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Adaptation to osmotic imbalance is crucial for cell survival and many organisms have developed complex mechanisms to counteract the changes induced by aniosmolarity. In mammals, the central nervous system is one of the most vulnerable organs after sudden changes in osmolarity. This is best exemplified by two common clinical disorders, brain edema resulting from acute hyponatremia and brain dehydration after hypernatremia. In clinical practice, hyponatremia is the most common electrolyte disorder and carries a significant mortality and morbidity. However, correction of hyponatremia should be undertaken with great caution as failure to adapt to rapid changes in chronic hyponatremia will cause rapid and fatal demyelination of the central nervous system. This syndrome is called osmotic demyelination syndrome (ODS) or central pontine myelinolysis. In this work, we investigated the pathophysiology and new diagnostic and treatments tools for osmotic demyelination syndrome. Using a rat model, we demonstrated the efficacy of the neuroprotective agent minocycline in osmotic demyelination syndrome. We also compared treatment with dexamethasone and re-lowering of serum sodium after rapid correction of hyponatremia and we showed that re-lowering of serum sodium is better than administration of dexamethasone. We explored the mechanisms underlying brain demyelination in ODS and demonstrated that the rupture of the blood brain barrier is not necessary for demyelination and that activated microglia does not play a key role in brain demyelination but can potentiate the lesions induced by rapid correction of hyponatremia. We also investigated the role of astrocytes during the development of osmotic demyelination and demonstrated that astrocytes are a major component of the physiopathology of osmotic demyelination. We showed that early and massive astrocyte apoptosis delineates the regions of future myelin damage and found that astrocyte death induces severe upregulation of myelinolytic cytokines and destruction of astrocyte oligodendrocyte junctions with subsequent disruption of panglial syncitium. <p>Finally, as there are currently no markers of demyelination, we investigated the astroglial protein S100B in ODS and found a significant release of S100B during development of ODS, which correlated with astrocyte damage. We also showed that the increase in S100B is prevented by protective treatment of hyponatremia with urea and demonstrated that serum levels of S100B could be used as a prognosis factor in ODS .<p>All together, our work has revealed a central role of astrocytes in the pathophysiology of ODS and clarified the importance of blood barrier dysfunction and microglial activation. This work also proposes new diagnostic and treatment tools for ODS. <p> / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

The proposal of this work was to determine the contribution of functional MR imaging techniques, i.e. secretin-enhanced MRCP (S-MRCP) and dynamic contrast-enhanced magnetic resonance (DCE-MR) imaging in the quantitative assessment of exocrine pancreatic function and perfusion.<p><p>The pancreas is both an exocrine and endocrine organ, though the exocrine tissue accounts for more than 90%. The exocrine pancreas is specialized in the synthesis and storage of digestive enzymes and in bicarbonate and water secretion in response respectively to various secretagogues (CCK, ach, GRP, VIP,…) and to secretin. <p>The arterial supply of the pancreas derives from branches of the celiac trunk and of the superior mesenteric artery. The microvascularity of the exocrine and the endocrine parts of the gland are anatomically and functionally separated, with differentially regulated blood perfusion. <p>Based on the knowledge of a close relationship between the activity of the gland and its blood supply, in normal conditions pancreatic perfusion responds to the functional state of the exocrine parenchyma: increased demands for exocrine secretions are associated with increased pancreatic blood flow. <p>The pancreatic gland can be involved at different degrees of severity in acute and chronic inflammatory processes due to various causes. In both processes microcirculatory changes occur and the pancreatic exocrine function can be impaired. Moreover, an exiguous microvascular component characterizes pancreatic ductal adenocarcinoma (PDA) related to a prominent stroma.