L’insuffisance cardiaque droite est la première cause de morbi-mortalité chez les patients atteints d’hypertension pulmonaire. Améliorer le phénotypage de l’adaptation du coeur droit en imagerie non-invasive est essentiel afin de mieux comprendre les mécanismes favorisant la transition d’un état adapté à un état maladapté.Le premier chapitre a démontré la fiabilité de l’échographie cardiaque pour la détection de l’hypertension pulmonaire, fournissant des conseils méthodologiques pratiques.Le second chapitre a permis d’identifier les indices télé-systoliques de remodelage du ventricule droit comme les plus puissants paramètres pronostiques en imagerie chez les patients atteints d’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP), en association avec la classe NYHA et le taux de NT-proBNP.Le troisième chapitre est dédié à l’étude des biomarqueurs immunitaires en hypertension pulmonaire, en mettant en utilisant la méthode de phénotypage approfondi du coeur droit pour déterminer le profile circulant protéomique associé à la défaillance droite chez les patiens atteints d’HTAP. Cette étude a permis de montrer que des taux élevés plasmatiques d’hepatic growth factor, de nerve grwoth factor et de stem cell growth factor beta sont associés à la défaillance droite dans deux cohortes d’HTAP. Le rôle direct de ces biomarqueurs dans le ventricule droit reste à être élucidé. / Right heart failure is the major cause of morbi-mortality in patients with pulmonary hypertension (PH). Improving right heart adaptive phenotyping using non-invasive imaging is needed in order to better understand the transition from right ventricular (RV) adaptation to maladaptation in PH.The first chapter of this thesis has been dedicated to demonstrate the reliability of echocardiography to detect PH in patients with group 1 or 3 PH, providing methodology pearls and pitfalls.The second chapter has enabled to identify, among the multiple right heart non-invasive imaging metrics, RV end-systolic remodeling indices as the strongest prognostic biomarkers in patients with pulmonary arterial hypertension (PAH), combined with the NYHA class and NT-proBNP levels.The third chapter has explored the role of immune biomarkers in PH, providing a practical application of right heart deep phenotyping to determine the circulating immune proteomic profile associated with right heart failure in patients with PAH. This screening proteomics study has identified high plasmatic levels of hepatic growth factor, nerve growth factor and stem cell growth factor beta to be associated with right heart maladaptation in two cohorts with PAH. The role of these biomarkers within the right ventricle itself remains to be fully explored.

Les Anthracyclines (ex : Doxorubicine (Dox)) fréquemment utilisées en chimiothérapie anticancéreuse peuvent conduire à une cardiotoxicité aboutissant à de l’insuffisance cardiaque et à une cardiomyopathie dilatée. Au niveau cellulaire, la Dox est connue pour générer un stress oxydant fort, s’intercaler directement entre les brins d’ADN, inhiber les Topoisomérase II (TopII) ou encore provoquer une détresse énergétique conduisant à la mort aussi bien des cellules tumorales que des cardiomyocytes. Néanmoins, les voies de signalisations/mécanismes moléculaires complets ne sont pas identifiés à ce jour. L’objectif de ce travail de thèse consiste donc à mieux comprendre les mécanismes de la cardiotoxicité de la Dox et à identifier de nouvelles cibles cellulaires cardio-protectrices limitant les effets cardiaques délétères de cette Anthracycline. Dans ce but, nous focalisons nos recherches sur le rôle de la protéine EPAC1, un facteur d’échange pour les petites protéines G directement activé par l’AMPc, dans la réponse des cellules cardiaques à la Dox. EPAC1 est une protéine centrale de la voie de signalisation AMPc dans le cardiomyocyte en réponse à une stimulation β-adrénergique. Or, plusieurs études ont récemment montré l’implication de certains acteurs de cette voie (Rac, RhoA) dans la cardiotoxicité induite par la Dox faisant d’EPAC1 une cible thérapeutique potentielle. Nous avons donc étudié in vitro (cultures primaires de cardiomyocytes de rat nouveau-nés (Dox 1µM)) et in vivo (souris sauvages ou invalidées pour EPAC1 (Dox, iv, 12mg/kg total)) les effets de la Dox sur l’expression et l’activité d’EPAC1 et sur les voies de signalisation qu’il régule. In vivo, les souris sauvages traitées à la Dox développent une cardiomyopathie dilatée associée à une altération de l’homéostasie calcique 15 semaines après traitement. In vitro, la Dox induit des modifications de l’expression/activité d’EPAC1 et de l’homéostasie calcique, la formation de complexes TopIIβ/ADN conduisant à des dommages à l’ADN, une dérégulation de la biogénèse et de l’activité de la chaîne respiratoire mitochondriale et finalement à l’apoptose des cardiomyocytes. L’inhibition pharmacologique (Ce3F4, Esi09) ou génétique d’EPAC1 réduit l’ensemble des dommages cellulaires in vitro et empêche le développement de la cardiomyopathie dilatée in vivo. De manière importante, nous montrons que contrairement à ce qui est observé dans les cellules cardiaques, l’inhibition d’EPAC1 augmente la toxicité de la Dox envers les cellules tumorales et en particulier