Contexte : L'insuffisance cardiaque (IC) est un syndrome aux étiologies variées, et hétérogène dans ses présentations cliniques, dont l'incidence augmente avec l'âge et dont le pronostic reste sombre. Les facteurs pronostiques dans l'IC ont été largement décrits dans la littérature, en particulier dans l'IC à fraction d'éjection réduite (ICFER), à plus ou moins long terme. Des interventions thérapeutiques médicamenteuses, chirurgicales, ou complexes sont recommandées pour traiter ce syndrome. Objectifs : Les objectifs de ce travail étaient d'évaluer la valeur pronostique des marqueurs de fibrose chez les patients hypertendus, de décrire la survie et d'identifier les facteurs pronostiques chez les patients en IC, à très long terme chez les ICFER, et à 1 an chez les IC à fraction d'éjection préservée (ICFEP), et de mesurer l'impact sur les hospitalisations de 2 interventions complexes recommandées. Méthodes : Une première étude de cohorte a été menée chez des patients hypertendus, avec un recueil à l'inclusion des dosages sériques des marqueurs du renouvellement de la matrice extracellulaire cardiaque (MRMEC) et un suivi pendant 6 ans. Deux autres études de cohorte ont permis d'identifier les facteurs pronostiques de décès à 15 ans chez des patients ICFER (EPICAL), et à 1 an chez les ICFEP (Odin). Enfin, les données du PMSI ont permis de mesurer l'impact pronostique de la prise en charge dans une unité spécialisée (UTIC) et d'une prise en charge de type disease management (ICALOR). Résultats : La première étude a mis en évidence la valeur pronostique des MRMEC chez des patients hypertendus. L'étude EPICAL a montré que l'âge avancé, le diabète, l'insuffisance rénale chronique, l'ancienneté de l'IC, les antécédents de décompensation, la tachycardie, une fraction d'éjection réduite, et une hyponatrémie étaient associés à une mortalité plus élevée à 15 ans chez les ICFER. L'étude ODIN a montré la valeur pronostique négative de facteurs sociaux comme le fait de vivre seul ou la limitation des activités, chez les ICFEP. Enfin, les prises en charge en UTIC et par le réseau ICALOR étaient associées à une diminution des hospitalisations pour IC, mesurable à l'échelle populationnelle. Conclusion : Ces travaux permettent d'envisager de nouvelles pistes de prévention primaire et secondaire, afin de diminuer l'incidence, la morbidité et la mortalité liées à l'IC / Context: Heart failure (HF) is a heterogeneous syndrome with various aetiologies. HF incidence increases with age, and the prognosis remains poor. Prognostic factors have been widely described in the literature, especially in HF with reduced ejection fraction with short-term or mid-term follow-up. Medications, surgical interventions, and complex interventions are part of the current guidelines. Objectives: To assess the prognostic value of fibrosis markers in hypertensive patients; to describe the survival and to detect prognostic factors, first at 15 years in HF patients with reduced ejection fraction (HFREF), and second at one year in HF patients with preserved ejection fraction (HFPEF); and to assess the prognostic impact of 2 complex interventions on HF hospitalisations. Methods: Cardiac extracellular matrix serum markers (CEMSM) were assessed at baseline in a first cohort of hypertensive patients followed-up for 6 years. Two other cohort studies were used to detect prognostic factors associated with very-long term mortality in HFREF (EPICAL), and with 1-year mortality in HFPEF (Odin). And the national diagnostic related group database was used to assess the prognostic impact of a HF unit (UTIC) and a disease management programme (ICALOR). Results: The first cohort study highlighted the prognostic value of CEMSM in hypertensive patients. In EPICAL study, older age, diabetes mellitus, chronic renal failure, time from HF onset, history of hospitalisations for worsening HF, tachycardia, a low left ventricular ejection fraction, and hyponatraemia were associated with a higher mortality in HFREF patients. In Odin study, we highlighted the negative prognostic impact of social factors, such as living alone or daily activity limitation, in HFPEF patients. Both UTIC and ICALOR were associated with a decrease in HF hospitalisations compatible with a population impact. Conclusion: These studies offer new insights for primary and secondary prevention strategies that could eventually lead to decrease HF incidence, HF morbidity, and HF mortality