<p><p><p>In the first section of this thesis, quantitative assessment of the pancreatic exocrine secretions was performed with S-MRCP in physiologic and non-physiologic conditions. The stimulating effect of secretin as well as the inhibitory effect of somatostatin on normal pancreas, both administered at different dose-regimens, were tested. The results of these investigations showed that quantitative S-MRCP is able to detect changes in pancreatic exocrine secretions correlated to the degree of stimulation or inhibition. <p>In pathologic settings, pancreatic exocrine secretions were assessed in chronic pancreatitis patients showing different degrees of severity, before and after endoscopic pancreatic duct drainage procedures (PDDP). In the group of patients presenting a reduced pancreatic exocrine reserve before treatment, quantitative S-MRCP showed a short-term improvement after PDDP. <p><p>In the second section, the feasibility and the reproducibility of DCE-MR imaging to quantify regional pancreatic perfusion was firstly investigated. DCE-MR imaging was performed in normal volunteers. Reference values for regional pancreatic perfusion were achieved with an intra-individual variability of 21%.<p>DCE-MR investigations were repeated during secretin stimulation and disclosed a significant increase of regional pancreatic perfusion in all individuals. <p>Secondly, DCE-MR imaging investigated benign and malignant focal pancreatic solid lesions and non tumoral tissue in patients undergoing pancreatic surgical resection. The purpose was to correlate DCE-MR quantitative parameters, (reflecting perfusion and/or permeability and the distribution volume fraction) with histologic features such as the degree of fibrosis and the microvascular density (MVD) in the corresponding tissues. A significant correlation was found between DCE-MR and histologic parameters: Ktrans was negatively correlated with the degree of fibrosis (high fibrosis was correlated with low perfusion), while the distribution volume fraction was positively correlated with the degree of fibrosis and with MVD (larger EES was correlated with high fibrosis and higher MVD). <p> / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Friedreich’s ataxia (FRDA) is an autosomal recessive inherited disorder affecting approximately 1 every 40,000 individuals in Western Europe, is characterized by progressive gait and limb ataxia, dysarthria, areflexia, loss of vibratory and position sense, and a progressive weakness of central origin. Additional features particularly include an hypertrophic cardiomyopathy that can cause premature death. A large GAA repeat expansion in the first intron of the FXN gene is the most common mutation underlying FRDA. Patients show severely reduced levels of the FXN-encoded mitochondrial protein frataxin.<p>Frataxin function is not yet completely elucidated. In frataxin deficiency conditions abnormalities of iron metabolism occur: decreased activities of iron-sulfur cluster (ISC) containing proteins, accumulation of iron in mitochondria and depletion in the cytosol, enhanced cellular iron uptake, and, in some models, reduced heme synthesis. <p>Evidence of oxidative stress has also been found in most though not all models of frataxin deficiency. Accordingly, yfh1-deficient yeast and cells from FRDA patients are highly sensitive to oxidants. Respiratory chain dysfunction further aggravate oxidative stress by increasing leakage of electrons and the formation of superoxide. Frataxin deficient cells not only generate more free radicals, but, they also show a reduced ability to mobilize antioxidant defenses, in particular to induce superoxide dismutase 2 (SOD2).<p>Peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) isoform-gamma play a key role in numerous cellular functions and is a key regulator of mitochondrial biogenesis and of the ROS metabolism. Recruitment of the PPAR coactivator-1a (PGC-1a) mediates many effects of the PPAR-γ activation.<p>In a first work we assessed the potential beneficial effects of a potent PPAR-gamma agonist on frataxin expression in primary fibroblasts from healthy controls and FRDA patients, and Neuroblastoma cells. We used the APAF molecule (1-0-hexadecyl-2-azelaoyl-sn-glycero-3-phosphocoline; C33H66NO9P). Our results show that this compound is able to increase frataxin amount both at transcriptional and post-transcriptional level. At a dose of 20µM frataxin mRNA significantly increases in both controls (p=0.03) and FRDA patients (p=0.002) fibroblasts (1). The finding was confirmed in Neuroblastoma cells (p=0.042). According to previous publications APAF, as others PPAR-gamma agonists is able to up-regulate PGC-1a transcription.<p>In a second part of the study we investigate the role of the PPAR-gamma/PGC-1a pathway in the pathogenesis of FRDA. We performed a microarray analysis of heart and skeletal muscle in a mouse model of frataxin deficiency and we found molecular evidence of increased lipogenesis in skeletal muscle and alteration of fiber-type composition in heart, consistent with insulin resistance and cardiomyopathy, respectively. Since the PPAR-gamma pathway is known to regulate both processes, we hypothesized that dysregulation of this pathway could play a key role in frataxin deficiency. We confirmed this by showing a coordinate dysregulation of Pgc1a and the transcription factor Srebp1 in cellular and animal models of frataxin deficiency, and in cells from FRDA patients, who have marked insulin resistance. Particularly, PGC-1a was found significantly reduced (2) in primary fibroblasts and lymphocytes from FRDA patients (p<0.05). Furthermore, PGC-1a mRNA levels strongly correlate with frataxin relative mRNA levels (r2=0.9, p<0.001). According to this observation, in C2C12 myoblasts, PGC-1a and a reporter gene under the control of the PGC-1a promoter are rapidly down-regulated (p<0.05) when frataxin expression is inhibited by an shRNA in vitro. To further investigate this relation, we then generate PGC-1a deficient fibroblasts cells using a specific siRNA; at 72 hours of transfection frataxin was found down-regulate (p<0.05) in control cells. <p>Taken together those data indicate that some mechanism directly links an early effect of frataxin deficiency with reduced PGC-1a transcription in this cell type, and presumably in other cells that also down-regulate PGC-1α when frataxin levels are low.<p>Finally, since PGC-1a has also emerged as a key factor in the induction of many antioxidant programs in response to oxidative stress, both in vivo and in vitro, in particular in neurons, we tested whether the PGC-1a down-regulation occurring in FRDA cells could be in part responsible for the blunted antioxidant response observed in frataxin deficiency.<p>Using primary fibroblasts from FRDA patients we found reduced SOD2 levels (p<0.05), according to PGC1& / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La transplantation cardiaque est aujourd'hui la seule option de traitement à long terme pour les patients souffrant d'insuffisance cardiaque terminale. Malgré des progrès considérables dans les traitements immunosuppresseurs, le rejet d'allogreffe reste une cause majeure de la perte du greffon. Dans ce domaine, des études récentes ont souligné l'importance du rejet humoral (AMR) comme un facteur contributif important à l’évolution, précoce ou tardive, de la maladie vasculaire du greffon et, in fine, à la perte de ce greffon. La pierre angulaire du diagnostic de rejet repose sur la biopsie endomyocardique (BEM) et l'évaluation histopathologique classique. Cependant, les épisodes de rejet observés sont aujourd'hui plus rares et plus complexes qu'auparavant, du fait de la présence de formes tronquées, indolentes et mixtes empêchant un diagnostic précis avec une évaluation conventionnelle. En outre, la BEM est une procédure invasive, entrainant des coûts importants, un inconfort pour le patient et un risque non négligeable de complications graves. Par conséquent, l'évaluation histologique conventionnelle ne reflète pas la complexité du rejet de greffe cardiaque et a besoin d'améliorations en termes de diagnostic. Le travail présenté dans cette thèse explore deux types de biomarqueurs, la voie mTOR, marqueur in situ, et les micro-ARNs, marqueurs circulants, qui permettraient une meilleure classification du rejet et constitueraient une aide diagnostique et/ou prédictive à la pratique clinique quotidienne lors du suivi des patients transplantés. / Cardiac transplantation is currently the only option for long-term treatment for patients with terminal heart failure. Despite considerable advances in immunosuppressive therapy, allograft rejection remains a major cause of graft loss. In this regard, recent studies have highlighted the importance of antibody-mediated rejection (AMR) as an important contributory factor in the evolution of vascular graft disease and, ultimately, graft loss. The cornerstone of the rejection diagnosis is based on endomyocardial biopsy (EMB) and the classical histopathological evaluation. However, rejection episodes observed today are becoming scarce and more complex than before, due to the presence of truncated, indolent and mixed forms preventing an accurate diagnosis with a conventional assessment. In addition, the biopsy is an invasive procedure, resulting in significant costs, discomfort for the patient and a significant risk of serious complications. Therefore, conventional histological assessment does not reflect the complexity of cardiac transplant rejection and needs improvement in terms of diagnosis. The work presented in this thesis explores two types of biomarkers, the mTOR pathway, an in situ marker, and the micro-RNAs, circulating markers that would allow a better classification of rejection and provide diagnosis and/or predictive help to daily clinical practice during the monitoring of transplant patients.

L'ostéochondrose (OC) est une affection ostéo-articulaire juvénile caractérisée par une perturbation locale de la maturation du cartilage créant des zones de fragilité. L'OC a été décrite chez de nombreuses espèces dont l'Homme, le Chien, le Porc, le Poulet et le Cheval. Chez le cheval les lésions s'installent progressivement, sans symptômes, avant l'âge d'un an et les manifestations cliniques ne se manifestent que tardivement, souvent à l'entraînement. L'OC affecte 10 à 30 % de la population équine représentant ainsi un souci majeur pour la filière tant sur le plan du bien être animal que sur le plan économique. Son étiologie, multifactorielle, est encore mal comprise et implique des composantes génétiques et environnementales ainsi que traumatiques. Les objectifs des travaux présentés étaient d'améliorer la compréhension de la physiopathologie de l'OC équine et de mettre en évidence les processus biologiques perturbés. L'ensemble des résultats a permis de préciser la définition des différentes entités de l'OC et pourraient également être pertinentes dans l'amélioration du diagnostic et le dévelopement de nouveaux traitements. Un défaut constitutif de l'os et du cartilage a été mis en évidence chez les individus atteints d'OC, notamment associé à une perturbation du métabolisme énergénique et un stress du reticulum endoplasmique. De plus, selon le type de lésions, des mécanismes moléculaires sous-jacents différents sont impliqués dans leur développement. D'autre part, les microARNs (miRNAs) semblent également jouer un rôle dans la physiopathologie de l'OC et certains d'entre eux pourraient constituer de bonnes cibles thérapeutiques ou être utilisés comme biomarqueurs diagnostics. / Osteochondrosis (OC) is a juvenile osteo-articular disease characterized by a focal failure of cartilage maturation leading to weak areas. OC has been described in several species including Human, Dog, Swine, Poultry and Horse. In horse, lesions develop gradually without symptoms before one year old and clinical manifestations occur tardily during training. OC affects 10 to 30% of equine population and constitutes a major concern in terms of animal welfare and economy. Its multifactorial etiology remains poorly understood and involved several factors including genetics, environment and traumas. The aim of this current work was to improve the comprehension of equine OC physiopathology and highlight biological pathways disrupted. Taken together, our results made it possible to refine the definition of OC entities and our data could be relevant to improve diagnosis and develop new therapies. A constitutive defect was found in cartilage and bone of OC-affected horses and particularly a defective energy metabolism and a endoplasmic reticulum stress. Moreover, in function of lesion type, different underlying molecular mechanisms are involved in their development. Secondly, mircoRNAs (miRNAs) seem to take part in the OC physiopathology and some miRNAs could constitute a relevant therapeutic target or be used as diagnosis biomarkers.

Les myopathies inflammatoires (MI) représentent un groupe hétérogène de maladies caractérisépar une faiblesse musculaire chronique et symétrique associée à une augmentation du taux sérique decréatine phosphokinase (CPK). Les MI sont actuellement subdivisées en 5 entitées : les dermatomyosites,les myopathies nécrosantes auto-immunes, la myosite à inclusion, la polymyosite et les myosites dechevauchement. A ce jour, le diagnostic des MI repose sur l’association de signes cliniques, decaractéristiques anatomopathologiques sur la biopsie musculaire et la présence d’auto-anticorps (aAc). Eneffet, la découverte d’aAc spécifiques et/ou associés aux myosites (MSA/MAA) a considérablementamélioré le diagnostic et le pronostic de la maladie. Cependant, un nombre non négligeable de patientsatteints de MI sont séronégatifs pour les MSA/MAA connus. Par ailleurs, la biopsie musculaire nécessaireau diagnostic est parfois guidée par imagerie par résonance magnétique (IRM), bien qu’il n’ait pas étéprouvé que les données d’imagerie soient corrélées aux signes histologiques. Enfin, le traitement des MIrepose sur l’utilisation d’immunosuppresseurs systémiques, une approche non spécifique de