Suite à des observations cliniques minutieuses réalisées, en particulier, dans le service de Néphrologie de l’hôpital Érasme à Bruxelles, la néphrotoxicité et l’oncogénicité des acides aristolochiques contenus dans les plantes médicinales utilisées en médecine traditionnelle chinoise ont été démontrées. La néphrotoxicité se traduisait par une néphrite interstitielle fibrosante chronique conduisant à l’insuffisance rénale terminale. Ces constatations ont amené à développer, au laboratoire de Néphrologie Expérimentale de la Faculté de la Médecine de l’ULB, un modèle expérimental de la fibrose rénale interstitielle chez le rat, par l’injection sous-cutanée des acides aristolochiques. L’objet du présent travail est d’utiliser ce modèle pour caractériser l’atteinte tubulo-interstitielle et identifier les mécanismes qui vont de l’intoxication de la cellule tubulaire à la fibrose interstitielle chronique. Nous avons ainsi particulièrement étudié :la nécrose et l’apoptose des cellules épithéliales tubulaires, la transition épithélio-mésenchymale des cellules épithéliales tubulaires proximales, l’atrophie tubulaire, le rôle de l’infiltrat inflammatoire interstitiel et des cytokines pro-inflammatoires et pro-fibrosantes. L’introduction inscrira d’abord notre travail dans le cadre général de l’insuffisance rénale chronique et soulignera, dans ce domaine, l’importance du secteur tubulo-interstitiel, pour ensuite retracer l’histoire de la néphropathie aux acides aristolochiques. Nos matériels, méthodes et résultats sont fournis par des copies de trois publications. Ces résultats sont ensuite transversalement discutés, mécanisme par mécanisme. La discussion met l’accent sur l’apport spécifique de nos travaux concernant chacun des mécanismes étudiés. Nous terminerons par l’évocation de quelques perspectives que ce travail est susceptible d’ouvrir. RESUMÉLa néphropathie aux acides aristolochiques (NAA), initialement appelée néphropathie aux herbes chinoises, se caractérise par une progression rapide de l’insuffisance rénale chronique vers le stade terminal. Cette évolution a été attribuée aux lésions tubulo-interstitielles caractéristiques :fibrose interstitielle pauci-cellulaire et atrophie tubulaire sévères. Cependant, les mécanismes impliqués dans l’évolution péjorative de la NAA n’ont pas été élucidés. Divers paramètres biologiques et histologiques ont donc été explorés au cours de la NAA dans le modèle expérimental développé chez le rat Wistar mâle. Le protocole expérimental a consisté à administrer à deux groupes de rats Wistar mâles âgés de 4 semaines des injections sous-cutanées quotidiennes de 10 mg/kg d'AA (rats AA) ou d’un volume correspondant du solvant (témoins) pendant 35 jours. A l’opposé des témoins (structure et fonction rénales normales), une phase d’insuffisance rénale aiguë et transitoire, secondaire à une nécrose tubulaire a été démontrée chez les rats intoxiqués par les AA aux jours 4 et 5. Un infiltrat de cellules mononucléées a été observé dès le 3ème jour jusqu’au jour 35. A partir du jour 10, une atrophie tubulaire et une fibrose interstitielle progressive ont été objectivées. Chez les rats exposés aux AA, la perte du phénotype épithélial par les cellules épithéliales tubulaires proximales (CETP) (disparition de l’expression baso-latérale de la N-cadhérine) a été observée dès le jour 2, en parallèle à l’acquisition du phénotype mésenchymateux (expression de la vimentine). Aucune migration de CETP « dédifférenciées » vers l’interstitium n’a été objectivée malgré la rupture de la membrane basale tubulaire. L’accumulation de myofibroblastes, exprimant l’« alpha smooth muscle actin» était évidente au sein de l’épithélium tubulaire en dégénérescence et dans l’interstitium riche en collagène de type I et III autour des tubes atrophiques. L’apoptose de CETP (expression de la forme active de la caspase-3) était présente dès le jour 5. Au-delà du 10e jour, un défaut de la régénération de CETP a été démontré. Une augmentation significative de l’excrétion urinaire du « Monocyte Chemoattractant Protein-1 » et du « Transforming Growth Factor-β» (TGF-β) a été mesurée durant la phase chronique. Les amas de monocytes/macrophages (Mn/Mφ) et de lymphocytes T CD45RC+, CD3+, CD4+ et CD8+ étaient présents dans l’interstitium des stries médullaires et la partie externe de la médullaire externe (segment S3 des tubes proximaux). L’activation et la prolifération des Mn/Mφ ont été confirmées respectivement par double immunomarquage ED1/complexe majeur d’histocompatibilité de classe II et ED1/Ki-67. La cytotoxicité des cellules CD8+ a été d émontrée par