Malgré le bénéfice observé par de nouvelles thérapeutiques, le devenir des patients hospitalisés pour une insuffisance cardiaque aigue (ICA) reste sombre. Ce pronostic péjoratif est en partie influencé par la survenue fréquente d’événements thrombotiques qui sont à parfois directement à l’origine du décès des patients. Les mécanismes physiopathologiques de cette hypercoagulabilité pourraient être considérés comme des cibles thérapeutiques d’intérêt. L’objectif de ce travail est de démontrer qu’une défaillance des systèmes biologiques contrôlant la thrombose est impliquée dans la physiopathologie de l’ICA. Notre travail met en évidence la présence d’une hypercoagulabilité de ces patients qui se caractérise par une génération de thrombine exagérée pendant la phase aigüe de la décompensation cardiaque et qui se normalise ensuite à distance. Cette élévation de la génération de thrombine est la conséquence d’une augmentation du nombre de microparticules procoagulantes circulantes et d’une altération de l'activité d’un système naturel anticoagulant représenté par la voie de la protéine C / Acute heart failure (AHF) is a syndrome with an increasing prevalence and a high mortality whose management is challenging given the incomplete understanding of its pathophysiology. This doomed prognosis is partly influenced by thromboembolic events and is often the cause of death. The present study demonstrates a significant shift towards a prothrombotic biological profile at the acute phase of decompensated heart failure. Using a comprehensive exploration of the dynamics of thrombin generation and inhibition, we found an increased overall thrombin-generating capacity in AHF patients during hospital course. Both increased in circulating procoagulant microparticles and impairment in the downregulation of thrombin generation by the anticoagulant C protein pathway represent mechanisms contributing to this hypercoagulable state in AHF

La dyspnée aigue due à une congestion pulmonaire dans le cadre d’une insuffisance cardiaque aiguë (ICA) est un motif d’admission fréquent aux Urgences. Actuellement, l’ICA est deux fois plus fréquente et est associée à un risque deux fois plus élevé de décès (8%) que les syndromes coronariens aigus (SCA). La prise en charge en pré hospitalier et aux urgences est devenue une étape clé du parcours de soin de ces patients. Ces dernières années ont vu émerger de nouveaux paradigmes autour de la prise en charge de l’ICA mettant en perspective la complexité de cette pathologie. On parle désormais de syndrome d’insuffisance cardiaque aiguë (SICA), terminologie qui souligne la pluralité des situations cliniques et la diversité des profils congestifs. Cependant, l’évaluation de la répartition de la congestion au cours d’un SICA, même s’il existe peu de données sur ce sujet, est actuellement principalement faite sur des arguments cliniques ; l’échographie pulmonaire et l’estimation du volume plasmatique (ePVS, basé sur un calcul intégrant hémoglobine et hématocrite) pourraient permettre de mieux préciser les profils congestifs. Plusieurs études rapportent que la rapidité et l’exactitude du diagnostic étiologique de dyspnée aigue sont associées au pronostic des patients. Malgré l’existence d’outils diagnostiques (biomarqueurs, examens de radiologie), l’incertitude quant au diagnostic étiologique reste importante dans le contexte d’un service d’urgence, ce qui rend difficile la diminution du « Time to therapy » promue par les recommandations de la société européenne de cardiologie 2016. Les objectifs de notre travail étaient d’identifier des profils de congestion distincts d’insuffisance cardiaque aigue, de préciser la valeur diagnostique et pronostique de ces profils dans le contexte d’une dyspnée aigue, et de déterminer si l’effet thérapeutique des modalités de prise en charge initiale en urgence est dépendant de ces profils congestifs. Dans le cadre de notre travail, nous avons pu montrer sur la base des analyses réalisées dans la cohorte DeFSSICA que les outils permettant de mieux préciser le profil congestif des patients (notamment l’échographie pulmonaire et l’ePVS) sont peu utilisés aux urgences. Dans un deuxième travail, nous avons montré sur la cohorte PARADISE (NCT02800122) – conçue dans le cadre de ce doctorat, que l’altération de fonction rénale, l’hyponatrémie et la dysglycémie sont associée de façon significative au pronostic des patients atteints de dyspnée aigue. Dans un troisième travail, nous avons montré que le volume plasmatique estimé est un outil diagnostique performant de SICA et qu’un niveau plus important de congestion évaluée par l’ePVS est associé à une mortalité intra-hospitalière des patients admis pour dyspnée aigue plus élevée. Notre travail a aussi permis de concevoir et démarrer l’étude PURPLE (Pathway and Urgent caRe of dyspneic Patient at the emergency department in LorrainE district – NCT NCT03194243) qui collecte les données cliniques et paracliniques des patients admis pour dyspnée aigue aux urgences de façon prospective dans la région Lorraine. Par ailleurs, ce travail de thèse a aussi permis de concevoir et faire financer le projet EMERALD-US (Evaluation de la faisabilité de la Mise en œuvre et de la performance d’un algorithme d’EchogRraphie Aux urgences pour