laphysiopathologie de la maladie. Les modèles animaux de MI les plus utilisés sont induits et nonspontanés : ils reposent principalement sur l’immunisation d’animaux contre des protéines telles que lamyosine, la protéine C ou l’histidyl-tRNA synthétase.Les souris NOD (non obese diabetic) sont le modèle classique d’étude du diabète de type 1.Lorsque ces souris sont invalidées pour la voie de costimulation lymphocytaire ICOS/ICOSL, les souris nedéveloppent plus de diabète mais présentent alors une atteinte musculaire. Dans ce travail, nous avonsétudié le phénotype et caractérisé l’atteinte musculaire des souris NOD Icos-/- et NOD Icosl-/-. Nous avonsainsi établi le 1er modèle murin spontané de MI, dont la physiopathologie est médiée par leslymphocytes T CD4+ et la sécrétion d’IFN-γ. Par ailleurs, ces souris présentent un déficit en lymphocytes Trégulateurs. Nous avons également identifié 4 auto-antigènes (aAg) candidats cibles d’aAc chez ces souris.La recherche des aAc correspondants aux aAg orthologues dans le sérum des patients atteints de MI apermis d’identifier, pour l’un d’entre eux, une minorité d’individus séropositifs grâce au développementd’un nouveau test ALBIA (addressable laser bead immunoassay). Il pourrait donc s’agir d’un nouveaubiomarqueur. Dans la perspective de nouvelles évaluations thérapeutiques, nous avons établi desdonnées préliminaires montrant que l’interleukine 2 à faibles doses permet de retarder l’apparition de lamaladie. Enfin, nous avons mis à profit ce modèle et démontré la corrélation entre les données généréespar IRM et par analyse histologique de l’inflammation, confortant le rôle de cette technique d’imagerie àla fois pour le diagnostic et le suivi des MI. / Inflammatory Myopathies (IM) are a heterogeneous group of diseases characterized bychronic and symmetrical muscle weakness associated to increased creatine phosphokinase (CPK)levels, according to entity concerned. Currently, IM are divided into 5 main entities:dematomyositis, immune-mediated necrotizing myopathies, inclusion body myositis, polymyositisand overlap myositis. Nowadays, IM diagnosis is based on clinical signs associated to pathologicfeatures on muscle biopsy and presence of auto-antibodies (aAb). Indeed, the discovery of myositisspecific and/or associated auto-antibodies (MSA/MAA) had considerably improve disease diagnosisand prognosis. However, substantial proportion of IM patients do not display any knownMSA/MAA. Furthermore, diagnosis requires muscle biopsy. This biopsy is sometimes guided bymagnetic resonance imaging (MRI), even though correlation between MRI findings and pathologicalfeatures is not established. Lastly, therapeutics used in IM treatment are systemicimmunosuppressive agents, i.e. not specific to IM pathophysiology. Animal models of IM are mainlybased on active immunization against different proteins as myosin, C protein orhistidyl-tRNA synthetase, while spontaneous models are required to identify pathophysiologicalmechanisms that new therapeutics should target.NOD (non obese diabetic) mice are the main model of type 1 diabetes. When invalidatedfor ICOS/ICOSL costimulation pathway, these mice do not develop diabetes but present musculardisorders. In this work, we study Icos-/- and Icosl-/- NOD mice phenotype and characterize theremuscle lesion. Thus, we have established this model as the first paradigm of IM. Pathophysiologicalstudy in these mice demonstrated that disease is CD4+ T cell dependent and associated to IFN-γproduction. Furthermore, we shown a quantitative defect in regulatory T cells. We have alsoidentified 4 candidate autoantigens (aAg) in Icos-/- and Icosl-/- NOD mice. Searching forcorresponding aAb against ortholog proteins in patients with IM, we identified for one of them, alow percentage of seropositive individuals using a new ALBIA (addressable laser beadimmunoassay). It could be identified as a new biomarker. In order to evaluate new therapies, weestablished preliminary data showing that low dose interleukin 2 therapy allow to delay diseaseonset. Lastly, we took advantage of this new model to demonstrate the correlation betweenMRI findings and histological inflammation features, confirming the valuable role of MRI for thediagnosis and monitoring of IM.