des lésions de tubulite. Une sous-population de lymphocytes T CD8+CD103+a été retrouvée. L’expression du TGF-β et de la protéine nucléaire phosphorylée smad 2/3 était augmentée dans les cellules inflammatoires et les CETP. Ce travail démontre :1) la présence d’une insuffisance rénale aiguë transitoire suite une nécrose tubulaire aiguë méconnue; 2) une induction précoce de la transition épithélio-mésenchymale, un échec de la régénération et une apoptose des CETP étant à l’origine de l’atrophie tubulaire; 3) une inflammation interstitielle précoce et persistante (Mn/Mφ activés, lymphocytes T cytotoxiques CD8+ et sous-population de lymphocytes T CD8+C103+); 4) l’implication du TGF-β dans la fibrogenèse par la voie de signalisation intracellulaire de smad 2/3.En conclusion, au cours de la NAA expérimentale, une intense réaction inflammatoire associée à une sécrétion de TGF-β et à une activation des fibroblastes résidents représentent les mécanismes-clés conduisant à une atrophie tubulaire définitive et à une fibrose interstitielle chronique à partir d’une intoxication tubulaire majeure. Ces observations offrent des perspectives thérapeutiques prometteuses pour la prévention de la fibrose rénale interstitielle et, par voie de conséquence, de la progression des maladies rénales chroniques. / Doctorat en Sciences médicales (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Nous avons montré que malgré d'importantes améliorations survenues depuis 2001, la maladie rénale chronique reste fréquente et fortement sous-estimée chez les patients diabétiques de type 2, du fait du dosage insuffisant d'albuminurie. Nous avons également montré qu'au stade tardif, près d'un tiers des patients (30%), en particulier diabétiques de type 2 (32%), démarrent le traitement de suppléance en urgence, et que l'augmentation de l'incidence de l'insuffisance rénale chronique terminale en France, est exclusivement attribuée à la part liée au diabète type 2. Ces résultats suggèrent que davantage d'efforts de sensibilisation des patients diabétiques de type 2 et des médecins pour (i) améliorer le dépistage, (ii) renforcer le contrôle de la pression artérielle et la réduction de l'albuminurie pathologique, (iii) et une meilleure préparation des patients à la dialyse. Bien qu'il soit connu que les patients diabétiques de type 2, en particulier âgés, soient moins souvent inscrits sur la liste d'attente de greffe rénale par rapport aux patients non diabétiques, il apparaît in fine à l'issue de ce travail, qu'une fois inscrit, ce n'est pas le diabète en lui-même qui constitue un facteur de risque élevé de décès ou de retrait de liste et d'échecs post-greffe rénale, mais plutôt l'impact des comorbidités cardiovasculaires préexistantes et d'une longue durée de dialyse. Accélérer l'accès à la greffe rénale aux patients, non pas exclusivement diabétiques de type 2, mais plutôt atteints de comorbidités cardiovasculaires, en les priorisant, leur octroieraient un bénéfice certain de survie en terme de réduction du risque d'échecs en liste d'attente et post-greffe rénale. / We have shown that chronic kidney disease (CKD) is frequently seen in patients with type 2 diabetes and is likely to be underestimated because albuminuria screening remains inadequate, despite significant improvements since 2001. We also showed that at of end stage renal disease, almost a third of patients (30%), especially those with type 2 diabetes (32%), starting dialysis or kidney transplantation (KTx) on an emergency basis. The skyrocketing incidence of ESRD observed in France, especially in elderly patients, is exclusively due to an actual increase in that related to type 2 diabetes. These findings suggest that further efforts are needed to raise patients with type 2 and doctor awareness on the issue of (i) CKD screening, (ii) blood pressure and elevated albuminuria control and (iii) predialysis care. Although patients with type 2 diabetes, especially elderly, were less likely to be wait-listed for KTx than their counterparts without diabetes, ultimately, once registered, type 2 diabetes per se was not associated with death or delisting after adjustment for other factors, and death or kidney failure after KTx. Pre-existing cardiovascular comorbidities, regardless of their link to diabetes, and a long-term dialysis appear to be the major predictors of death or delisting. Improving access to KTx, not only to patients with type 2 diabetes, but also with cardiovascular comorbidities, by giving them some priorities, would enhance survival benefit by reducing the risk of failures on waiting list and after KTx.

La maladie rénale chronique (MRC) induit des anomalies du métabolisme phosphocalcique, avec des conséquences à la fois osseuses, vasculaires et biologiques. La prise en charge optimale de ces désordres représente un challenge quotidien pour le néphrologue pédiatre, à la fois sur le court terme (équilibre biologique) et sur le long terme (prévention des fractures, optimisation de la croissance et limitation de l’apparition des calcifications vasculaires). Peu d’outils sont actuellement disponibles pour évaluer ces atteintes, et de nouveaux outils prometteurs, à la fois biologiques (FGF23) et radiologiques (HR-pQCT) apparaissent. Néanmoins, les données pédiatriques sur ces outils restent rares. Cette thèse de doctorat a permis d’évaluer ces nouveaux moyens chez ces enfants MRC, notamment en évaluant l’HR-pQCT dans cette population, et en déterminant des valeurs de référence du FGF23 en fonction de l’âge, du sexe et de la fonction rénale. Nous avons pu aussi montrer que les concentrations circulantes de FGF23 ne sont pas dépendantes du sexe dans une population pédiatrique, mais qu’elles augmentent avec l’âge et l’indice de masse corporelle, mais aussi en cas d’antécédent de transplantation d’organe solide ou de traitement par corticostéroïdes. D’un point de vue plus fondamental, nous avons pu montrer que dans des monocytes issus de donneurs sains, une exposition au FGF23 induit une diminution de l’expression des 2 enzymes principales impliquées dans le métabolisme de la vitamine D (1α hydroxylase et 24 hydroxylase), en induisant également une diminution du peptide antimicrobien cathélicidine. Ces résultats permettent donc de décrire un nouveau rôle pour le FGF23 dans la régulation de l’immunité innée / Chronic kidney disease can induce mineral and bone disorders (CKD-MBD), with deleterious consequences for bone and vessels. The management of such abnormalities can be challenging, from the daily biological balance between calcium, phosphorus and PTH levels, to the long-term prevention of morbidities such as fractures, growth impairment and vascular calcifications. Some tools can help to accurately assess CKD-MBD, e.g., new bone imaging techniques (HR-pQCT) and FGF23, but they are rarely used in pediatric populations. In addition to evaluating HR-pQCT in CKD children and healthy controls, this PhD thesis allowed us to determine reference values for circulating FGF23 levels depending on age, gender and renal function; we also showed that FGF23 levels increased not only with age and BMI, but also in cases of solid organ transplant or corticosteroids therapy. We have also showed in vitro that FGF23 could inhibit the two key enzymes of vitamin D metabolism (1α hydroxylase et 24 hydroxylase) in monocytes issued from healthy donors, with in turn a decreased synthesis of the antimicrobial cathelicidin. These later results highlight a new role for FGF23 in innate immunity, and may bring new insights in the understanding of FGF23 deregulation during CKD

Notre travail a démontré l’implication du p-crésyl sulfate (PCS), de la zinc a2glycoprotéine (ZAG) et du triméthylamine-N-oxide (TMAO), représentants des 3 groupes de toxines urémiques décrits par le groupe EUTox, dans la survenue des complications métaboliques de la maladie rénale chronique (MRC). Nous avons démontré que l’augmentation du PCS induisait une insulino-résistance, une perte de masse grasse et une redistribution des lipides chez la souris, en montrant une altération de la voie de signalisation de l’insuline dans le muscle strié squelettique. Nous avons ensuite montré que la protéine ZAG était surexprimée par le tissu adipeux dans la MRC. Du fait de ses effets lipolytiques et anti-lipogeniques, l’élévation des concentrations tissulaires de cette adipokine pourrait être impliquée dans les phénomènes de dyslipidémies et dysfonction adipocytaire observés dans la MRC. Chez l’homme, notre étude a confirmé l’augmentation des concentrations de ZAG dans les stades 5 et 5D de la MRC uniquement, faiblement corrélée au débit de filtration glomérulaire (DFG). L’étude n’a en revanche pas permis de mettre en évidence de corrélation entre les taux circulants de ZAG et les critères de complications métaboliques, notamment la dénutrition. Enfin, en l’absence de données précises sur l’élimination rénale du TMAO et la physiopathologie de son augmentation dans la MRC, nous avons conduit une étude clinique mettant en évidence une forte corrélation entre les taux de TMAO et le DFG mesuré, excluant une contribution tubulaire à son excrétion. Les résultats d’une étude préliminaire chez l’animal suggèrent une possible implication du TMAO dans le développement de la fibrose rénale / Our work demonstrated the role of p-cresyl sulfate (PCS), zinc a2-glycoprotein (ZAG) and trimethylamine-N-oxide (TMAO) that belong to the 3 groups of uremic toxins described by the EUTox group, in the metabolic complications of chronic kidney disease (CKD). We demonstrated that the increase of PCS induced an insulin resistance, a loss of fat mass and a lipid redistribution in mice, showing an alteration of the insulin pathway in skeletal muscle. We showed a surexpression of ZAG by adipose tissue in CKD. Because of ZAG lipolytic and anti-lipogenic effects, the elevation of its tissu levels could be implicated in dyslipidemia and adipose dysfonction in CKD. In humans, our study confirmed the elevation of ZAG concentrations only in CKD stages 5 and 5D, with a poor correlation with the glomerular filtration rate (GFR). The study did not shown correlation between ZAG circulating levels and metabolic complications, as wasting. With the lack of data about renal elimination and physiopathology of TMAO, we conducted a clinical study that reported a strong correlation between TMAO levels and measured GFR, without proof of tubular excretion of TMAO. Results of a preliminary animal study suggests a possible implication of TMAO in the renal fibrosis

L'insuffisance rénale chronique (IRC) est une affection caractérisée par une perte progressive de la fonction rénale. L’IRC est associée à l'accumulation de diverses toxines urémiques. Les toxines urémiques ou solutés de rétention de l'urémie sont des composés qui s'accumulent chez les patients atteints d'IRC en raison d'un défaut de clairance rénale et qui exercent des effets biologiques délétères. Les hémodialyses éliminent mal les toxines urémiques liées aux protéines (PBUT), en raison de leur liaison aux protéines plasmatiques, en particulier la sérumalbumine humaine. En conséquence, les toxines urémiques liées aux protéines s'accumulent chez les patients atteints d'IRC et leur concentration ne peut que difficilement être diminuée chez les patients atteints d'insuffisance rénale terminale (IRT). Mes travaux sont principalement centrés sur les toxines urémiques, en particulier les toxines urémiques liées aux protéines, comme l’indoxyl-sulfate (IS), l'acide phénylacétique (PAA) et le p-crésyl-glucuronide (p-CG); et la zinc-alpha2-glycoprotéine (ZAG) qui est une « middle molécule ». Nous avons étudié le rôle de l'IS dans le développement de la résistance à l'insuline et d'autres troubles métaboliques associés à l'IRC, ainsi que ses effets sur l'inflammation et le stress oxydant. Nous avons exploré les propriétés de liaison du PAA et du p-CG à la sérumalbumine, qui est la plus abondante protéine dans le plasma humain. Enfin, nous avons essayé de développer une nouvelle stratégie d'élimination des PBUT, à l’aide de déplaceurs/compétiteurs chimique. / Chronic kidney disease (CKD) is a condition characterized by progressive loss of kidney function. CKD is associated with the accumulation of various uremic toxins. Uremic toxins or uremic retention solutes are compounds that accumulate in patients with CKD due to impaired renal clearance and exert deleterious biological effects. Protein-bound uremic toxins (PBUT) is poorly removed by hemodialysis because of its binding to plasma proteins, particularly human serum albumin. As a result, protein-bound uremic toxins accumulate in patients with CKD and their concentration can hardly be reduced in patients with end-stage renal disease (ESRD). My work focuses mainly on uremic toxins, particularly protein-bound uremic toxins such as indoxyl-sulfate (IS), phenylacetic acid (PAA) and p-cresyl-glucuronide (p-CG); and zinc-alpha2-glycoprotein (ZAG) which is a "middle molecule". We investigated the role of IS in the development of insulin resistance and other metabolic disorders associated with CKD, as well as its effects on inflammation and oxidative stress. We have investigated the binding properties of PAA and p-CG to serum albumin, which is the most abundant protein in human plasma. Finally, we tried to develop a new strategy to eliminate PBUTs, using chemical displacers / competitors.

La maladie rénale chronique (MRC) est caractérisée par une fréquence élevée de complications cardiovasculaires (CV). La rigidité artérielle est un marqueur de la maladie CV, corrélé avec la morbi-mortalité des patients en dialyse chronique. Notre équipe a déjà observé que des modifications structurelles et fonctionnelles des gros troncs artériels apparaissent néanmoins dès les stades précoces de la MRC.Le suivi prospectif d'une large cohorte de patients insuffisants rénaux non dialysés, nous a permis de démontrer que le remodelage artériel s'accentue avec la progression de la MRC, avec notamment une augmentation de la rigidité carotidienne, une diminution de l'épaisseur intima-média, une augmentation du diamètre interne de la carotide et du stress circomférentiel. Notre étude prospective a permis de montrer que le stress circonférentiel est prédictif de la vitesse de dégradation de la fonction rénale, même après ajustement sur les autres facteurs de risque CV et de progression de la MRC. Nous avons également étudié la morbi-mortalité globale et CV en fonction des paramètres artériels mesurés lors de l'inclusion. Après analyse multivariée, il apparaît que la rigidité aortique est corrélée au risque de décès ou de survenue d'un événement CV, alors que le diamètre interne de la carotide est associé à la mortalité globale, même après ajustement sur les facteurs CV classiques. La transplantation rénale permet une amélioration du pronostic CV des patients insuffisants rénaux. Nos études, réalisées sur 2 cohortes prospectives de patients transplantés rénaux ont permis d'objectiver une nette amélioration de la rigidité aortique dans les mois qui suivent la greffe. Nous démontrons par ailleurs que le remodelage artériel est également réversible, avec diminution du diamètre interne, augmentation de l'épaisseur intima-média et correction partielle du stress circonférentiel au niveau de la carotide interne. Cette réversibilité de la rigidité est particulièrement importante chez les receveurs bénéficiant d'une transplantation avec un donneur jeune, et ceci indépendamment du degré d'amélioration la fonction rénale observée dans la période post-greffe.Elle est aussi beaucoup plus marquée chez les patients recevant un greffon rénal provenant d'un donneur vivant.La qualité du greffon, déterminée par l'âge du donneur ou son origine (donneur vivant vs donneur décédé) est donc capitale pour prédire l'amélioration des paramètres artériels chez le receveur et indirectement son pronostic CV à moyen terme.

Dans un contexte de vieillissement de la population et d’accroissement des maladies chroniques liées à l’âge comme le diabète, de nouveaux biomarqueurs de l’état de santé à long terme doivent être étudiés. Les produits de glycation avancée (AGE) sont des molécules témoins de la charge métabolique accumulée au cours du temps, dénommée "mémoire métabolique". Les AGE jouent un rôle important dans les lésions à long terme dans le diabète et dans le déclin du métabolisme global lié au vieillissement. L’accumulation cutanée des AGE peut être mesurée par autofluorescence (AF) de manière instantanée et non invasive grâce à l’AGE-READER. Les objectifs de cette thèse étaient d’évaluer la valeur de l’AF cutanée des AGE en tant que marqueur de mémoire métabolique chez des personnes âgées de la cohorte des 3-Cités et parallèlement d’évaluer la valeur pronostique de l’AF pour les complications du diabète chez des patients porteurs de diabète de type 1. Chez les personnes âgées, nous avons montré que l’AF reflétait les statuts glycémique et rénal 10 ans avant la mesure. Chez les patients atteints de diabète de type 1, l’AF était associée à la présence d’une neuropathie 4 ans plus tard. De plus, dans cette même population, nous avons décrit l’évolution de l’AF sur 4 ans de suivi. Nous avons montré que les principaux déterminants de son évolution étaient la fonction rénale et le traitement par pompe à insuline. Enfin nous avons trouvé que l’augmentation de l’AF sur 4 ans de suivi était associée à la survenue de la maladie rénale. Ces travaux soulèvent de nouvelles perspectives de recherche quant à l’intérêt de l’AF à différents âges clés de la vie en tant que biomarqueur de pathologies qui évoluent sur des dizaines d’années. / In the context of the ageing of the population and the increase of age related diseases such as diabetes, new biomarquers of the long-term health status should be considered. Advanced glycation end products (AGE) are molecules indicators of the metabolic burden over time, called “metabolic memory”. AGE play an important role in long term diabetes injuries and in the global decline of the metabolism related to ageing. Skin accumulation of AGE can be measured by autofluorescence instantly and non-invasivly with a tool called AGE-READER. The objectives of my dissertation were to evaluate the value of the skin autofluorescence (sAF) of AGE as marker of metabolic memory in elderly people from the 3-City cohort and in parallel, in patients with type 1 diabetes, evaluate the prognostic value of sAF for diabetes complications. In the elderly population, we showed that sAF reflected glycemic and renal status of 10 years before. In patients with type 1 diabetes, sAF was associated to the presence of neuropathy 4 years later. Moreover, in this same population, we described the evolution of sAF in 4 years of follow-up and we showed that the principal determinants of the evolution of sAF were kidney function and insulin pump therapy. Finally, we also found that increase of sAF in 4 years was associated with the occurrence of kidney disease. This work rises new research opportunities about the interest of sAF at differents key ages as biomarker of pathologies which evolve in several decades.