Le diagnostic de Dyspnée aigue-UltraSound) qui vise à valider un algorithme spécifique aux urgences utilisant l’échographie pulmonaire, cardiaque et vasculaire pour le diagnostic étiologique de dyspnée aigue / Acute dyspnea due to pulmonary congestion in acute heart failure (AHF) is a common reason for admission to the ER. Currently, AHF is twice as common and associated with a twofold higher risk of death (8%) than acute coronary syndromes (ACS). Pre-hospital and emergency care has become the cornerstone of care of these patients. In recent years, new paradigms have emerged surrounding AHF management, highlighting the complexity of this disease. Hence the use of the term acute heart failure syndrome (AHFS), a terminology underscoring the plurality of clinical situations and the diversity of congestive profiles. However, the assessment of congestion distribution during an AHFS is currently predominantly based on clinical arguments in spite of limited data. Alternatively, lung ultrasound (LUS) and estimation of plasma volume (ePVS, based on hemoglobin and hematocrit) could allow for a better assessment of congestive profiles. Several studies report that the rapid and accurate etiological diagnosis of acute dyspnea is associated with prognosis. Despite the availability of diagnostic tools including clinical exam, biomarkers and radiology, there is still considerable uncertainty regarding etiological diagnosis in the emergency department (ED) setting, hence rendering it difficult in reducing the « Time to therapy » advocated by the recommendations of the European Cardiology Society 2016 for AHF. The objectives of the present work were to identify distinct congestion profiles of AHF, to clarify the diagnostic and prognostic value of these profiles in the context of acute dyspnea, and to determine whether the therapeutic effect of initial emergency management modalities is dependent on these congestive profiles. In the course of our work, we were able to demonstrate in the DeFSSICA cohort that the tools allowing a better assessment of the patient's congestive profile (particularly LUS and ePVS) are rarely used in ED. In a second study, we showed in the PARADISE cohort (NCT02800122) - designed as part of this PhD research project - that impaired renal function, hyponatremia and dysglycemia are significantly associated with prognosis in patients with acute dyspnea. In a third study, we showed that the ePVS is an effective AHF diagnostic tool and that a higher congestion level assessed by ePVS is associated with higher in-hospital mortality of patients admitted for acute dyspnea. Our work also enabled us to design and initiate the PURPLE (Pathway and Urgent caRe of dyspneic Patients at the emergency department in LorrainE district - NCT03194243) study, which collects clinical and paraclinical data of patients admitted for acute dyspnea on a prospective basis. Lastly, this PhD research project enabled designing and obtain funding for the EMERALD-US project (Evaluation of the feasibility of implementing and performance of an Emergency Echography algorithm for the diagnosis of Acute Dyspnea-UltraSound) which aims to validate an original algorithm specific to emergency situations using lung, cardiac and vascular ultrasound for the etiological diagnosis of acute dyspnea

L’insuffisance cardiaque (IC) est un problème majeur de santé publique. La pénurie des greffons cardiaques et la résistance de nombreux patients aux traitements conventionnels ont poussé les chercheurs à développer de nouvelles thérapeutiques dont la thérapie cellulaire. Bien que l’idée initiale de la thérapie cellulaire ait été de repeupler la partie nécrosée du cœur par l’administration de cellules viables et fonctionnelles, leur disparition rapide alors que les bénéfices perdurent dans le temps a conduit à l’hypothèse que les cellules agiraient via un mécanisme paracrine. Les vésicules extracellulaires (VE), incluant les exosomes et les microparticules, seraient principalement impliquées dans ce processus. Elles agiraient ainsi comme de véritables navettes transportant des biomolécules actives permettant d’activer des voies de réparation endogènes dans le tissu traité. Ce projet de thèse a pu mettre en évidence : 1) La non-infériorité des VE issues de progéniteurs cardiovasculaires (Pg) dérivés de cellules souches embryonnaires humaines par rapport à leurs cellules d’origine dans un modèle murin d’IC chronique (ICC). Ces VE activeraient des voies de signalisation endogènes impliquées dans la stimulation de la prolifération cellulaire, la survie cellulaire, la réparation de l’ADN et la diminution de la fibrose. Leur contenu moléculaire spécifique, et notamment les microARN, pourrait être impliqué dans ces phénomènes. 