envers les cellules MCF-7 issues de cancer mammaire métastatique, principale indication de la Dox. Nos résultats suggèrent donc que l’inhibition d’EPAC1 semble être une stratégie thérapeutique prometteuse dans la prévention de la cardiomyopathie induite par les traitements anticancéreux à base d’Anthracyclines. / Doxorubicin (Dox) is an Anthracycline commonly used to treat many types of cancer; unfortunately this chemotherapeutic agent often induces side effects such as cardiotoxicity leading to cardiomyocyte death and dilated cardiomyopathy (DCM). This cardiotoxicity has been related to reactive oxygen species generation, DNA intercalation, topoisomerase II inhibition and bioenergetics alterations resulting in DNA damages and ultimately in cardiomyocyte death. Nevertheless, complete molecular mechanisms are not yet identified. Therefore, there is a need for new treatment options and strategies aiming at reducing Dox side effects in the heart. Among these mechanisms, EPAC1 (Exchange Protein directly Activated by cAMP) signaling could be worth investigating as EPAC1 indirectly activates small G proteins (Rac1 and Rho A), which are known to be involved in Dox-induced cardiotoxicity. Therefore, we have investigated the effect of Dox on EPAC1 signaling in both in vivo mice model (C57BL/6 vs EPAC1 KO mice, iv injections, 12mg/kg) and in vitro model (primary culture of neonatal rat cardiomyocytes (NRVM), Dox 1μM). In vivo, Dox-treated mice developed a DCM associated with Ca2+ homeostasis dysfunction. In vitro, Dox induced DNA damages and cell death associated with huge mitochondrial disorders, characterized by a decrease in mitochondrial biogenesis and respiratory chain activity. This cell death is associated with apoptotic features including mitochondrial membrane permeabilization, caspase activation, cell size reduction and relative plasma membrane integrity. We also observed that Dox led to a modification of the protein level and the activity of EPAC1 in the same manner to the cAMP level. By contrast, the inhibition of EPAC1, prevented DNA/TopIIβ complexes, decreased Dox-induced DNA damages, loss of mitochondrial membrane potential, apoptosis and finally cardiomyocyte death. Mitochondrial biogenesis and respiratory chain activity operated normally when EPAC1 was inhibited. These results were confirmed in vivo since Dox-induced cardiotoxicity was prevented in EPAC1 KO mice as evidenced by unaltered cardiac function (no DCM) at 15 weeks post-treatment. Interestingly, the protection conferred by EPAC1 inhibition was not transferred in human cancer cell lines treated by Dox. Inhibition of EPAC1 could thus be a valuable therapeutic strategy to limit Dox-induced cardiomyopathy during cancer chemotherapy.

Introduction La dyspnée est une sensation d'essoufflement variant en intensité. Sa prévalence varie entre 70-95% chez les personnes en soins palliatifs et de fin de vie (SPFV) toutes pathologies confondues. En SPFV, elle peut engendrer une détresse respiratoire qui consiste en une dyspnée sévère accompagnée d'une sensation vive d'étouffement et d'angoisse. Au Québec, le protocole de détresse respiratoire (PDR) représente l'administration simultanée par l'infirmière de doses élevées d'un opioïde, d'un sédatif et d'un anticholinergique. Le but est d'obtenir une sédation rapide et une amnésie rétrograde. Le PDR n'est pas utilisé ailleurs au monde et est souvent administré de manière non conforme. Le travail de l'infirmière qui précède l'utilisation du PDR est méconnu et sous-documenté scientifiquement. Objectifs Décrire et évaluer l'influence de certaines composantes de la démarche de soins infirmiers dans l'utilisation du PDR au cours des sept derniers jours de vie des personnes âgées provenant de différents milieux cliniques de la région de Québec. Méthode Une étude de cohorte rétrospective de dossiers médicaux de personnes de 65+ ans décédés (n=488) a été réalisée dans quatre types de milieux cliniques différents à Québec. Plusieurs variables (VI) ciblant des composantes de la démarche de soins infirmiers, telles que l'évaluation de la dyspnée incluant son score de sévérité ainsi que l'intervention infirmière, précédant l'utilisation du PDR (VD) ont été mises en relation à l'aide d'un modèle linéaire mixte (MLM) à mesures répétées. Résultats Dans cette cohorte, 64 PDR étaient non conformes sur les 127 PDR administrés. L'augmentation du score de la sévérité de la dyspnée augmentait la fréquence d'évaluations infirmières de la dyspnée qui elle, élevait le nombre d'interventions infirmières d'administration d'opioïdes. Ces dernières ont été associées à une diminution du recours au PDR. Conclusion L'infirmière contribue à diminuer le nombre de PDR administrés aux personnes âgées souffrantes de dyspnée par des mesures pharmacologiques dans les derniers jours de vie. / Introduction Dyspnea is a sensation of breathlessness varying in intensity. Its prevalence varies between 70-95% in people undergoing palliative and end-of-life care (PEOLC), all pathologies included. In end-of-life care, it can lead to respiratory distress, which consists of severe dyspnea accompanied by a strong sensation of suffocation and anxiety. In Quebec, the respiratory distress protocol (RDP) is the simultaneous