Dans cette thèse nous nous sommes intéressés aux copolymères hybrides qui combinent des segments polypeptides et polymères classiques au sein de la même macromolécule. Relier ces chaînes de façon covalente permet d'allier intimement les propriétés des deux composants : la solubilité, la processabilité, les propriétés de nanostructuration des copolymères classiques, avec les propriétés de biocompatibilité, d'auto-structuration ou de stimulabilité des polypeptides. Ce travail concerne l'étude de matériaux nanostructurés et stimulables à base de copolymères hybrides greffés. Trois types ont été préparés. Le premier type est constitué d'un squelette poly(N,N-diméthylacrylamide) hydrophile, et de greffons courts poly(L-Lysine) présentant des transitions entre les conformations hélice-alpha, feuillet-beta et désordonnée. En solution aqueuse, ces transitions sont induites par variations de pH et de température. Nous présentons un système dont le changement réversible d'état macroscopique -solution liquide/gel- dépend d'un changement de structure secondaire des greffons. Le deuxième type de copolymère est basé sur le même squelette hydrophile, avec des greffons hydrophobes poly(gamma-benzyl-L-glutamate) se structurant en hélice-alpha. Dans l'eau, ce copolymère amphiphile forme des superstructures membranaires et vésiculaires de l'échelle de la dizaine de microns. La formation de ces agrégats est attribuée à l'association des hélices-alpha, contrainte à deux dimensions du fait de la présence du squelette hydrophile. La synthèse d'un troisième type de copolymère hybride greffé a été testée. Cette synthèse met en jeu le couplage entre segments peptidiques préformés et un polystyrène réactif.

Améliorer le recyclage des caoutchoucs est un enjeu majeur de la société actuelle. Ces matériaux sont classiquement réticulés de manière permanente par chimie covalente, ce qui empêche toute modification ultérieure de la structure du réseau. Au cours de cette thèse, nous avons cherché à concevoir le recyclage en amont, en utilisant des méthodes de réticulation non-permanentes. Le caoutchouc naturel époxydé (ENR), choisi comme élastomère de base de l'étude, est efficacement réticulé par l'action de diacides carboxyliques qui réagissent sur les fonctions oxiranes pour former des ponts esters. D'une part, l'ajout d'un catalyseur de transestérification au sein du matériau a permis d'envisager l'obtention de propriétés vitrimères. Les avantages de cette chimie covalente échangeable sont mis en évidence par comparaison avec les réseaux permanents faiblement réticulés qui montrent eux aussi des propriétés de relaxation et d'adhésion. D'autre part, l'utilisation d'un diacide comportant dans sa chaîne une fonction disulfure dynamique apporte un certain degré de recyclabilité, comparable à ce qui peut être obtenu par vulcanisation conventionnelle au soufre. La chimie décrite ici présente cependant l'avantage majeur de ne pas être toxique pour l'environnement, contrairement à la vulcanisation. Enfin, le greffage d'acides gras à chaîne cristallisable sur l'ENR conduit à l'obtention d'élastomères thermoplastiques. L'étude par diffraction des rayons-X sous traction cyclique montre que ces réseaux physiques cristallisent sous contrainte aussi bien que l'ENR réticulé chimiquement aux diacides. / Improving rubber recyclability is a major challenge of today’s society. These materials are usually crosslinked through permanent covalent chemistry, which prevents any further modification of the network structure. The aim of this thesis was to design the recyclability up-stream by using non-permanent chemistry for rubber crosslinking. Epoxidized natural rubber (ENR), chosen as the base rubber, is efficiently crosslinked by reaction of dicarboxylic acids on oxirane rings to form ester bonds. On the one hand, the addition of a transesterification catalyst let foresee the obtaining of vitrimer properties. The advantages of this exchangeable chemistry are shown by comparison to lightly permanently crosslinked rubbers that also show stress relaxation and adhesion properties. On the other hand, using a functionalized diacid with a central disulphide function, a certain degree of reprocessability could be obtained, comparable to what was obtained by conventional sulphur vulcanization. A major advantage of the presented diacid chemistry over vulcanization is the non-toxicity towards the environment. Lastly, by grafting long crystallizable fatty acids onto ENR, we synthesized thermoplastic elastomers. Like diacid-crosslinked ENR (chemical network), these physical networks show strain-induced crystallization measured by X-ray diffraction during cyclic tensile tests.

Suite à une transplantation, les patients présentent un affaiblissement de leur système immunitaire laissant ainsi place libre aux infections opportunistes et principalement au CMV. L’implication de ce virus dans l’accélération de la mise en place du rejet chronique du greffon reste controversée et largement incomprise. Nos objectifs ont été d’une part de déterminer l’impact de l’infection à CMV du donneur sur la survie du greffon rénal et d’autre part d’identifier certains facteurs liés à la réponse immunitaire de l’hôte pouvant moduler ce risque. Selon nos résultats, l’infection à CMV du donneur est un facteur de risque indépendant de la perte des greffons rénaux, d’autant plus si le receveur est aussi infecté. Le SNP PD-1.3 est un facteur de risque génétique fort de la perte du greffon rénal associé au CMV du donneur et ce résultat est confirmé grâce à une cohorte de validation de patients transplantés pulmonaires. Ce travail suggère un lien fort entre ce SNP et l’épuisement de la réponse immunitaire anti-CMV et met en avant l’importance de la physiopathologie liée au CMV sur l’association clinique observée. / Following a solid organ transplant, and to prevent the risk of rejection, patients take immunosuppressive treatments that weaken their immune system and promote tumors and infections, including cytomegalovirus (CMV). This virus is the cause of clinical infectious syndromes but also many "indirect" effects which are not yet clearly understood. Our objectives were firstly to determine the impact of the CMV donor infection on the renal graft survival and secondly to identify factors related to the immune response of the host which can modulate the risk. We showed that the CMV donor is an independent risk factor for kidney graft loss, especially if the recipient is infected. The SNP PD-1.3 is a strong genetic risk factor for renal graft loss associated with CMV donor and this result is confirmed by a validation cohort of lung transplant patients. This work suggests a strong link between this SNP and the exhaustion of the immune response specific anti -CMV and highlights the importance of the pathophysiology associated with CMV on the observed clinical association.

Contexte : La réponse allo-immune induite par la transplantation à partir d'un donneur génétiquement différent est un obstacle majeur au succès de la greffe. Notre objectif est de caractériser les différents phénotypes de rejet d'allogreffe rénale et d'identifier la façon dont chacun est associé aux anticorps anti-HLA. Nous avons également évalué l’impact de certaines propriétés de ces anticorps, comme leur intensité ou leur capacité à fixer le complément, sur l'échec des allogreffes rénales. Pour finir, nous avons étudié l’impact pronostic des formes indolentes de rejets ainsi que l’apport des nouvelles technologies d’analyses transcriptomique des biopsies de patients transplantés. Méthodes : Nous avons utilisé une approche en population, basée sur l’étude de larges cohortes de receveurs de greffes rénales. L’étude concomitante des données immunologiques et histologiques, nous a permis de corréler les caractéristiques des anticorps anti-HLA circulants aux phénotypes lésionnels. Résultats : Nous avons identifié et caractérisé 4 types distincts de rejet : les rejets vasculaires médiés par les lymphocytes T (9%) et par les anticorps (21%), non reconnus par les classifications internationales, et les rejets cellulaires (46%) et humoraux sans vascularite (24%). Le risque de perte de greffons est le plus important dans les cas de rejet vasculaire médié par anticorps. Les anticorps dirigés contre le donneur (DSA) fixant le complément induisent un phénotype histologique plus sévère, dominé par des lésions inflammatoires et plus de dépôts de la fraction C4d du complément dans les greffons. En leur présence, le risque de perte de greffons est augmenté de 3,7 fois (IC95 1,9-7,2). Les formes indolentes de rejet médié par les anticorps sont également associées à un risque accru de perte du greffon. L’utilisation d’approches moléculaires permet d’améliorer la stratification du risque au sein du groupe des patients présentant des rejets humoraux. Conclusion : Ce travail répond à un besoin clinique pressant dans le domaine de la transplantation, celui de déterminer l’impact clinique des anticorps anti-HLA et d’améliorer la stratification du risque immunologique en se basant sur leurs propriétés et l’utilisation de nouvelles technologies pour mieux caractériser l’activité et le stade des rejets humoraux. / Background : The alloimmune response induced by transplantation from a donor who differs genetically from the kidney recipient has always been the major obstacle to graft success. The present work aimed to improve characterization of kidney-allograft rejection phenotypes and identify how each one is associated with anti-HLA antibodies. We also sought to determine whether characteristics of these antibodies i.e., their levels or complementbinding ability, might play a role in kidney allograft failure. Finally, we evaluated the clinical relevance of indolent forms of ABMR and the clinical relevance of new genes expression technologies to stratify the kidney recipients at risk for failure. Methods : We used a population-based approach in precisely phenotyped cohorts of kidney recipients. The design of our study, which is based on the concomitant evaluation of immunologic and histologic data, permits a precise connection of circulating anti-HLA antibodies with a phenotype of graft injury. Findings : We identified four distinct patterns of kidney allograft rejection: T cell-mediated vascular rejection (9%), antibody-mediated vascular rejection (21%), not included in international classifications, T cell- (46%) and antibody-mediated rejection without vasculitis (24%). Risk of graft loss was 9.07 times (95CI 3.6-19.7) higher in antibody-mediated vascular rejection than in T-cell mediated rejections (p<0.0001). Patients with post-transplant complement-binding DSA had more severe graft injury phenotype with higher inflammation and increased deposition of complement fraction C4d. They have the poorest graft survival with 3.7 fold increased risk of graft loss (95CI 1.9-7.2). Subclinical ABMR is a truncated for of rejection associated with risk of kidney allograft failure. Gene expression assessment in kidney allografts with early ABMR improves classification of individuals at risk for kidney allograft loss. Conclusion : This work addresses the unmet need of the deleterious impact of anti-HLA antibodies and the improvement of risk stratification in kidney transplantation. Recognition of distinct phenotypes could lead to the development of new treatment strategies. Gene expression assessment appears useful to evaluate disease activity, disease state and prediction of failure.