2) L’importance du choix du type cellulaire dans la production de VE efficaces sur le plan thérapeutique puisque ni les VE dérivées de cardiomyocytes matures ni celles de cellules souches mésenchymateuses n’ont eu d’effets bénéfiques sur la fonction cardiaque de souris en ICC. 3) L’implication des VE dans l’effet paracrine des cellules, confirmée par l’amélioration de la fonction cardiaque chez des souris présentant une ICC traitées avec des VE issues de Pg dérivés d’iPS. Des tests fonctionnels in vitro ont montré que les VE auraient un rôle pro-angiogénique, pro-prolifératif et amélioreraient la survie des cellules. Une thérapie a-cellulaire aurait une réelle pertinence clinique en réglant une partie des problèmes techniques, immunologiques et sécuritaires associés aux greffes de cellules. Si cette hypothèse est confirmée, il pourrait en résulter une simplification des problèmes réglementaires, une diminution des coûts de production et de ce fait une plus grande diffusion clinique de la méthode. / Heart failure (HF) is a major public health concern. The lack of donor hearts and the resistance of numerous patients to conventional treatments has led scientists to develop new therapies such as cell therapy. The initial goal of cell therapy was to repopulate the infarcted heart by directly injecting viable and functional cells. However, the rapid disappearance of the transplanted cells contrasts with their long term, ongoing functional benefits, suggesting that cells may act through a paracrine mechanism. Extracellular vesicles (EV), including exosomes and microparticles, may be key to this process, acting as shuttles to transport bioactive macromolecules that stimulate endogenous repair pathways in the host tissue. This PhD project demonstrates: 1) The non-inferiority of EV secreted by cardiovascular progenitors (Pg) derived from human embryonic stem cells as compared to their parent cells in a mouse model of chronic HF (CHF). These EV could act by the activation of endogenous signaling pathways implicated in cell proliferation, survival, DNA repair and decreased fibrosis. Their specific content, such as miRNA, could be involved in these benefits. 2) The importance of the cell type in the production of therapeutically effective EV, since EV derived from mature cardiomyocytes and mesenchymal stem cells did not improve cardiac function in mice with CHF. 3) The importance of EV in paracrine effects of cells, confirmed by the improvement of cardiac function in mice with CHF treated with EV secreted by Pg derived from iPS cells. In vitro data shows that EV might have pro-angiogenic, pro-proliferative and pro-survival effects. An acellular therapy should be clinically relevant by reducing technical, immunological and safety problems associated with cell transplantation. If this hypothesis is confirmed, regulatory concerns would be simplified and production costs reduced, facilitating large-scale production.

Bien que l'insulino-résistance soit une caractéristique connue de la maladie rénale chronique (MRC), les mécanismes impliqués sont encore mal compris. Le p-crésol est un produit toxique généré par la transformation de la tyrosine par la flore bactérienne intestinale. Son sulfoconjugué, le p-crésyl sulfate (PCS) a été identifié comme le principal métabolite circulant du p-crésol chez l'homme et est considéré comme une importante toxine urémique liée aux protéines. En effet, les concentrations de PCS sont corrélées de façon indépendante à la morbi-mortalité cardiovasculaire présente chez les patients ayant une MRC. Le but de cette étude est de déterminer le rôle du PCS dans l'insulino-résistance associée à la MRC. L'administration chronique de PCS (10mg/kg, deux fois par jour pendant 4 semaines) chez des souris ayant une fonction rénale normale induit une insulino-résistance ainsi qu'une perte de masse grasse et une redistribution ectopique de lipides dans le muscle et le foie (lipotoxicité), ce qui est observé chez les souris ayant une MRC. Le PCS perturbe la signalisation de l'insuline dans les muscles squelettiques des souris par l'activation des kinases ERK 1/2. L'incubation in vitro de myotubes C2C12 avec du PCS à des concentrations retrouvées (40 μg/ml) chez les patients ayant une MRC terminale induit également une insulino-résistance par le biais d'une activation directe d’ERK1/2. Le traitement de souris urémiques avec un prébiotique (arabino-xylo-oligosaccharide, AXOS) qui diminue la production intestinale de p-crésol et donc la concentration de PCS dans le sérum, améliore significativement les paramètres métaboliques. Ces données suggèrent que le PCS participe à l'insulino-résistance associée à la MRC. Du fait d’une faible élimination par les techniques conventionnelles de dialyse, des thérapeutiques alternatives tels que les prébiotiques, diminuant la production de PCS, pourraient diminuer la mortalité cardio-vasculaire associée à la MRC / Although insulin resistance is a well-documented feature of chronic kidney disease (CKD), the underlying mechanisms remain poorly understood. p-cresol is a toxic by product generated by transformation of tyrosine by intestinal microbiota. Its conjugate p-cresyl sulfate (PCS) is identified as the main circulating metabolite of p-cresol and a major protein bound uremic toxin. PCS is independently associated with mortality and cardiovascular disease in CKD patients. The aim of this study was to determine the role of PCS in CKD-associated insulin-resistance. Chronic administration of PCS (10mg/kg, twice daily for 4 weeks) in mice with normal kidney function triggered insulin resistance, fat mass loss and ectopic lipid redistribution in muscle and liver (lipotoxicity) mimicking those associated to CKD. PCS mice revealed altered insulin signaling in skeletal muscle through ERK1/2 activation. Exposition of C2C12 myotubes to PCS at CKD-relevant concentrations (40 μg/ml) caused insulin resistance, also through a direct activation of ERK1/2. Mouse models of surgically induced renal failure displayed insulin resistance and dyslipidemia, and treatment with a prebiotic (arabino-xylo-oligosaccharide) reducing p-cresol intestinal production and thus serum PCS, prevented these metabolic defects. These data suggest that although PCS is poorly removed by the common dialysis techniques, alternative therapeutic such prebiotics ttargeting of PCS may prevent metabolic abnormalities associated to end-stage renal disease

L'AMP cyclique (AMPc) et le GMP cyclique (GMPc) sont des seconds messagers essentiels pour la régulation de la fonction cardiaque. Leurs niveaux sont régulés par l’adénylate cyclase et la guanylate cyclase, respectivement, et par les phosphodiestérases (PDEs). Cependant, une telle régulation est altérée dans l'insuffisance cardiaque (IC). En effet, la diminution de la signalisation de l’AMPc et l’augmentation de celle du GMPc est caractéristique des cœurs défaillants.Parmi la superfamille des PDEs, la PDE2 a la particularité d'être stimulée par le GMPc, conduisant ainsi à une augmentation remarquable de l'hydrolyse de l'AMPc. Ceci semble induire une interaction entre les voies de signalisation de l’AMPc et du GMPc. Cependant, le rôle de la PDE2 dans le cœur défaillant est très peu connu.Dans ce contexte, nous avons examiné si la PDE2 cardiaque est modifiée dans l’IC chez l’Homme et chez les modèles animaux d’IC, et déterminé le rôle de la PDE2 dans la signalisation β-adrénergique dans les cardiomyocytes. Grâce à l’utilisation de Western blot, de technique radioenzymatique, d’imagerie basée sur le FRET, de la planimétrie, de la microscopie à épifluorescence et des mesures du courant calcique de type L, réalisés sur les tissus myocardiques humains et/ou dans des cardiomyocytes isolés de cœurs des modèles animaux d’IC, respectivement, nous avons montré que l’expression et l’activité de la PDE2 sont augmentées dans les cœurs défaillants. Cette augmentation réduit l’effet d’une stimulation β-adrénergique aiguë, contribuant à la désensibilisation β-adrénergique observée dans l’IC. En accord avec ces résultats, la surexpression de la PDE2 dans des cardiomyocytes sains, réduit l’augmentation des taux d'AMPc et l’amplitude du courant ICa,L et abolit l'effet inotrope positif suite à une stimulation β-adrénergique aiguë, sans affecter la contractilité basale. Plus important, les cardiomyocytes surexprimant la PDE2, montrent une protection contre les réponses hypertrophiques induites par la noradrénaline et contre les arythmies induites par l'isoprotérénol.En conclusion, ce travail met en évidence l'altération de la PDE2 dans l’IC et nous laisse suggérer que l’augmentation de la PDE2 dans l’IC peut constituer un mécanisme de défense important dans des conditions de stress cardiaque, notamment en antagonisant la suractivation de la voie β-adrénergique. Ainsi, l'activation de PDE2 myocardique peut représenter une nouvelle stratégie thérapeutique anti-adrénergique intracellulaire dans l’IC. / Cyclic AMP (cAMP) and cyclic GMP (cGMP) are critical second messengers for the regulation of cardiac function. Their levels are regulated by adenylyl and guanylyl cyclases, respectively, and by cyclic nucleotides phosphodiesterases (PDEs). However, such regulation is altered in heart failure (HF). Indeed diminished cAMP- and augmented cGMP-signaling is characteristic of failing hearts.Among the PDE superfamily, PDE2 has the unique property to be stimulated by cGMP, thus leading to a remarkable increase in cAMP hydrolysis. This appears to mediate a negative cross-talk between cAMP- and cGMP signaling pathways. However, the role of PDE2 in the failing heart is only poorly understood.In this context, we investigated whether myocardial PDE2 is altered in human and experimental HF and determined PDE2 mediated effects on β-adrenoceptor (β-AR) signaling in cardiomyocytes. Using immunoblotting, radioenzymatic- and FRET-based assays, video-edge-detection, epifluorescent microscopy and L-type Ca2+ current measurements, performed in myocardial tissues and/or isolated cardiomyocytes from human and/or experimental HF, respectively, we showed that PDE2 is markedly upregulated in failing hearts. This reduces the effect of an acute β-adrenergic stimulation, and contributes to the β-adrenergic desensitization which is a characteristic feature in HF. Accordingly, PDE2 overexpression in healthy cardiomyocytes reduced the rise in cAMP levels and ICa,L amplitude and abolished the inotropic effect following acute β-AR stimulation, without affecting basal contractility. Importantly, PDE2-overexpressing cardiomyocytes showed marked protection from norepinephrine-induced hypertrophic responses and from isoproterenol-induced arrhythmias.In conclusion, this work highlights the alteration of PDE2 in HF and lets us assume that PDE2 upregulation in HF may constitute an important defence mechanism during cardiac stress, e.g. by antagonizing excessive β-AR drive. Thus, activating myocardial PDE2 may represent a novel intracellular anti-adrenergic therapeutic strategy in HF.

L’insuffisance rénale chronique et la dysfonction chronique de l’allogreffe (DCA) sont associées à la fibrogenèse rénale, qui représente un enjeu majeur en santé publique et nécessite l’exploration de nouvelles cibles thérapeutiques. Dans ce contexte, nous avons étudié l’expression des gènes modulés au cours d’un modèle reconnu de fibrogenèse chez la souris (le modèle d’obstruction urétérale unilatéral, ou OUU). L'expression du gène codant pour le récepteur cannabinoïde apparait sept fois augmentée dans les reins pathologiques comparée à leurs contrôles internes. L’expression du récepteur est également significativement augmentée dans plusieurs types de néphropathies et au cours de la DCA chez l’homme. Le système cannabinoïde se compose de deux types de récepteurs, le type 1 (CB1) et le type 2 (CB2). Ceux-ci jouent des rôles opposés au cours de la fibrose hépatique, suggérant que l’inactivation de CB1 et l’activation de CB2 pourraient constituer une thérapeutique anti-fibrosante d’intérêt, indépendamment de leur implication dans le syndrome métabolique. Ainsi, nous avons montré pour la première fois que le blocage de CB1 par invalidation génétique ou par inhibition pharmacologique permet une réduction significative de la fibrose rénale induite par OUU. La potentialisation de cet effet par l’administration d’un agoniste sélectif de CB2 ne semble en revanche pas relevante, illustrant le rôle prédominant de CB1 dans ce modèle. L’étude du mécanisme réalisée in vitro sur des myofibroblastes primaires activés au TGF-β1 révèle une expression de CB1 augmentée, associée à une synthèse de collagènes significativement bloquée après un traitement par un antagoniste sélectif de CB1. Ceci suggère que l’effet anti-fibrosant dépendant de CB1 agit directement sur le myofibroblaste. Ainsi, nos travaux montrent pour la première fois l’effet anti-fibrosant de l’inactivation de CB1, avec une action directe sur la cellule effectrice de la fibrose, suggérant que CB1 représente une nouvelle cible thérapeutique et un médiateur majeur de la fibrose rénale. Son expression dans les néphropathies humaines des reins natifs présente une forte corrélation avec le taux de créatinine et pourrait constituer un nouveau biomarqueur d’atteinte rénale. / Chronic kidney disease, secondary to renal fibrogenesis, is a burden on public health. In the present study, we show that the cannabinoid 1 receptor (CB1) may be a new pathway in renal fibrogenesis, independently of its involvement in metabolic disease. We found that CB1 expression was highly expressed in kidney biopsies of patients suffering from IgA nephropathy, diabetes, and acute interstitial nephritis. We also used an experimental model of renal fibrosis, the unilateral ureteral-obstruction model, in mice. Both genetic and pharmacological invalidation of CB1 induced a profound reduction in renal fibrosis, showing its prominent role in renal fibrosis. Cannabinoid receptor 2 is also involved in renal fibrogenesis but does not potentialize the role of CB1. CB1 expression is drastically increased in myofibroblasts upon TGFß-1 stimulation. The decrease in renal fibrosis during CB1 invalidation is explained by a direct action on myofibroblasts: CB1 blockade reduced collagen expression in vitro. In addition, CB1 also modulates the macrophage infiltrate responsible for renal fibrosis in unilateral ureteral obstruction through a decrease in MCP1 synthesis, a major chemoattractant cytokine. Our study strongly suggests a major role for CB1 in the activation of myofibroblasts, which are the main effector cells in renal fibrogenesis, and suggests that CB1 may represent a major new target for treating chronic kidney disease.

