Proefschrift Universiteit Maastricht. / Met lit. opg. - Met samenvatting in het Nederlands.

Proefschrift Maastricht. / Met lit. opg. en een samenvatting in het Nederlands.

Proefschrift Universiteit Maastricht. / Met bibliogr., lit. opg. - Met een samenvatting in het Nederlands.

Proefschrift Maastricht. / Met lit. opg. - Met een samenvatting in het Nederlands.

Proefschrift Universiteit van Amsterdam. / Lit. opg.: p. 157-163. - Met samenvatting in het Nederlands.

Le stress oxydatif joue un rôle majeur dans la mort des cellules neuronales dans diverses conditions neuropathologiques. Cependant, les astrocytes réactifs, en produisant des facteurs neuroprotecteurs et antioxydants, sont capables de protéger les neurones contre le stress oxydatif. De ce fait, la protection des cellules gliales contre les facteurs nocifs, s’avère indispensable pour prévenir les dommages des cellules nerveuses. Les globines du cerveau, en particulier, la neuroglobine (Ngb) et l’hémoglobine (Hb), exprimées dans les cellules nerveuses, jouent un rôle important dans le métabolisme de l’oxygène. Récemment, il a été démontré, que ces protéines exercent des effets neuroprotecteurs dans les modèles expérimentaux de maladies neurodégénératives. Cependant, aucun effet glioprotecteur n’a été rapporté. Les objectifs de ce travail de thèse sont, de mettre en évidence les effets protecteurs de l’Hb et la Ngb dans les astrocytes en culture en présence d’un stress oxydant, et d’élucider les mécanismes intracellulaires mis en jeu. Nous avons démontré que l’Hb et la Ngb sont capables de promouvoir la survie des astrocytes en condition de stress oxydatif, et ce en réduisant significativement la surproduction des ROS, la surexpression des gènes pro-inflammatoires (IL-6, IL-33, iNOS), le dysfonctionnement mitochondrial et la stimulation de l’activité de la caspase-3/7. Nous avons montré aussi que les effets anti-apoptotiques impliquent l’activation des voies de signalisation ERK-MAPK. En outre, nous avons vérifié les effets glioprotecteurs sur un modèle animal de stress oxydatif chronique, les souris KO TP53INP1, ainsi que sur un modèle animal d’hypoxie. / Oxidative stress plays a major role in the death of neuronal cells under various neuropathological conditions. However, reactive astrocytes, by producing neuroprotective and antioxidant factors, are able to protect neurons against oxidative stress. Therefore, protecting glial cells from harmful factors is essential to prevent nerve cell damage. Brain globins, in particular, neuroglobin (Ngb) and hemoglobin (Hb), expressed in neurons and glial cells, play an important role in the metabolism of oxygen. Recently, it has been demonstrated that these proteins exert neuroprotective effects in experimental models of neurodegenerative diseases. However, no glioprotective effect has been reported. The objectives of this thesis work are to demonstrate the protective effects of Hb and Ngb in cultured astrocytes in the presence of oxidative stress and to elucidate the intracellular mechanisms involved. We have demonstrated That Hb and Ngb are able to promote the survival of astrocytes under oxidative stress conditions by significantly reducing over-production of ROS, overexpression of pro-inflammatory genes (IL-6, IL-33, iNOS) Mitochondrial dysfunction and stimulation of caspase-3/7 activity. We have also shown that anti-apoptotic effects involve the activation of ERK-MAPK signaling pathways. In addition, we verified the glioprotective effects on an animal model of chronic oxidative stress, KO mice TP53INP1, as well as on an animal model of hypoxia.

