that the reduced activity of the protein C / S anticoagulant pathway is a determining factor of the increased endogenous thrombin potential in sickle cell children. Markers of hemolysis correlated significantly with these factors as well as the parameters of thrombin generation, suggesting that hemolysis is probably the pathological mechanism underlying the increased potential for thrombin generation in children with sickle cell disease. Nearly 40% of children with homozygous sickle cell disease had their hemostatic potential above the mean + 2SD that of controls children of the same age. These children with high thrombin generation differed from others by their younger age, greater intensity of hemolysis, a shorter duration of treatment with hydroxyurea. They also had higher velocity of blood flow using transcranial Doppler. These data further suggest a potential link between thrombin generation and cerebral vasculopathy in children with sickle cell disease. Analysis of four children who received hematopoietic stem cells transplantation showed a tendency towards a reversibility of thrombin generation and other alterations of coagulation three months after the transplant. Thrombin generation assay allows a better exploration of the global coagulation of sickle cell disease children. Its realization on whole blood would be a more comprehensive analysis as it would integrate the participation of blood cells particularly red blood cells. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished