Titre de l'écran-titre (visionné le 11 janvier 2024) / Les accidents vasculaires cérébraux (AVC) constituent une cause majeure de décès et d'handicap des adultes au Canada. Les AVC ischémiques sont causés par l'interruption du débit sanguin cérébral par une thrombose ou embolie, et représentent 87 % des AVC. Les études épidémiologiques récentes ont souligné un rôle important, mais sous-estimé, des facteurs de risque environnemental dans les AVC ischémiques, notamment la pollution de l'air. L'exposition aux polluants atmosphériques, et en particulier aux particules fines (particulate matter; PM), corrèle avec une incidence élevée des AVC. Les données actuelles suggèrent que les PM induisent un stress oxydatif et conduisent au dysfonctionnement du système vasculaire et subséquemment à la progression des dommages cérébraux. Cependant, les mécanismes associés aux effets des PM sur la pathobiologie des AVC, restent peu étudiés. Après AVC ischémique, les fonctions de l'unité neurovasculaire qui intègre les interactions entre les cellules neuronales, gliales et vasculaires pour maintenir l'homéostasie cérébrale, sont dérégulées. Les études récentes suggèrent que les PM sont capables de traverser la barrière hémato-encéphalique (BHE) pour s'accumuler dans l'espace périvasculaire. Les péricytes sont des cellules périvasculaires multifonctionnelles qui jouent un rôle central dans la régulation des fonctions neurovasculaires. L'AVC induit le dysfonctionnement des péricytes, contribuant à la dérégulation de l'unité neurovasculaire. Les péricytes sont localisés dans l'espace périvasculaire ce qui les rend particulièrement exposés aux PM. Malgré cela, l'impact des PM sur les péricytes reste méconnu. Dans ce projet, nous avons étudié l'impact de l'exposition des péricytes aux PM in vitro, et avons évalué la réponse inflammatoire, la viabilité, le stress oxydatif et la mobilité des cellules. Nos résultats ont révélé que les PM activent la voie de signalisation stress-activated protein kinase (SAPK), impliquée dans la réponse des cellules exposées au stress. Nous avons démontré également que la viabilité des péricytes était fortement atténuée par les PM, surtout en conditions ischémiques. Ensuite, nous avons observé une altération de la voie endocytaire-lysosomale dans les péricytes exposés aux PM, ainsi qu'une dérégulation de leur capacité migratoire. Ces observations ont été associées à l'internalisation des PM par les péricytes. Nous avons établi que les cellules endothéliales cérébrales sont plus résistantes comparativement aux péricytes suite à l'exposition aux PM, et donc, l'impact des PM sur les fonctions vasculaires est médié essentiellement par le dysfonctionnement des péricytes. L'ensemble de nos résultats suggère que les PM induisent le dysfonctionnement des péricytes, entraînant ainsi la dérégulation des fonctions neurovasculaires et potentiellement la progression des dommages après AVC ischémique. / Stroke constitutes a major cause of death and handicap in adults in Canada. Ischemic stroke is caused by the interruption of the cerebral blood flow (CBF) by a thrombus or embolus, and represents 87% of all stroke cases. Epidemiological studies have highlighted an important, yet underestimated, role of environmental risk factors in ischemic stroke, notably air pollution. The exposure to atmospheric pollutants, and more particularly to particulate matter (PM), correlates with a high incidence of stroke. Recent findings suggest that PM induces oxidative stress and leads to the dysfunction of the vascular system, and subsequently to the progression of cerebral damage. However, the mechanisms associated with the effects of PM on the pathobiology of stroke, remain not fully studied. Following ischemic stroke, the functions of the neurovascular unit (NVU), which integrates the interactions among neuronal, glial, and vascular cells to maintain brain's homeostasis, are deregulated. Recent studies suggest that PM can cross the blood-brain barrier (BBB) to accumulate within the perivascular space. Pericytes are multifunctional perivascular cells that play an essential role in regulating neurovascular functions. Stroke induces the dysfunction of pericytes, leading to the deregulation of the NVU. Pericytes are localised in the perivascular space, which makes them particularly exposed to PM. Nevertheless, the impact of PM on pericytes remains elusive. In this project, we have studied the impact of the exposure of pericytes to PM in vitro, and have evaluated the inflammatory response, the viability, oxidative stress, and the mobility of cells. Our results have revealed that PM activates the stressactivated protein kinase (SAPK) signaling pathway, which is implicated in the responses of cells