Un bio-marqueur est un paramètre biologique absent ou exprimé à un taux basal en situation physiologique, et présent ou surexprimé en cas d'altération de la fonction tissulaire correspondante. Le dosage de certain bio-marqueurs permet de suivre voire d'anticiper la survenue d'une complication en post-opératoire, et permet la prise en charge rapide et adaptée de cette complication. Les patients opérés cardiaques sont exposés à plusieurs types de complications. Les plus importantes sont l'ischémie myocardique résiduelle voire l'infarctus péri-opératoire, les complications respiratoires, l'insuffisance rénale et les infections de la cicatrice sternale. Chacune de ces complications augmente la morbi-mortalité post-opératoire. Le dosage de la TROPONINE I CARDIAQUE a montré son intérêt dans la détection des ischémies myocardiques résiduelles et le diagnostic d'infarctus péri-opératoire. Nous avons testé l'intérêt du ratio Troponine I cardiaque à 12h / Troponine I cardiaque à 6h dans la détection des ischémies myocardiques résiduelles post-opératoires. Nous avons démontré qu'un rapport de troponine H 12/H6> 1.3 permet de détecter les lésions des greffons au décours de pontages coronariens. Leur détection précoce permet de prévenir l'évolution péjorative des greffons. La NEUTROPHIL GELATINASE-ASSOCIATED LIPOCALIN (NGAL), est un marqueur de l'insuffisance rénale jamais encore testé chez les patients insuffisants rénaux chroniques en pré-opératoire de chirurgie cardiaque. Nous avorn démontré que la NGAL plasmatique est un marqueur robuste de l'apparition d'une insuffisance rénale aigüe en post­opératoire de chirurgie cardiaque, chez des patients déjà insuffisants rénaux en pré-opératoire. Un taux de NGAL à la 6ème heure supérieur à l 55ng/ml est un facteur de risque indépendant de survenue d'une insuffisance rénale aigüe post­opératoire. L'ENDOCAN est un marqueur de l'atteinte pulmonaire, qui n'a jamais été testé dans le cadre de la chirurgie cardiaque. Nous proposons de: 1) Déterminer la cinétique de L'Endocan dans le contexte inflammatoire de la CEC, 2) Evaluer le lien entre la diminution du taux d'Endocan circulant et le risque d'évolution vers une défaillance respiratoire d'origine septique ou inflammatoire, 3) Comparer la cinétique de l'Endocan à celle d'autres marqueurs de l'inflammation et de l'infection: Protéine C Réactive (CRP) et procalcitonine (PCT), et 4) Evaluer la valeur pronostique du taux d'Endocan dans la survenue des décès postopératoires d'origine respiratoire. Nous avons réalisé une étude pilote qui a mis en évidence que 6 heures après l'intervention, les patients ayant présenté une infection pulmonaire post-opératoire avaient des niveaux significativement plus élevés d'Endocan que les patients sans infection pulmonaire. Cette étude pilote a montré un intérêt potentiel pour concevoir une étude spécifique, qui a été soumise pour publication. Nous avons réalisé secondairement une étude prospective incluant 155 patients. Les résultats confirment ceux de l'étude pilote à savoir que le taux d'Endocan en préopératoire et à 6 heures est prédictif de l'atteinte pulmonaire post-opératoire. / A biomarker is a biological parameter absent or expressed at a basal Ievel in physiological situation, and present or overexpressed in the event ofalteration of the corresponding tissue function. The dosage ofsome biomarkers makes it possible to follow or even anticipate the occurrence of a postoperative complication, and allows a rapid and adapted management ofthis complication. Patients with heart surgery are exposed to several types of complications. The most important are residual myocardial ischemia and perioperative infarction, respiratory complications, renal insufficiency and sternal wound infections. Each c these complications increases post-operative morbidity and mortality. The determination of the cardiac TROPONINE I has shown its interest in the detection ofresidual myocardial ischemia and the diagnosis ofperioperative infarction. We tested the cardiac Troponin I ratio at 12 h / cardiac Troponin I at 6 h in the detection ofpost-operative residual myocardial ischemia. We have demonstrated that a ratio oftroponin Hl2 / H6> 1.3 makes it possible to detect the lesions of the grafts after coronary bypass surgery. Their early detection makes it possible to prevent the pejorative evolution of the grafts. NEUTROPHIL GELATINASE-ASSOCIATED LIPOCALIN (NGAL), is a marker ofrenal failure never tested in patients with chronic renal failure in preoperative cardiac surgery. We have demonstrated that plasma NGAL is a robust marker for the development of acute renal failure in postoperative cardiac surgery in patients with pre-operative renal failure. An NGAL level at the 6th hour above 155ng / ml is an independent risk factor for the occurrence of post­operative acute renal failure. ENDOCAN is a marker ofpulmonary involvement, which has never been tested in cardiac surgery. We propose to: 1) Determine the kinetics ofEndocan in the inflammatory context of the CEC, 2) Assess the Iink between the decrease in circulating endocan and the risk ofprogress towards respiratory failure ofseptic origin or Inflammatory, 3) Compare endocan kinetics with other markers of inflammation and infection: Protein C Reactive (CRP) and procalcitonin (PCT), and 4) Assess the prognostic value of the rate of inflammation, Endocan in the occurrence ofpostoperative respiratory deaths. We conducted a pilot study that found that 6 hours after the procedure, patients with postoperative pulmonary infection had significantly higher levels ofEndocan than patients without pulmonary infection. This pilot study showed a potential interest in designing a specific study, which was submitted for publication. We performed a prospective study, which included 155 patients. The results confirm the results of the pilot study, namely that the preoperative and 6-hour Endocan is predictive ofpostoperative pulmonary involvement

Anemi kan uppstå till följd av förlust av erytrocyter eller försämrad produktion av nya erytrocyter. För att upptäcka och följa upp patienter med anemi är det viktigt att korrekt kunna mäta hemoglobinkoncentrationen (Hb) i blodet. En vanlig metod för att mäta Hb-koncentration är fotometri i kombination med en kemisk omvandling. Liksom alla mätningar med ljus är dessa känsliga för turbiditet i provet. Lipemi är en vanlig källa till turbiditet som kan uppstå till exempel som följd av en fettrik måltid, diabetes mellitus, lever- eller njursjukdomar, alkoholism och vissa läkemedel. Olika instrumenttillverkare har olika metoder för att motverka interferensen av lipemi. Sysmex hematologi-instrument XN-10 använder en fettlösande bärarvätska i sin fotometriska kanal (HGB) och HemoCue mäter vid en andra våglängd som ska kompensera för turbiditet. Sysmex XN-10 har också en optisk kanal (HGB-O) som är till för att räkna retikulocyter genom att mäta deras nukleinsyra- samt Hb-innehåll men ger då också ett beräknat värde på Hb-koncentrationen i hela provet. Syftet med denna studie var att jämföra HGB och den HGB-O för bestämning av Hb-koncentrationen i helblod. Båda kanalerna jämfördes även med HemoCue Hb 201+ vid bestämning av Hbkoncentrationen i svårt lipemiska prover. Hb-mätning på plasma från motsvarande prover utfördes också för att undersöka om värdet motsvarade Hb-höjningen i de lipemiska proverna. Prover analyserade med både HGB och HGB-O på Sysmex XN-10 på klinisk kemi vid Skånes universitetssjukhus i Lund under november månad 2018 (n = 392) jämfördes med hjälp av Spearmans rangkorrelationskoefficient. Lipemi simulerades med fettemulsionen Intralipid i totalt 32 prover. Färdiganalyserade patientprover från föregående dag delades i ett lipemiskt prov med Intralipidtillsats och ett nollprov med tillsats av NaCl-lösning i en motsvarande volym. Differenserna mellan de lipemiska- och nollprovernas Hb-värden testades för signifikans med icke-parametrisk Wilcoxons teckenrangtest. Kruskal-Wallis samt Dunns's tester användes för att visa på signifikanta skillnader mellan de tre metoderna. Signifikansnivån sattes vid p < 0,05. Resultaten visade god korrelation mellan HGB - och HGB-O Hb-värden med ett Spearman korrelationsvärde på 0,982.  Jämförelsen av metoderna vid lipemi visade signifikant skillnad mellan nollprov och lipemiskt prov för HGB- (p < 0,001) men inte HGB-O (p = 0,11) på XN-10. HemoCue Hb 201+ visade också signifikant skillnad (p < 0,001) vid lipemi men med lägre median-värde än HGB och mindre spridning än HGB-O. HGB-O:s median-värde tydde på minst lipemipåverkan men spridningen av differenserna var stor. Spridningen av HGB-O resultaten kan bero på hemolys då endast intracellulärt Hb mäts i denna kanal. Resultaten i denna studie tyder på att HemoCue-metoden är den mest pålitliga vid Hb-mätning av lipemiska prover och därmed det lämpligaste komplementet till HGBmetoden / Anemia can arise from either loss of erythrocytes or impaired production of new erythrocytes. In order to discover and evaluate the treatment of anemic patients, correct Hb measurements are important. A common method to measure Hb concentration is photometry in combination with chemical conversion of the Hb. Like all light-dependent methods this suffers from a vulnerability to turbidity that scatters light. Lipemia is a common cause of turbidity caused by e.g. recent intake of high fat foods, diabetes mellitus, liver or kidney disease, alcoholism and some drugs. Manufacturers of Hb analyzers use different methods to counter the influence of interference from lipemia on measurements. Sysmex XN-10 analyzers use a fat dissolving sheath fluid in its photometric channel (HGB) and HemoCue measures absorbance at a second wavelength to compensate for turbidity. Sysmex XN-10 also has an optic channel (HGB-O) for counting reticulocytes by measuring their nucleic acid and Hb content. At the same time this channel measures Hb equivalents of erythrocytes and gives a calculated value of Hb content in the entire sample. The aim of this study was to compare the photometric and the optical channels for measuring Hb concentration in whole blood. Both the Sysmex XN-10 channels were compared with HemoCue Hb 201+ when measuring Hb concentrations in lipemic samples. Plasma Hb concentration was determined for the corresponding samples in order to investigate correlation between elevation in Hb concentration with and without simulated lipemia and in the plasma after centrifugation. Samples analyzed at Skånes University Hospital in Lund during the month of November 2018 (n = 392) using both HGB and HGB-O on XN-10 were compared using Spearman's signed correlations coefficient. Lipemia was simulated by using the fat emulsion Intralipid in a total of 32 samples. Samples collected and analyzed on the previous day was used for the study. Each sample was split into one part with added Intralipid to form a lipemic sample and one part with NaCl-solution of the same volume as Intralipid in the lipemic sample. The differences between lipemic and non lipemic samples was tested for significance by the non-parametric Wilcoxons signed ranks test for each of the methods. Significance between the three methods was tested by using Kruskal-Wallis and Dunn's tests. Level of significance was set to p < 0.05. The results showed good correlation between earlier test run on both HGB and HGB-O with a Spearman correlation score of 0,982.  A significant difference was found between lipemic and non lipemic samples with the photometric method (p < 0,001) but not the optical method (p = 0,11) on XN10. HemoCue Hb 201+ also showed a significant difference (p < 0,001) between lipemic and non lipemic samples but a lower median than HGB and less deviation than HGB-O. The median of HGB-O indicated that it was influenced the least by lipemia of the three methods but had the greatest deviation of the differences. The greater deviation of HGB-O values may have been caused by hemolysis since the method measures intra cellular Hb. HemoCue shows according to this study the slightest deviation of the three methods and a less heightened median value compared to HGB which confirms the methods suitability as complement to HGB when dealing with lipemic samples.

Nous abordons dans ce memoire deux methodes d'exploration des tissus biologiques. Premierement nous presenterons une technique spectroscopique invasive d'investigation des tissus cerebraux profonds. Cette technique utilisant des sondes optiques en miniature tire partie de la forte retrodiffusion de la lumiere par les tissus biologiques. Ainsi, l'attenuation lumineuse qu'on mesure experimentallement contient des informations non seulement sur les proprietes de diffusion mais aussi sur les concentrations des chromophores qu'ils contiennent. Le resultat est la posibilite d'envisager la mise en oeuvre d'une methode d'observation directe de certains paramatres hemodynamiques dont la saturation tissulaire en oxygene ou la concentration en hemoglobine totale. Deuxiemement nous presenterons une methode d'imagerie des tissus biologiques en particulier de l'oeil: la tomographie optique coherente. Sa technique tire partie de proprietes de coherence de la lumiere. Ainsi, l'interference constructive des faisceux lumineux provenant de deux bras d'un interferometre de type Michelson donne naissance a un signal contenant des informations sur la reflectivite provenant d'un domaine spatial de la cible limite par la longueur de coherence de la source. En utilisant ces bases theoriques nous avons mis en oeuvre un system OCT rapide utilisant un scanner resonant.