Ce travail explore certains mécanismes moléculaires impliqués dans la genèse des dyskinésies induites par la dopa thérapie. Nos travaux ont été effectués sur des échantillons de cerveaux de singes parkinsoniens ayant développé des complications motrices suite au traitement à la Lévodopa. Nos résultats montrent l'absence de corrélation entre les niveaux striataux de l'ARNm de la préprotachykinine et la survenue des dyskinésies et l'existence d'un lien de causalité entre l'augmentation des niveaux striataux des ARNm de la préproenképhaline et de la préprodynorphine ainsi que l'augmentation de la densité des récepteurs GABA-A au niveau des noyaux gris centraux et la physiopathologie de ces dyskinésies. Les traitements adjuvants avec le Ro 61-8048 , l'acide docosahéxaénoïque et le CI-I041 en association avec la Lévodopa, permettent de corriger certains paramètres biochimiques impliqués , dans la genèse de ces complications motrices et de prévenir ces dyskinésies sur le plan comportemental contrairement au Naltrexone qui les a exacerbées.

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.

La sténose aortique, une maladie qui affecte la valve aortique du cœur, a une prévalence importante dans la population plus âgée. Elle est la maladie cardiovasculaire la plus répandue après la maladie coronarienne et l'hypertension artérielle systémique. Elle se définie par un changement de la structure de la valve aortique associé à une accumulation de fibrose et de calcification au sein des feuillets de la valve. De plus en plus d'évidences scientifiques montrent que les patients masculins et féminins qui sont atteints de sténose aortique présentent des différences marquées dans le diagnostic, le développement, la présentation, la pathophysiologie et le traitement de la maladie. En effet, pour un même niveau de sévérité hémodynamique de sténose aortique, les femmes ont une plus faible quantité de calcification au sein de la valve affectée. Elles vont cependant avoir plus de fibrose et de tissus conjonctif dense valvulaire. Malgré le fait que ces différences sont bien rapportées dans la littérature, certains piliers de la cardiologie doutent encore de l'existence de ces différences sexuelles. Les causes associées à ces différences sexuelles demeurent mal comprises et sous-étudiées. Une des hypothèses émises pour expliquer ces différences est la présence d'hormones sexuelles différentes entre les sexes. Certaines évidences scientifiques pointent vers une association entre les hormones masculines (testostérone) et le phénomène de calcification. Dans ce mémoire de maîtrise, l'influence du sexe ainsi que des hormones sexuelles ont été évalués chez un modèle de souris souffrant de sténose aortique pour déterminer leur influence sur la progression de la pathologie. Un total de 210 souris ont été séparées en groupes ayant des degrés d'hormones sexuelles différents. Ainsi, la progression de la sténose aortique a été évaluée en fonction des deux sexes et de trois niveaux hormonaux pour chaque sexe. La progression de la sténose aortique a été évaluée autant de manière fonctionnelle (échocardiographie), tissulaire (colorations histologiques), que moléculaire (analyses digital droplet PCR- ddPCR). / Aortic stenosis is a disease that affects the aortic valve of the heart. A high number of patients suffer from this disease, especially older patients. Aortic stenosis is the third most common cardiovascular disease, after coronary artery disease and systemic hypertension. The disease causes morphologic changes to the valve due to the accumulation of calcification and fibrosis within the leaflets of the valve. This change in the valve's structure affects the way it functions and thus causes functional problems for the heart. More and more scientific evidence is showing that male and female patients suffering from AS present in vastly different ways when it comes to diagnosis, development of the disease, patient presentation, physiopathology, and treatment outcome. For example, for the same hemodynamic severity, women will have lower amounts of calcification within the affected aortic valve than male patients. They will however have a higher fibrosis level and dense connective tissue. These differences between both sexes in aortic stenosis are recognized in clinical settings and treatment guidelines reflect this fact. The causes for these pathological discrepancies between sexes are still poorly understood and remain under studied. One of the potential causes that could explain these differences is the presence of different sex hormones in men and women. Some scientific evidence suggests that male hormones (testosterone) could be associated with the calcification mechanisms. In this master's thesis, the influence of sex and sex hormones on the progression of aortic stenosis is studied on a mouse population suffering from aortic stenosis. A total of 210 mice were split into groups of varying levels of sex hormones. Therefore, the progression of aortic stenosis was evaluated according to sex and three different hormone levels by sex. The progression of aortic stenosis was measured on the basis of functional parameters (echocardiography) as well as structural (histological staining), and molecular (ddPCR) methods.