INTRODUCTION : Les greffons de veine saphène interne (GVS) sont encore régulièrement utilisés comme conduits en chirurgie de pontage aorto-coronarien (PAC). Les dommages subis par les segments de veine saphène pendant le prélèvement et le stockage favorisent une dysfonction endothéliale qui se manifeste par une diminution de la production d'oxyde nitrique et/ou par une augmentation du niveau de stress oxydant pouvant entraîner une défaillance du greffon veineux se traduisant par une occlusion. La solution saline héparinée est la solution de préservation de référence malgré plusieurs études démontrant ses effets néfastes sur les GVS. GALA est une solution de préservation de greffons autologues vasculaires spécialement développée pour préserver l'intégrité structurale et fonctionnelle de la couche endothéliale des greffons utilisés en chirurgie de pontages aorto-coronariens. OBJECTIF : Comparer la préservation de l'intégrité des fonctions endothéliales des greffons de veine saphène après le stockage dans la solution GALA versus dans la solution saline héparinée dans le cadre d’une étude contrôlée et randomisée en étudiant la réactivité vasculaire en chambres d’organes. RÉSULTATS : Les segments de GVS d'un total de quinze patients ont été obtenus et divisés en anneaux de 3 mm de largeur. Il n'y avait pas de différences significatives dans les niveaux de contraction en réponse au chlorure de potassium, à la phényléphrine, ni dans les concentrations de phényléphrine nécessaires pour atteindre le niveau de contraction cible entre les anneaux du groupe GALA versus le groupe de saline héparinée. Les courbes dose-réponse du groupe solution GALA ont démontré une amélioration significative des relaxations dépendantes de l'endothélium par rapport au groupe solution saline héparinée. Les contractions et relaxations indépendantes de l'endothélium induites respectivement par la phényléphrine et le nitroprussiate de sodium étaient similaires dans les anneaux de GVS des deux groupes. CONCLUSION : L’utilisation intra-opératoire d'une solution développée spécifiquement pour la préservation de l’intégrité endothéliales présente un potentiel d’avantages cliniques chez les patients qui subissent une chirurgie de PAC. Les observations précédentes suggèrent que la solution GALA pourrait réduire la dysfonction endothéliale associée à la défaillance des greffons veineux et incite des évaluations à long terme plus approfondies dans le cadre d’essais cliniques. / INTRODUCTION: Saphenous vein grafts (SVGs) are still commonly used as conduits for coronary artery bypass grafting (CABG). Injury to SVGs during harvesting and storage promotes endothelial dysfunction, which is attributed to a decrease in production of nitric oxide and/or increased level of oxidative stress that can lead to vein graft failure (VGF). Heparinized saline is still the standard of care intraoperative preservation solution despite several studies demonstrating its detrimental effects on SVGs. GALA is an innovative one-time intraoperative graft storage solution developed to preserve endothelial integrity. OBJECTIVE: To investigate, in a randomized controlled study, endothelial functional integrity of saphenous vein grafts following storage in GALA vs heparinized saline using ex vivo vascular reactivity studies in organ chamber experiments. RESULTS: Segments of saphenous vein grafts from a total of fifteen patients were obtained and divided into 3 mm wide rings for evaluation. There were no significant differences in the levels of contraction in response to potassium chloride and to phenylephrine between groups, nor in the concentrations of phenylephrine needed to achieve the target level of contraction in saphenous vein graft rings. Concentration-response curves of the GALA group demonstrated a significant improvement in endothelium-dependent relaxations compared to the heparinized saline group. Endothelium-independent contractions and relaxations induced by phenylephrine and sodium nitroprusside, respectively, were not altered in saphenous vein graft rings from both groups. CONCLUSIONS: Intraoperative application of a solution developed for graft preservation demonstrated a potential benefit to protect endothelial and vascular functional integrity in saphenous vein grafts of patients undergoing CABG. These data suggest that the GALA solution may reduce endothelial dysfunction associated with vein graft failure and warrant further long-term evaluation in clinical trials.