administration by the nurse of high doses of an opioid, a sedative and an anticholinergic. The goal is to achieve rapid sedation and retrograde amnesia. PDR is not used anywhere else in the world and is often administered in a non-compliant manner. The work of the nurse prior to the use of RDP is not well known and scientifically under-documented. Objectives To describe and evaluate the influence of certain components of the nursing process in the use of the RDP during the last seven days of life of elderly people from different clinical settings in the Quebec City region. Method A retrospective cohort study of medical records of deceased 65+ year old patients (n=488) was conducted in four different types of clinical settings in Quebec City. Several variables (VI) targeting components of the nursing care process, such as assessment of dyspnea including severity score as well as nursing intervention, preceding the use of the PDR (VD) were related using a repeated measures linear mixed model (MLM). Results In this cohort, 64 PDRs were non-compliant out of 127 PDRs administered. An increase in dyspnea severity score was associated with a greater frequency of assessments, which in turn increased the number of nursing interventions of opioid administration. The latter was associated with a decrease in the use of RDP. Conclusion Nurses help to decrease the number of RDPs administered to elderly persons with dyspnea through pharmacological measures in the last days of life.

Le traitement de l'anémie en insuffisance rénale chronique (IRC) avec l'érythropoïétine recombinante humaine (rhEPO) est accompagné d'une élévation de la pression artérielle. Cet effet presseur de l'rhEPO est présent seulement en IRC. En effet, l'rhEPO n'augmente pas la pression artérielle en condition rénale normale. Nos objectifs sont donc d'élucider les mécanismes qui permettent le maintien de la pression en condition normale et l'effet hypertenseur de l'rhEPO en IRC. Dans une première étude, l'rhEPO est administrée chez des rats Wistar normaux (100U/kg, 3 fois par semaine pendant 3 semaines) tandis qu'un second groupe de rats témoins reçoit le véhicule (saline). L'effet de l'rhEPO sur la réactivité vasculaire est évalué dans des segments d'aorte thoracique isolés. L'expression de l'endotheline-1 (ET-1) et de la NO synthase endothelial (eNOS) est analysée par immunofluorescence en microscopie confocale dans ces mêmes vaisseaux. Les résultats montrent que la pression artérielle systolique et la creatinine sérique sont inchangées chez les animaux traités alors que l'hématocrite est augmenté chez les animaux recevant l'rhEPO. Le traitement à l'rhEPO provoque une augmentation de la contraction à la norepinephrine (NE) dans les segments sans endothelium seulement. D cause également une atténuation de la contraction à l'ET-1 dans les segments dont 1'endothelium est intact ; ce phénomène est corrigé en absence de l'endothélium. L'incubation des segments avec le N -nitro-L-arginine méthyl ester (LNAME), un inhibiteur de la synthèse du monoxide d'azote (NO), rétablit aussi la contraction à l'ET-1. L'expression de l'ET-1 dans l'endothélium des aortes thoraciques demeure inchangée tandis que l'expression de la eNOS est augmentée suite au traitement à l'rhEPO. L'rhEPO entraîne donc l'activation d'un mécanisme compensateur vasodilatateur de l'endothélium. Ce mécanisme impliquerait l'augmentation de la relâche de NO suite à une expression accrue de la eNOS. Dans un deuxième temps, nous avons vérifié l'état de ce mécanisme compensateur en IRC. Nous avons donc comparé un groupe de rats Wistar rendus uremiques par néphrectomie 5/6 (Nx) à un groupe de rats témoins. Les mêmes analyses ont été effectuées pour cette étude. Nous avons observé une augmentation de la pression artérielle ainsi qu'une détérioration de la fonction rénale chez les animaux uremiques. L'IRC ne cause aucune altération de la réponse à F acetylcholine (ACh) mais atténue cependant la vasodilatation au nitroprussiate de sodium (SNP). L'IRC cause également une augmentation de la réponse à la NE dans les segments sans endothelium seulement. La contraction à l'ET-1 est diminuée dans les segments d'aorte des rats Nx dont l'endothélium est intact tandis qu'elle est partiellement accentuée en son absence. La contraction à l'ET-1 est aussi augmentée par l'incubation des segments d'aorte de rats Nx avec le L-NAME. Ces résultats suggèrent que l'atténuation de la réponse à l'ET-1 dans les vaisseaux des rats Nx est causée en partie par une augmentation de la production endothéliale de l'ET-1. Par contre, l'urémie accentue aussi la relâche d'un facteur vasodilatateur, dont le NO, pour contrecarrer l'action des agents vasoconstricteurs (ET-1, NE). En effet, l'expression endothéliale de la eNOS est aussi augmentée dans les vaisseaux des animaux Nx. Enfin, nous avons comparé les mêmes paramètres chez les animaux uremiques recevant ou non le traitement à l'rhEPO. L'rhEPO aggrave l'hypertension et détériore la fonction rénale présente en IRC. L'rhEPO diminue la relaxation à l'ACh et au SNP. Le traitement à l'rhEPO ne modifie pas la contraction à la NE. Elle augmente cependant l'atténuation de la réponse à l'ET-1 en présence de l'endothélium. L'absence d'endothélium et