tostress stimuli. We have also demonstrated that the viability of pericytes was severely attenuated by PM, mainly under ischemic conditions. Next, we have observed alterations of the endocytic-lysosomal pathway in pericytes exposed to PM, as well as a deregulation of their migratory capacity. These observations were associated with the internalisation of PM in pericytes. We have as well established that brain endothelial cells are more resistant to PM exposure compared to pericytes, hence, the impact of PM on the vascular functions is mainly mediated by the dysfunction of pericytes. Our overall results suggest that PM induces the dysfunction of pericytes, leading to the deregulation of neurovascular functions, and potentially to the progression of damage following ischemic stroke.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2016-2017. / L’accumulation excessive de gras viscéral est un marqueur majeur des altérations cardiométaboliques associées à l’obésité, telles que les dyslipidémies, la résistance à l’insuline et l’inflammation chronique de faible intensité. À l’inverse, pour un même niveau d’adiposité, l’accumulation préférentielle de tissu sous-cutané semble conférer un effet neutre, voire protecteur. Plusieurs mécanismes peuvent contribuer à l’apparition de l’obésité viscérale et à sa relation avec les facteurs de risque cardiométabolique. L’objectif général de ce mémoire est d’examiner la contribution de l’alimentation et de la morphologie des adipocytes à la physiopathologie de l’obésité viscérale chez l’humain. Pour atteindre cet objectif, nous avons d’abord effectué une revue de la littérature sur la modulation de la distribution des graisses par les composants nutritionnels. Cette étude a révélé que l’effet des nutriments sur la distribution des graisses survenait en grande partie via son effet sur la masse grasse totale. Nous avons ensuite réalisé une analyse critique de la littérature sur l’hypertrophie adipocytaire comme un marqueur de la dysfonction du tissu adipeux. Cette étude a confirmé que la taille adipocytaire des dépôts sous-cutané et viscéral est un excellent prédicteur des altérations du profil lipidique et de l’homéostasie du glucose et de l’insuline, indépendamment des mesures d’adiposité totale. Nous avons également constaté que chaque technique de mesure de la taille adipocytaire générait des résultats variables, et ce, sur tout l’intervalle des valeurs d’indice de masse corporelle. Enfin, dans une étude originale visant à comparer trois techniques de mesure de la taille adipocytaire, nous avons démontré que le choix d’une technique n’influençait pas de manière prononcée les associations entre la taille adipocytaire et les facteurs de risque cardiométabolique ainsi que les associations avec les différentes mesures d’adiposité, régionales ou totales. En conclusion, l’hypertrophie de l’adipocyte viscéral humain est une mesure importante dans l’évaluation du risque associé à l’obésité. / Excess accumulation of visceral fat is a major marker of the cardiometabolic alterations associated with obesity such as dyslipidemia, insulin resistance and chronic low-grade inflammation. Conversely, for the same level of adiposity, preferential accumulation of subcutaneous adipose tissue has a neutral or protective effect. Several factors may contribute to the development of visceral adiposity and its relationship with cardiometabolic risk factors. The general objective of this master thesis is to examine the contribution of diet and the morphology of adipocytes in the pathophysiology of visceral obesity in humans. To achieve this goal, we first conducted a literature analysis on the modulation of fat distribution by nutritional components. This analysis revealed that the effect of nutrients on body fat distribution was mediated in large part by its effect on total fat accumulation. Second, we conducted a critical review of the literature on adipocyte hypertrophy as a marker of adipose tissue dysfunction. This study confirmed that adipocyte size of both subcutaneous and visceral depots is a strong predictor of alterations in the lipid profile and in glucose-insulin homeostasis, independently of adiposity. We also found that each of the measurement techniques for fat cell sizing generated variable results on the entire range of body mass index values. Third, in an original study aimed at comparing three measurement methods for cell sizing, we reported that the choice of technique had little impact on the associations between adipocyte size and cardiometabolic risk factors as well as the various adiposity indices, regional or total. In conclusion, human visceral adipocyte hypertrophy is an important measure to evaluate the risk associated with obesity.