L’atteinte neuromusculaire, responsable notamment d’une dégradation des muscles, entraine une insuffisance respiratoire sévère. Cette dernière constitue la composante majeure de la maladie, tant en termes de pronostic que de prise en charge. A ce jour, seule la ventilation mécanique permet de compenser l’affection respiratoire. Elle s’impose donc comme indication thérapeutique incontournable et son efficacité n’est plus à prouver. En effet, l’utilisation de la ventilation mécanique a permis l’impact de l’atteinte respiratoire très tôt le pronostic vital. En 40 ans, ce traitement a permis d’allonger considérablement l’espérance de vie des malades, passant pour par exemple les myopathies de Duchenne de Boulogne de 15 ans à plus de 30 ans à l’heure actuelle.Aujourd’hui, pour ces personnes dont la durée de vie a pu être allongée, se pose l’inévitable question de leur Qualité de vie, d’autant plus que cet allongement de vie s’accompagne d’une aggravation de la déficience musculaire et donc des dysfonctions motrices. De plus, il apparaît que la ventilation mécanique, si elle assure un confort respiratoire indispensable, accroît considérablement le niveau de dépendance des malades et fait émerger chez eux de nouvelles problématiques identitaires, psychosociales ou même économiques. Il s’avère essentiel d’identifier les conséquences de la maladie et du Handicap qu’elle entraine. Il convient ensuite d’analyser l’impact direct de la ventilation mécanique sur la qualité de vie des malades et notamment son effet délétère sur la communication et la déglutition des patients. L’objectif principal de ce travail est de proposer en réponse à notre problématique des alternatives visant à améliorer la qualité de vie des patients en optimisant les deux grandes fonctions physiologiques que sont la parole et la déglutition / Neuromuscular diseases responsible of a wasting of the muscles, may involve severe respiratory failure. It is a major component of the disease, both in terms of prognosis and management. Up to now, only mechanical ventilation can compensate the respiratory disease. It is therefore required as an essential therapeutic indication and its effectiveness is already proven. Indeed, mechanical ventilation has allowed a significant increase of life expectancy. Over the past 40 years, this treatment has considerably increased the life expectancy of patients; for instance patients with Duchenne who passed away in their late teens survive now over their 30’s. Nowadays, for those people whose life has been extended, the question of their quality of life is unavoidable, especially as this longer life is accompanied by a worsening of muscle impairment and of motor disorder. Moreover, it appears that mechanical ventilation, if it provides breathing comfort, increases the level of dependency of patients and leads to the emerging psychological and even economical problems. It is essential to identify the consequences of the disease and the disability that it involves. It is then necessary to analyze the direct impact of mechanical ventilation on the quality of life of patients and especially its deleterious effects on communication and swallowing

L'insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée (IC/FEp) constitue un problème de santé croissant. Elle pourrait devenir la principale cause d'IC d'ici une décennie. C’est une pathologie associée à un taux élevé de morbidité et de mortalité. La prise en charge thérapeutique de l’IC/FEp reste limitée en raison de sa physiopathologie encore mal élucidée. Dans le présent travail, après avoir mis au point un modèle d’IC/FEp sur le rat adulte mâle et l’avoir caractérisé, nous avons évalué le phénotype fonctionnel et l’homéostasie calcique des cardiomyocytes. Les cœurs de ces animaux ont montré une fraction d’éjection supérieure à 50%, associée à une congestion pulmonaire, une hypertrophie concentrique avec une augmentation de la masse du ventricule gauche, une rigidité myocardique, une relaxation et un remplissage ventriculaire passif altérés et une dilatation auriculaire. Au niveau cellulaire, la contraction mesurée sur des cardiomyocytes isolés ainsi que le transitoire calcique sont augmentées. On note, de même, une surcharge en Ca2+ diastolique favorisée par une fuite à travers les canaux Ryanodine 2 et par un dysfonctionnement