l'incubation avec le L-NAME rétablissent partiellement la contraction à l'ET-1 de façon similaire chez les animaux Nx recevant ou non l'rhEPO. Ces résultats indiquent que l'augmentation de l'expression endothéliale de l'ET-1 par le traitement à l'rhEPO en urémie peut être responsable de l'atténuation accrue de la contraction à l'ET-1 chez les animaux Nx traité à l'rhEPO. Tout comme chez les animaux normaux, l'rhEPO entraîne une augmentation de la relâche de NO suite à l'expression accrue de la eNOS. Ce mécanisme serait par contre insuffisant pour bloquer l'effet hypertenseur de l'rhEPO en urémie. En conclusion, une augmentation de la production de NO suite à l'expression accrue de la eNOS explique, du moins en partie, le maintien de la pression artérielle en condition normale suite au traitement à l'rhEPO. Ce mécanisme compensateur est également activé en IRC mais ne serait pas modulé par le traitement à l'rhEPO. Il serait alors insuffisant pour prévenir l'augmentation de la pression artérielle. / Treatment of anemia in chronic renal failure (CRF) with recombinant human erythropoietin (rhEPO) is associated with increased blood pressure. This hypertensive effect of rhEPO is present only in CRF. Indeed, rhEPO does not increase blood pressure in normal renal conditions. The aim of our work is to elucidate the mechanisms involved in the maintenance of normal blood pressure in normal conditions and the hypertensive effect induced by rhEPO in CRF. In a first study, normal Wistar rats were treated with rhEPO (100U/kg, 3 times per week for 3 weeks) while the second group of control rats received the vehicle (saline). The effect of rhEPO on vascular reactivity was evaluated in isolated thoracic aorta segments. The expression of endothelin-1 (ET-1) and endothelial nitric oxide synthase (eNOS) was assessed by immunofluorescence with confocal microscopy in these same vessels. The results show that blood pressure and serum creatinine were unchanged in normal rats treated with rhEPO, whereas hematocrit was increased in the same animals. RhEPO caused an increase of contraction response to norepinephrine (NE) only in segments without endothelium. It also caused an attenuation of ET-1 contraction in segments where endothelium was intact; this phenomenon was corrected in the absence of endothelium. The incubation of segments with NG -nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME), a nitric oxyde (NO) synthesis inhibitor, also restored the ET-1 contraction. ET-1 expression in thoracic aorta endothelium was unchanged, whereas eNOS expression was increased after rhEPO therapy. Thus, rhEPO activates an endothelium-dependent compensatory mechanism. This mechanism involves increased NO release due to enhanced expression of eNOS. Secondly, we evaluated this compensatory mechanism in CRF. Wistar rats were rendered uremic by subtotal 5/6 nephrectomy and were compared with sham-operated control rats. The analyses in the first study were repeated. We found an increase in blood pressure and a deterioration of renal function in uremic rats. CRF did not affect the response to acethylcholine (Ach) but decreased sodium nitroprusside (SNP) vasorelaxation. However, CRF led to an alteration in the contraction response to NE in thoracic aorta segments without endothelium. The contraction to ET-1 was attenuated in segments from uremic rats with intact endothelium whereas it was partially increased in its absence. The ET-1 contraction was also restored by the incubation of segments with L-NAME. These results suggest that the attenuation of the ET-1 response in uremic rats is related, at least in part, to the increase in endothelial ET-1 production. On the other hand, uremia also accentuates the endothelial release of vasodilators, such as NO, which counteract the effects of the vasoconstrictors (ET-1, NE). Moreover, the endothelial expression of eNOS was also increased in vessels from uremic rats. Finally, we compared the same parameters in uremic rats with and without rhEPO treatment. rhEPO aggravated hypertension and exacerbated the deterioration in renal function already present in CRF. rhEPO led to a decrease in the vasodilatation to ACh and SNP. Treatment with rhEPO had no effect on the contraction to NE. However, it increased the attenuation of ET-1 contraction in thoracic aorta segments with endothelium. Endothelium denudation and incubation with L-NAME partially restored the contraction to ET-1 similarly in untreated and rhEPO-treated uremic rats. These results indicate that the increased endothelial expression of ET-1 induced by rhEPO in uremic rats is responsible for the increase in the attenuation response to ET-1. In the same way, as in normal rats, rhEPO led to an increase in NO release due to increased eNOS expression. However, this mechanism appears to be insufficient to prevent the vasopressor effect of rhEPO in uremia. In conclusion, increased production of NO as a result of increased eNOS expression may explain, at least in part, the maintenance of normal blood pressure under normal condition following rhEPO therapy. This compensatory mechanism is also activated in uremia, but is unaffected by rhEPO, and its effect is thus insufficient to prevent the development of hypertension in CRF.