Hypertension artérielle résistante et maladie rénale chronique : Déterminants et risques associésL’hypertension résistante, définie par une pression artérielle au-dessus de la cible en dépit de la prise de trois antihypertenseurs à dose optimale dont un diurétique, est fréquemment associée à la maladie rénale chronique (MRC). Sa prévalence, ses déterminants et l’impact potentiel de la MRC sur son pronostic à long terme sont mal connus, notamment chez le sujet âgé. Dans l’étude des 3 cités, incluant 4262 personnes de plus de 65 ans traitées pour hypertension, la prévalence de l’hypertension apparemment résistante (HTAR) - la notion de traitement à dose optimale étant inconnue - était de 11,8% vs 5,2% chez ceux avec vs sans MRC (définie par une fonction rénale < 60 mL/min/1.73 m2). Nous avons montré que l’apparition d’une HTAR était plus fortement liée à la rapidité du déclin annuel de la fonction rénale qu’à son niveau, indépendamment des autres facteurs de risque : obésité, diabète, sexe masculin, antécédent cardiovasculaire. Comparé au groupe de référence (avec hypertension contrôlée et sans MRC), les personnes avec une HTAR et une MRC n’avaient pas de risque significativement plus élevé de mortalité toute cause, mais avaient deux fois plus de risque d’accident vasculaire cérébral (AVC), létal ou non, et de récurrence d’un AVC ou d’un événement coronaire, et trois fois plus de décès coronaire. Cependant, l’’hypothèse d’un effet aggravant de la MRC sur le pronostic de l’HTAR n’a pas été confirmé (interaction non significative).Dans la cohorte CKD-REIN, incluant plus de 3000 patients avec une MRC modérée ou avancée suivis en néphrologie (âge moyen, 70 ans, 60% d’hommes), nos résultats préliminaires montrent une prévalence élevée d’HTAR, 36,7%, et plusieurs facteurs de risque potentiellement modifiables : adhérence médiocre au traitement, absence de diurétique, consommation de sel en excès, obésité.Dans l’ensemble, ces travaux montrent l’importance de la MRC dans le développement de l’HTAR et des risques cardiovasculaires associés, et suggère des moyens de prévention au-delà des traitements médicamenteux. / Resistant hypertension and chronic kidney disease: Determinants and outcomesResistant hypertension defined as blood pressure above goal despite simultaneous use of 3 antihypertensive classes at optimal doses including a diuretic, is commonly associated with chronic kidney disease (CKD). Resistant hypertension prevalence and determinants, and the impact of CKD on its long term outcomes are poorly known, particularly in the elderly population.In the 3 Cities cohort, including 4262 community-dwelling elderly individuals, aged 65 years or older treated for hypertension, the prevalence of apparent treatment resistant hypertension (aTRH) – because of lack of information on optimal treatment dose – was 11.8% vs 5.2% in those with vs without CKD (defined as estimated glomerular filtration rate < 60 mL/min/1.73 m2). We showed that new-onset aTRH was more strongly related to the speed of kidney function decline than kidney function level itself, independent of other risk factors: male sex, obesity, diabetes, and history of cardiovascular disease. Compared to the reference group (with controlled hypertension and no CKD), participants with aTRH and CKD had no significantly higher risk of all-cause mortality, but had a risk of fatal or non-fatal stroke and of recurrent stroke or coronary events more than twice as high, and of coronary death more than three times higher. However, the hypothesis that CKD may worsen the prognosis of aTRH was not confirmed (no significant interaction).In the CKDREIN cohort, which included more than 3000 nephrology outpatients with moderate or severe CKD (mean age, 70 years, 60% of men), our preliminary results showed a high prevalence of aTRH, 36,7% and several potentially modifiable risk factors : poor treatment adherence, lack of diuretic use, excess salt intake and obesity.Overall, this work shows the importance of CKD in the development of aTRH and associated cardiovascular outcomes, and suggests means for prevention beyond drug therapy.