de l’échangeur Na+ /Ca2+ qui contribuent à générer des événements calciques spontanés. La phosphorylation du phospholamban, régulateur de l’activité de la SERCA2a, a également augmenté, laissant suggérer une compensation adaptative du cycle de Ca2+. Enfin, en présence de Ranolazine, inhibiteur du courant sodique soutenu, les évènements calciques spontanés ont été réprimés. En conclusion, le remodelage cardiaque dans l’IC/FEp semble être diffèrent de celui observé dans l’IC/FEr et ouvre la voie vers de nouveaux acteurs physiopathologiques et thérapeutiques. / Heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) is a growing health problem. It could become the leading cause of HF within a decade. It is a pathology associated with high morbidity and mortality. Therapeutic options are limited due to a lack of knowledge of the pathology and its evolution. In this work, we investigated the cellular phenotype and Ca2+ handling in hearts recapitulating HFpEF criteria. HFpEF was induced in a portion of male Wistar rats four weeks after abdominal aortic banding. These animals had nearly normal ejection fraction and presented elevated blood pressure, lung congestion, concentric hypertrophy, increased LV mass, wall stiffness, impaired active relaxation and passive filling of the left ventricle, enlarged left atrium, and cardiomyocyte hypertrophy. Left ventricular cell contraction was stronger and the Ca2+ transient larger. Ca2+ cycling was modified with a RyR2 mediated Ca2+ leak from the sarcoplasmic reticulum and impaired Ca2+ extrusion through the Na+ /Ca2+ (NCX), which promoted an increase in diastolic Ca2+ and spontaneous Ca2+ waves. PLN phosphorylation which promotes SERCA2a activity, was increased, suggesting an adaptive compensation of Ca2+ cycling. In the presence of Ranolazine, a sustained sodium current inhibitor, spontaneous Ca2+ events were suppressed. Cardiac remodeling in hearts with a HFpEF status differs from that known for HFrEF and opens the way to new pathophysiological and therapeutic actors.

L'implantation valvulaire (mise en place d'une stent-valve percutanée), pulmonaire ou aortique, est une procédure récente en plein (et rapide) développement. Cette procédure prometteuse, possède plusieurs écueils parmi lesquels, l'altération du matériel implanté lors de son déploiement. L'implantation valvulaire dans les voies pulmonaires dilatées, est une autre limite de la procédure. Dans notre travail, nous avons étudié le traumatisme valvulaire lié au déploiement des prothèses. Ensuite, nous avons évalué un nouveau dispositif de réduction du calibre de la voie pulmonaire, afin d'en élargir les indications ultérieurement.Nous avons donc dans un premier temps comparé 2 types de stent-valves, l'un expansible par ballon et l'autre auto-expansible. La comparaison a porté sur l'occurrence de lésions valvulaires lors du sertissage et du déploiement de ces 2 types de prothèses. Nous avons pu montrer la présence de lésions des feuillets péricardiques de ces prothèses, induites par la compression des dispositifs. Par ailleurs, la présence de lésions histologiques plus marquées avec les valves expansibles par ballon, suggère aussi un rôle de l'expansion de ces prothèses dans la genèse des lésions valvulaires post-déploiement. Nous n'avons pas constaté d'altérations des propriétés mécaniques du tissu valvulaire induites par la compression et le déploiement des feuillets.Dans une autre partie de notre travail, nous avons mis au point un modèle d'élargissement de la voie pulmonaire, associé à la création d'une insuffisance pulmonaire sévère. Nous avons pu montrer que la réduction du calibre de la voie d'éjection pulmonaire était possible avec notre réducteur, par voie endovasculaire ou transventriculaire droite. Il n'a pas été observé de migration ou de fracture du stent de ces prothèses 2 mois après la procédure. Si le modèle d'élargissement de la voie pulmonaire est intéressant pour évaluer les réducteurs et la faisabilité de leur implantation, un suivit à plus long terme est nécessaire avant d'envisager une implantation chez l'homme. Enfin, l'altération des feuillets induite par le maniement des prothèses, est un phénomène à prendre en considération. Il nécessite, compte tenu de son impact potentiel sur la durabilité des prothèses, une investigation plus approfondie.