Introduction La dyspnée est une sensation d'essoufflement variant en intensité. Sa prévalence varie entre 70-95% chez les personnes en soins palliatifs et de fin de vie (SPFV) toutes pathologies confondues. En SPFV, elle peut engendrer une détresse respiratoire qui consiste en une dyspnée sévère accompagnée d'une sensation vive d'étouffement et d'angoisse. Au Québec, le protocole de détresse respiratoire (PDR) représente l'administration simultanée par l'infirmière de doses élevées d'un opioïde, d'un sédatif et d'un anticholinergique. Le but est d'obtenir une sédation rapide et une amnésie rétrograde. Le PDR n'est pas utilisé ailleurs au monde et est souvent administré de manière non conforme. Le travail de l'infirmière qui précède l'utilisation du PDR est méconnu et sous-documenté scientifiquement. Objectifs Décrire et évaluer l'influence de certaines composantes de la démarche de soins infirmiers dans l'utilisation du PDR au cours des sept derniers jours de vie des personnes âgées provenant de différents milieux cliniques de la région de Québec. Méthode Une étude de cohorte rétrospective de dossiers médicaux de personnes de 65+ ans décédés (n=488) a été réalisée dans quatre types de milieux cliniques différents à Québec. Plusieurs variables (VI) ciblant des composantes de la démarche de soins infirmiers, telles que l'évaluation de la dyspnée incluant son score de sévérité ainsi que l'intervention infirmière, précédant l'utilisation du PDR (VD) ont été mises en relation à l'aide d'un modèle linéaire mixte (MLM) à mesures répétées. Résultats Dans cette cohorte, 64 PDR étaient non conformes sur les 127 PDR administrés. L'augmentation du score de la sévérité de la dyspnée augmentait la fréquence d'évaluations infirmières de la dyspnée qui elle, élevait le nombre d'interventions infirmières d'administration d'opioïdes. Ces dernières ont été associées à une diminution du recours au PDR. Conclusion L'infirmière contribue à diminuer le nombre de PDR administrés aux personnes âgées souffrantes de dyspnée par des mesures pharmacologiques dans les derniers jours de vie. / Introduction Dyspnea is a sensation of breathlessness varying in intensity. Its prevalence varies between 70-95% in people undergoing palliative and end-of-life care (PEOLC), all pathologies included. In end-of-life care, it can lead to respiratory distress, which consists of severe dyspnea accompanied by a strong sensation of suffocation and anxiety. In Quebec, the respiratory distress protocol (RDP) is the simultaneous administration by the nurse of high doses of an opioid, a sedative and an anticholinergic. The goal is to achieve rapid sedation and retrograde amnesia. PDR is not used anywhere else in the world and is often administered in a non-compliant manner. The work of the nurse prior to the use of RDP is not well known and scientifically under-documented. Objectives To describe and evaluate the influence of certain components of the nursing process in the use of the RDP during the last seven days of life of elderly people from different clinical settings in the Quebec City region. Method A retrospective cohort study of medical records of deceased 65+ year old patients (n=488) was conducted in four different types of clinical settings in Quebec City. Several variables (VI) targeting components of the nursing care process, such as assessment of dyspnea including severity score as well as nursing intervention, preceding the use of the PDR (VD) were related using a repeated measures linear mixed model (MLM). Results In this cohort, 64 PDRs were non-compliant out of 127 PDRs administered. An increase in dyspnea severity score was associated with a greater frequency of assessments, which in turn increased the number of nursing interventions of opioid administration. The latter was associated with a decrease in the use of RDP. Conclusion Nurses help to decrease the number of RDPs administered to elderly persons with dyspnea through pharmacological measures in the last days of life.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