Les maladies rénales chroniques sont devenues un enjeu majeur de santé publique. Qu’elle qu’en soit la cause initiale, la MRC est caractérisée par une réduction néphronique progressive, aboutissant au remplacement des néphrons sains par un tissu fibreux et au déclin de la fonction rénale. Les mécanismes de progression de la MRC sont encore mal compris, mais il a été suggéré que le développement des lésions tubulo-interstitielles joue un rôle essentiel dans le déclin de la fonction rénale. Deux éléments physiopathologiques cruciaux dans le développement de ces lésions sont représentés par (i) l’activation de la voie du récepteur à l’EGF (epidermal growth factor) (EGFR), et (ii) la protéinurie et ses conséquences pour les cellules tubulaires. Les médiateurs communs à ces deux phénomènes ne sont pas connus. Mon travail de thèse a consisté à caractériser une protéine commune à ces deux voies d’activation, ie la lipocaline2 (Lcn2), petite protéine de transport de fer, en étudiant ses voies d'activation et ses conséquences physiopathologiques. Nous montrons que le rôle pathologique de la voie de l’EGFR est gouverné par la surexpression de Lcn2. En effet, dans le contexte de réduction néphronique chirurgicale, (i) les animaux invalidés pour Lcn2 sont protégés du développement des lésions, et (ii) les souris exprimant un dominant négatif de l’EGFR dans le tubule rénal présentent une diminution de l’expression de Lcn2. Nous montrons également que l’invalidation de Lcn2 permet de ralentir la progression de la MRC dans un modèle de polykystose rénale dépendante de l’EGFR, les souris jck (juvenile cystic kidney). Parallèlement, nous montrons que la protéinurie induit également l’expression de Lcn2 dans les cellules tubulaires rénales dans différents modèles expérimentaux. De plus, nous montrons le rôle majeur de Lcn2 dans la progression de la MRC protéinurique, l’invalidation de Lcn2 limitant le développement des lésions rénales et la mortalité des animaux protéinuriques. Si le rôle délétère de Lcn2 est démontré dans différents modèles de néphropathie chronique, nous montrons que les voies moléculaires impliquées dans l’activation de Lcn2 et le rôle de cette protéine dépendent du contexte cellulaire. Nous prouvons que Lcn2 est un médiateur de l'effet mitogénique de l'EGFR, phénomène essentiel de la progression de la MRC, et nous montrons que l’activation de Lcn2 via l’EGFR est dépendante du facteur HIF1α. Cependant, nous démontrons également que l'expression de Lcn2 dans le contexte de protéinurie est dépendante du facteur ATF4 activé par le stress du reticulum endoplasmique (ER), et que Lcn2 est un médiateur de l'apoptose dépendante du stress de l'ER. Enfin, nous prouvons que l’inhibition pharmacologique du stress de l'ER permet une réduction de l’expression de Lcn2 dans les cellules tubulaires, et surtout, un ralentissement du déclin de la fonction rénale des animaux protéinuriques. Nous démontrons également l’importance de ces résultats chez les patients atteints de MRC. Nous identifions NGAL, l'analogue humain de Lcn2, comme un biomarqueur de progression dans la polykystose rénale dominante, et nous montrons qu’elle est fortement surexprimée dans le tissu rénal de patients protéinuriques. L’ensemble de ce travail permet de montrer que Lcn2 est un nouveau médiateur essentiel de multiples néphropathies chroniques. Lcn2 est impliquée dans l’effet mitogénique de l’EGFR ou la réponse apoptotique associée à la protéinurie durant la MRC. Nous ouvrons également de nouvelles perspectives thérapeutiques avec l'utilisation d'inhibiteurs du stress de l'ER dans les néphropathies protéinuriques humaines / Chronic kidney disease (CKD) is now a major public health concern. Whatever the initial kidney injury, CKD is characterized by progressive nephron reduction and kidney function decline. Tubulointerstitial lesions are an essential component of CKD progression, and are mediated by two crucial pathophysiologic elements: epidermal growth factor receptor (EGFR) activation, and proteinuria responsible of tubular cell damage. The aim of this study was to describe a common mediator of both these pathways, ie lipocalin2, an iron carrier protein, by identifying its activation pathways and its pathophysiologic consequences. We show the deleterious effects of the EGFR pathway during nephron reduction is mediated by the activation of Lcn2, which controls the mitogenic effect of EGFR. In fact, after nephron reduction, animals invalidated for Lcn2 are protected from lesions developpement. Moreover, a similar protective effect is seen in jck (juvenile cytic kidney) mice invalidated for Lcn2, a model of polycystic kidney disease EGFR-dependant. Otherwise, we show proteinuria induces Lcn2 expression in tubular cells of different experimental models, and Lcn2 invalidation slows lesion developpement and reduces mortality of proteinuric mice. We demonstrate that the Lcn2 role and activation pathways are dependant of these different models. We show Lcn2 is a mediator of the mitogenic effect of the EGFR, and Lcn2 activation is dependant of HIF1α stabilisation. However, we also show ATF4 is an activator of Lcn2 during endoplasmic reticulum (ER) stress induced by proteinuria in tubular cells. In this context, Lcn2 controls ER stress-induced apoptosis. Pharmacologic inhibition of ER stress in proteinuric animals decreases Lcn2 overexpression, and slows renal function decline. In patients suffering from CKD, we demonstrated NGAL (neutrophil gelatinase-associated lipocalin), the human analog of Lcn2, appears as a critical biomarker of autosomal dominant polycystic kidney disease progression. NGAL is also highly overexpressed in tubular cells in kidney biopsies of proteinuric patients. This work demonstrates Lcn2 is an essential mediator of multiple pathophysiologic components of CKD progression. Moreover, we open new therapeutic perspectives with the use ER stress modulators in proteinuric CKD