Le tissu adipeux épicardique (TAE) est localisé à la surface du cœur en contact avec les artères coronaires, ce qui suggère un rôle dans la pathogénèse de la maladie coronarienne. Les objectifs de cette étude étaient d’identifier les gènes différentiellemment régulés entre les tissus graisseux épicardique, médiastinal et sous-cutané à l’aide des biopuces d’ADN et d’étudier leurs rôles dans le développement des maladies cardiovasculaires. Les résultats ont montré une grande similarité d’expression entre les tissus adipeux épicardique et médiastinal. Toutefois, certains gènes impliqués dans les maladies cardiovasculaires étaient régulés différemment entre ces deux tissus. L’expression des gènes codant pour le récepteur A1 de l’adénosine (ADORA1) et la prostaglandine D2 synthase (PTGDS), impliqué dans les ischémies myocardiques et la progression de l’athérosclérose, respectivement, était significativement élevée dans le TAE. Cette étude est une première étape pour comprendre le rôle biologique du TAE et ses implications dans les maladies cardiovasculaires. / Increased visceral adipose tissue has been associated with the development of cardiovascular diseases (CVD). Epicardial adipose tissue (EAT) is the visceral fat depot located on the surface of the heart especially around the epica rdial coronary vessels with extension into the myocardium. The proximity of EAT to the coronary arteries suggests a role in the pathogenesis of coronary artery disease (CAD). EAT thickness was significantly correlated with the severity of CAD. However, the biological functions of EAT and its relationship with the development of CVD remain largely elusive. The objectives of this study were to identify genes that were up- or down-regulated among three distinct adipose tissues, namely EAT, mediastinal and subcutaneous using whole-genome gene expression microarrays and to study the possible relationships of these genes with the development of CVD. Overall, the transcriptional profiles of EAT and mediastinal adipose tissue were similar compared to subcutaneous adipose tissue. Despite this similarity, a number of genes involved in cardiovascular diseases were up-regulated in EAT. The expression of the adenosine A1 receptor (ADORA1), involved in myocardial ischemia, was significantly up-regulated in EAT. Levels of the prostaglandin D2 synthase (PTGDS) gene, recently associated with the progression of atherosclerosis, were significantly different in the three pairwise comparisons (epicardial > mediastinal > subcutaneous). Overexpression of ADORA1 and PTGDS in EAT may confer cardioprotection against myocardial ischemia and CAD. This study is an important first step to understand the biological function of EAT and its potential implications in CVD.

Il est maintenant reconnu que le système de l'interleukine-1 (IL1), comprenant les 2 agonistes (ILla et ILip), les 3 récepteurs (IL1R1, IL1R2 et ILIRAcP) ainsi que l'antagoniste naturel (ILIRA), joue des rôles importants au niveau de l'endomètre utérin. Nous pensons que la régulation des récepteurs de 1TL1 représente une voie possible pour contrôler les effets de 1TL1 au niveau de l'endomètre utérin. Au cours de mon doctorat, nous nous sommes intéressé à l'effet de lTLip sur l'expression des récepteurs IL1R1 et IL 1R2 et sur l'expression de l'antagoniste IL IRA au niveau d'un modèle cellulaire de l'endomètre, les cellules KLE, et au niveau de culture primaire de cellules épithéliales de l'endomètre (CEE). Nos résultats indiquent que l'ILlB augmente l'expression des récepteurs IL1R1 et IL1R2 et de l'antagoniste IL1RA au niveau des cellules KLE et CEE. L'augmentation de l'expression dTLIRI indique que les cellules CEE enclenchent un mécanisme pour régénérer leurs récepteurs et accroître la réceptivité cellulaire pour 1TL1. Cependant, les cellules de l'endomètre appliquent aussi un frein à ce mécanisme en augmentant l'expression d'ILlR2 et d'ILlRA afin d'éviter un emballement inflammatoire. Dans la suite de mon doctorat, nous nous sommes intéressés à la stabilité du récepteur IL1R2 au niveau de l'endomètre chez les femmes atteintes d'endométriose, une maladie gynécologique. Nos résultats indiquent qu'il y a une augmentation significative de la dégradation du récepteur IL1R2 au niveau de cultures d'expiants provenant de femmes atteintes d'endométriose. La métaloprotéinase MMP-9 joue un rôle important dans ce phénomène. Finalement, nous avons développé, au cours de mon doctorat, plusieurs clones où différentes sections du promoteur du gène IL1R2 sont placées en amont du gène de la luciférase. Ces clones nous permettront de déterminer l'activité de la section du promoteur de chaque clone et seront utile dans la poursuite des études sur le gène IL1R2. Dans l'ensemble, les résultats que nous avons obtenu au cours de mon doctorat nous permettent de mieux comprendre la relation qui existe entre les différents récepteurs de F IL 1 et les fonctions de 1TL1 au niveau de l'endomètre utérin et confirme davantage le rôle joué par cette cytokine dans la maladie de Fendométriose.