La correction de l'anémie par l'érythropoïétine recombinante humaine (rhEPO) en insuffisance rénale chronique (IRC) s'accompagne d'une augmentation de la pression artérielle. Nos travaux antérieurs indiquent que l'rhEPO accentue la dysfonction endothéliale qui est présente en IRC en augmentant la production d'endothéline-1 (ET-1). Par contre, en condition rénale normale, la pression artérielle et la concentration vasculaire d'ET-1 demeurent inchangées suite au traitement à l'rhEPO. Ces résultats suggèrent que l'rhEPO exerce un effet différent sur la production des hormones vasoactives telles la thromboxane A2 (TXA2) et la prostacycline (PGL) et sur le système ET-1 en IRC et chez l'animal normal. Notre étude démontre que l'administration d'rhEPO en IRC s'accompagne d'une augmentation supplémentaire de TXA? alors que le niveau de PGL demeure inchangé. Le ratio TXA2/PGL est donc augmenté ce qui suggère que la production de PGL est insuffisante pour contrer les effets de la TXA2. En effet, le blocage de la synthèse de TXA2 avec le ridogrel prévient l'hypertension artérielle induite par l'rhEPO en urémie alors que le blocage simultané de la TXA2 et de la PGI2 avec l'acide acétylsalicylique est inefficace. Ces résultats soulignent l'importance de préserver la production de PGI2 lors de l'administration d'rhEPO en IRC. Chez l'animal normal, nous avons observé que l'administration d'rhEPO n'affecte pas la pression artérielle et la concentration vasculaire d'ET-1. Nous avons alors émis l'hypothèse que le récepteur (R) ETB (impliqué dans la clairance) pourrait jouer un rôle compensateur sur la pression artérielle et la clairance de l'ET-1 lors de l'administration d'rhEPO chez l'animal normal. En effet, nos résultats démontrent que l'expression de PARNm du récepteur ETH est augmentée ainsi que sa densité sur l'endothélium des vaisseaux d'animaux traités à l'rhEPO. Afin de démontrer l'effet compensateur du récepteur ETB, nous avons administré de l'rhEPO à des souris ETBR hétérozygotes <+) , ETA<+/_) et sauvages. Le traitement à l'rhEPO cause une augmentation significative de la pression artérielle et de la concentration vasculaire d'ET-1 seulement chez les souris ETBR(+/) . Ainsi, ces résultats démontrent que l'rhEPO peut moduler le système ET1/ETHR en condition normale. Cette augmentation de l'expression du récepteur ETB pourrait contribuer à maintenir la pression artérielle lors de l'administration d'rhEPO à des animaux normaux. À l'inverse, des conditions où le récepteur ETB est déficitaire, comme chez les souris ETBR ( + ) et lors de ITRC, pourraient entraîner une augmentation de la pression artérielle lors de l'administration d'rhEPO. Des analyses de l'expression de gènes par microarray ont aussi été menées sur les aortes de ces rats. Les résultats révèlent que l'effet de l'rhEPO sur l'expression des gènes est différent entre les rats normaux et urémiques. En effet, l'analyse de ces données suggère que des gènes comme la superoxyde dismutase et la glutathionc peroxydase pourraient être impliqués dans l'hypertension artérielle induite par l'rhEPO en IRC. Ces résultats permettent d'identifier de nouvelles avenues de recherche qui permettront d'élucider les mécanismes physiopathologiques de cette forme iatrogénique d'hypertension artérielle. En conclusion, mes travaux de recherche au doctorat révèlent que l'rhEPO exerce une action pléiotropique sur les vaisseaux sanguins et cette action est différente entre le rat normal et le rat urémique. Chez l'animal urémique, l'rhEPO accentue la dysfonction endothéliale déjà existante et l'hypertension artérielle alors que chez le rat normal, l'administration d'rhEPO est associée à des mécanismes compensatoires permettant de maintenir la pression artérielle à un niveau normal. Nos résultats fournissent des évidences d'un nouveau rôle modulateur de l'rhEPO sur les vaisseaux sanguins et permettront de développer des approches thérapeutiques plus spécifiques pour le traitement de l'hypertension artérielle induite par l'rhEPO en IRC. / The treatment of anemia with recombinant human erythropoietin (rhEPO) in chronic renal failure (CRF) induces hypertension. Our previous studies showed that rhEPO increases the existing endothelial dysfunction in rats with CRF by stimulating the production of endothelin-1 (ET-1). In contrast, in normal animals, blood pressure and vascular ET-1 concentrations remain unchanged following rhEPO therapy. These results prompted us to verify whether rhEPO