La maladie rénale chronique (MRC) affecte environ 10% de la population adulte et est associée à un risque élevé de progression vers l’insuffisance rénale terminale (IRT), d’événements cardiovasculaires et de décès précoce. Des mesures sont recommandées pour prévenir la progression et les complications de la MRC, mais elles sont souvent basées sur un niveau de preuve faible ou sur la seule opinion d’experts. Dans cette thèse, nous avons utilisé des données observationnelles pour évaluer les pratiques cliniques dans deux domaines clés de la MRC : les abords artérioveineux (AV) en hémodialyse et le contrôle de l’hypertension artérielle (HTA) dans la MRC non terminale. Avec le registre national REIN des traitements de suppléance de l'IRT, nous avons montré que seuls 56% des 53 092 patients adultes incidents en hémodialyse de 2005 à 2013 avaient une voie d’abord AV (fistule ou pontage) créée, telle que recommandée, avant le démarrage de la dialyse, dont 16% étaient non fonctionnelles, nécessitant l'utilisation d'un cathéter associé à une sur-mortalité. La conversion en abord AV fonctionnel était associée à un meilleur pronostic, mais concernait dans les trois premières années de dialyse moins de deux patients sur trois ayant démarré sur cathéter. Dans l’étude de cohorte CKD-REIN, chez 1658 patients avec une MRC modérée à sévère, nous avons mis en évidence un moins bon contrôle de l'HTA et des niveaux de pression artérielle systolique plus élevés en lien avec des apports élevés en sodium, mais pas avec des apports faibles en potassium, évalués sur échantillon urinaire ponctuel. Le ratio sodium/potassium urinaire n'était pas plus discriminant que le sodium seul. Enfin, grâce au réseau International Network of Chronic Kidney Disease cohorts (iNET-CKD), qui inclut 17 cohortes sur 4 continents (N=34 602 patients avec un débit de filtration glomérulaire estimé < 60 mL/min/1,73 m2) nous avons mis en lumière le contrôle médiocre de l’HTA en général dans la MRC au regard des recommandations, avec d'importantes variations entre pays (27 à 61% de pression artérielle ≥140/90 mm Hg) expliquées en partie par les caractéristiques des patients et associées à des profils de traitements antihypertenseurs très différents. En conclusion, cette thèse pointe des écarts importants aux recommandations dans la prise en charge de la MRC en vie réelle et des pistes de prévention des complications liées aux abords AV et un meilleur contrôle de l'HTA. / Chronic kidney disease (CKD) affects about 10% of the adult population and is associated with high risk of end-stage kidney disease (ESKD), cardiovascular complications, and premature death. Guidelines recommend a number of measures for the prevention of CKD progression and complications, but these recommendations are often based on low evidence or expert opinion. In this thesis, we used observational data to assess clinical practices in two key areas of CKD: arteriovenous (AV) access for hemodialysis, and hypertension control in moderate to severe CKD. Using data from the French REIN registry of renal replacement therapy for ESKD, we showed that only 56% of the 53,092 adult incident patients on hemodialysis from 2005 through 2013 had an AV access (either fistulae or grafts) created at hemodialysis initiation as recommended, of which 16% were nonfunctional, requiring catheter use associated with high mortality risk. Conversion into functional AV access was associated with better outcome, but less than two out of three patients starting hemodialysis with a catheter experienced this conversion within 3 years after dialysis start. In the CKD-REIN cohort study, among 1658 patients with moderate to severe CKD, we found less hypertension control and higher systolic blood pressure to be associated with higher sodium intake assessed from spot urine, but not with lower potassium intake. Spot urinary sodium/potassium ratio did not appear to add value than sodium alone for patient monitoring. Finally, using data from the International Network of Chronic Kidney Disease cohorts (iNET-CKD), including 17 cohort studies over 4 continents (N=34,602 patients with an estimated glomerular filtration rate < 60 mL/min/1.73 m2), we highlighted a global poor hypertension control in CKD with regards to recommendations, with large variations across countries (from 27 to 61% blood pressure ≥140/90 mm Hg). These variations are partly explained by patients’ characteristics, and associated with very different antihypertensive treatment profiles. In conclusion, this thesis points out major gaps between guideline recommendations and CKD management in real life, and provide clues for the prevention of AV access-related complications and better hypertension control.