exerts a different effect on the production of vasoactive hormones such as thromboxane A2 (TXA2) and prostacyclin (PGI2), and on the vascular ET-1 system in CRF and normal animals. Our study showed that rhEPO administration in CRF rats is associated with a further increase in vascular TXA2 concentrations, while prostacyclin (PGE) levels remained unchanged. The ratio of TXA2/PGI2 was increased, suggesting that PGI2 production is insufficient to oppose the effects of TXA2. Consistent with this finding, TXA2 synthesis blockade with ridogrel prevented rhEPO-induced hypertension in uremic rats while the inhibition of the synthesis of both TXA2 and PGI2 with acetylsalicylic acid was ineffective. These results stress the importance of preserving PGI2 production when treating rhEpoinduced hypertension in CRF. In normal animals, we observed that rhEPO administration does not affect blood pressure and vascular ET-1 concentrations. We hypothesised, that the ETB receptor (a clearance receptor) could play a compensatory role in maintaining ET-1 levels in normal animals under rhEPO treatment. In keeping with that, the vascular expression of the ETB receptor as well as its endothelial density were increased in normal rats receiving rhEPO. To further document the compensatory role of the ETB receptor (R), we administered rhEPO to ETBR heterozygous <+/) , ETAR <+/_) and wildtype mice. The administration of rhEPO caused an increase in blood pressure and vascular ET-1 concentrations in ETBR mice exclusively. These results indicate that rhEPO can modulate the endothelial ET-1/ETBR system in normal conditions. This increase in endothelial expression of the ETBR may contribute to maintaining normal blood pressure during rhEPO administration in normal animals. In contrast, conditions with deficient ETBR expression, such as in ETBR( + ' mice orCRF rats, may lead to hypertension while receiving rhEPO therapy. Microarray gene expression analyses were also performed on the aorta of these rats. We observed that the effect of rhEPO on gene expression is different between normal and uremic rats. Indeed, the results suggest that genes such as superoxide dismutase and glutathione peroxydase might be involved in hypertension induced by rhEPO in CRF. These results pave the way toward new research directions in elucidating the physiopathogenic mechanisms of this iatrogenic form of hypertension. In conclusion, my doctoral studies reveal that rhEPO exerts a pleiotropic action on blood vessels and this action is different between normal and CRF animals. In uremic conditions, the administration of rhEPO aggravates the existing endothelial dysfunction and hypertension whereas in normal animals there are compensatory mechanisms that contribute to maintaining blood pressure normal. Our results provide further insights into novel modulatory actions of rhEPO on blood vessels which are highly relevant to the development of more specific and rational approaches for the management of rhEPOinduced hypertension in CRF.

Le coeur est un organe essentiel dont le rôle est de maintenir la circulation sanguine dans tout le corps. Son bon fonctionnement dépend d'un apport important et constant en énergie, l'ATP. En situation normale, le coeur utilise les acides gras et en moindre quantité le glucose comme source principale d'énergie. Cependant, certains stress nuisent à son bon fonctionnement. L'un d'entre eux est la surcharge de volume du ventricule gauche (VG) causée par une régurgitation de la valve aortique. Lors de la diastole cette surcharge de volume, entraine des modifications physiologiques et métaboliques au niveau du VG qui influenceront son métabolisme énergétique et sa fonction. À long terme, le coeur développera une hypertrophie excentrique accompagnée d'une dysfonction systolique et diastolique. Dans notre société actuelle, ce genre de problème est souvent accompagné de facteurs de risques comme l'obésité ou le syndrome métabolique (hypertriglycéridémie, obésité abdominale, pression artérielle élevée, résistance à l'insuline). Le but de ce projet était de déterminer les impacts d'une diète riche en fructose ou riche en gras sur le développement de l'hypertrophie du ventricule gauche dans un modèle d'insuffisance sévère de la valve aortique.

Problématique : La fibrillation auriculaire (FA) est la forme d'arythmie cardiaque la plus fréquente. La maladie du cœur droit (MCD) fait partie des facteurs de risque de la FA. L’inflammation, impliquant l’axe NLRP3-IL18-IL1β-IL6, affecterait les fibroblastes (FB) atriaux et jouerait un rôle important dans l’induction de FA. Peu d’études ont évalué le rôle de l’interleukine-(IL)-37, un inhibiteur de la voie IL18, dans la prévention de l’inflammation et la FA dans la MCD. Hypothèse: L’IL37 inhibe l’activation de l'inflammation et prévient le développement du substrat de la FA dans les FB auriculaires de rats MCD. Méthodes: La MCD a été induite chez des rats Wistar en réalisant une ligature du tronc pulmonaire (LTP), et des animaux témoins ont reçu une chirurgie factice (SHAM). Les FB atriaux ont été isolés et cultivés dans 5 conditions de traitement: Milieu normal, Supplémentation pro-inflammatoire [IL-6], Supplémentation anti-inflammatoire [IL-37], Inhibition de voies inflammatoires avec le Tocilizumab [anti-IL6R], Inhibition de voies anti-inflammatoires avec [anti-IL37]. La prolifération et la migration des FB furent évaluées par immunomarquage de (α-SMA). Les niveaux d'expression des molécules liées à la fibrose, les marqueurs inflammatoires et les marqueurs anti-inflammatoires ont été évalués par qPCR (gènes) et western blot (protéines). Résultats: Trois semaines après la chirurgie, les animaux LTP ont développé de l’hypertrophie et de la dilatation cardiaque associées à de l’inflammation et de la fibrose atriale droite. Comparés aux SHAM, les FB de rats MCD ont exprimé plus de marqueurs d’inflammation et de fibrose et cette surexpression a été exacerbée en présence d’IL-6, et normalisée en présence d’IL-37. Conclusion: Au niveau des FB isolés, un traitement à l’IL37 semble être une stratégie efficace pour prévenir l'inflammation et la fibrose atriale associées à la MCD. / Introduction: Atrial fibrillation (AF) is the most common type of cardiac arrhythmia. Right heart disease (RHD) is one of the risk factors for AF. Inflammation, involving the NLRP3-IL18-IL1β-IL6 axis affects atrial fibroblasts (FB) and play an important role in AF induction. Few studies have assessed the role of interleukin-(IL)-37, an IL18 pathway inhibitor, in preventing inflammation and AF in RHD. Hypothesis: IL37 inhibits the activation of inflammation and prevents AF substrate development in atrial FB of RHD rats. Methods: RHD was induced in Wistar rats by performing pulmonary artery banding (PAB) and control animals received SHAM surgery. Atrial FBs were isolated and cultured under 5 treatment conditions: Normal medium, Pro-inflammatory supplementation [IL-6], Anti-inflammatory supplementation [IL-37], Inhibition of inflammatory pathways with tocilizumab [anti-IL6R], Inhibition of anti-inflammatory pathways with [anti-IL37]. The proliferation and migration of FB were determined with scratch wound healing assay. The expression levels of fibrosis-related molecules, inflammatory markers and anti-inflammatory markers were assessed by qPCR (genes) and western blot (proteins). Results: Three weeks post-surgery, PAB animals developed right heart enlargement and dilation associated with inflammation and right atrial fibrosis. Compared to SHAM, FB from PAB rats expressed more markers of inflammation and fibrosis, and this overexpression was exacerbated in the presence of IL-6 and normalized in the presence of IL-37. Conclusion: At the level of isolated FB, treatment with IL37 seems to be an effective strategy to prevent atrial inflammation and fibrosis associated with RHD.

La correction de l'anémie par l'érythropoïétine recombinante humaine (rhEPO) en insuffisance rénale chronique (IRC) s'accompagne d'une élévation de la pression artérielle. Les mécanismes presseurs de l'rhEPO en IRC sont encore mal définis. Des études récentes indiquent que le traitement à l'rhEPO accentue la dysfonction endothéliale déjà présente en urémie. On note une élévation de la production endothéliale d'endothéline-1 (ET-1) et une diminution de la relâche de monoxyde d'azote (NO). Ces changements pourraient aussi être associés à une augmentation de la formation d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) qui peut accentuer ces changements. Notre étude a pour objectif d'évaluer l'effet d'un antioxydant, le tempol (un mimétique de la superoxide dismutase (SOD)), sur la pression artérielle et la progression de l'insuffisance rénale chez le rat urémique traité à l'rhEPO. Pour ce faire, des rats Wistar rendus urémiques par néphrectomie subtotale 5/6 sont divisés en quatre goupes : urémique (Nx) + véhicule; Nx + rhEPO; Nx + tempol (lmmol/1/jour dans l'eau à boire); et Nx + rhEPO + tempol, pendant quatre semaines. Les rats développent de l'urémie, de l'anémie et de l'hypertension artérielle. Ces derniers effets sont associés à une élévation des concentrations d'ET-1 et de la production de fanion superoxyde. Le traitement à l'rhEPO chez les rats urémiques corrige l'anémie, mais aggrave l'hypertension artérielle et l'insuffisance rénale de même que l'augmentation d'ET-1 et de fanion superoxyde. Le traitement au tempol, chez les deux groupes urémiques, atténue le développement de l'hypertension et la progression des dommages histologiques rénaux qui sont d'ailleurs associés à une réduction des concentrations ET-1 plasmatique, urinaire et rénale ainsi qu'une diminution de la production de fanion superoxyde. En conclusion, le développement de l'hypertension et la progression de l'insuffisance rénale chez le rat urémique sont causés, en partie, par la présence d'un stress oxydatif. Le traitement à l'rhEPO accentue d'avantage le stress oxydatif, et ce dernier serait impliqué dans l'aggravation de l'hypertension et de la progression de l'insuffisance rénale.