La migration des cellules endothéliales en réponse au VEGF est une étape cruciale du processus angiogénique. La liaison du VEGF sur son récepteur, le VEGFR2, conduit à l’autophosphorylation sur la tyrosine 1214 de ce dernier ce qui induit l’activation de la voie p38 MAP-kinase, le remodelage du cytosquelette d’actine et la migration cellulaire. Les microARNs sont de courts ARN non-codant qui régulent de façon post-transcriptionnelle l’expression des gènes. Nous avons identifié deux microARNs, miR-20a et miR-196a, dont les niveaux d’expression sont respectivement augmentés et diminués en réponse au VEGF dans les cellules endothéliales. Ces deux microARNs modulent le remodelage du cytosquelette d’actine, la migration et l’angiogenèse. Aussi, nous avons décrit leurs implications dans la régulation de la voie p38. Tout d’abord, miR-20a agit en amont de p38, et réprime l’expression de MKK3 en se liant de façon spécifique à sa région 3’UTR. MKK3 étant un activateur direct de p38 en réponse au VEGF, la surexpression de miR-20a empêche l’activation de p38, de son substrat la MAPKAP kinase-2 et la phosphorylation subséquente de HSP27. En conséquence, miR-20a inhibe la formation des fibres de tension, la migration endothéliale et l’angiogenèse. Ces résultats nous ont permis de conclure que miR-20a agit dans une boucle de régulation négative afin de moduler la migration dépendante de la voie p38 activée par VEGF. Ensuite, le niveau d’expression de miR-196a est diminué en réponse au VEGF et nous avons démontré sa liaison spécifique à la région 3’UTR de l’ANXA1. En accord avec nos précédents travaux démontrant que l’ANXA1 est importante pour la migration endothéliale dépendante de l’activation de p38 par le VEGF, la surexpression de miR-196a empêche la formation des lamellipodes, réduit les capacités migratoires des cellules endothéliales et inhibe ainsi l’angiogenèse in vitro et in vivo. En conclusion, une réduction de l’expression de miR-196a agit en synergie avec le VEGF, pour faciliter la migration endothéliale, en maintenant un niveau d’expression élevé de l’ANXA1 pro-migratoire. Nos résultats, en impliquant miR-20a et miR-196a dans la modulation de l’angiogenèse, apportent des concepts nouveaux sur la régulation de la voie p38 pro-migratoire en réponse au VEGF. Ces travaux ouvrent des perspectives pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à régulariser l’angiogenèse pathologique. / Endothelial cell migration in response to VEGF is a crucial step of angiogenesis. VEGF binding to its receptor VEGFR2 results in the autophosphorylation of the receptor at tyrosine 1214, which induces the downstream activation of the p38 MAP-kinase pathway leading to actin cytoskeleton remodeling and cell migration. MicroRNAs are short, non-coding RNAs that regulate post-transcriptionally gene expression. We identified two microRNAs, miR-20a and miR-196a, whose levels of expression were increased and decreased respectively in response to VEGF in endothelial cells. Both microRNAs modulate VEGF dependent-endothelial cell cytoskeleton remodeling, migration and angiogenesis. Also, we described that they are involved in regulating the p38 pathway. First, miR-20a acts upstream of p38, and negatively regulates MKK3 by specifically binding on MKK3 3’UTR. As MKK3 is a direct activator of p38 in response to VEGF, overexpression of miR-20a impairs p38 activation, the downstream activation of MAPKAPK2 and the phosphorylation of HSP27. Consequently, miR-20a reduces stress fibers formation, and subsequent endothelial cell migration and angiogenesis. We conclude that miR-20a may act in a feedback loop to regulate the p38 pathway-mediated VEGF-induced endothelial cell migration. Then, miR-196a is decreased in response to VEGF and we demonstrate its specific binding on ANXA1 3’UTR. In accordance with our previous work demonstrating that ANXA1 is important for VEGF-induced endothelial migration downstream of p38 pathway, overexpression of miR-196a impairs lamellipodia and endothelial cell migratory capacities upon VEGF treatment, leading to angiogenic defects. We conclude that miR-196a acts in a synergetic mechanism with VEGF to facilitate endothelial cell migration, by maintaining high level of the pro-migratory protein ANXA1. Finally, our results implicate miR-20a and miR-196a in the angiogenic process and give new insights in p38 pathway-dependent endothelial cell migration regulation in response to VEGF. The present work opens new avenues for strategies and future development of therapeutics in line with the treatment of angiogenic pathologies.

Les lésions de la moelle épinière (LME) entraînent l’activation de mécanismes inflammatoires impliquant les cellules gliales et les cytokines. Les travaux présentés dans cette thèse avaient pour but d’identifier les cellules et molécules responsables de l’initiation de ces mécanismes pouvant entraîner des dommages tissulaires ou stimuler la réparation. Nous avons donc examiné le rôle du récepteur purinergique P2X4R et des cytokines IL-1α et IL-1β dans le recrutement des cellules immunitaires innées, l’étendue de la lésion et la récupération locomotrice suite à une LME. Dans un premier temps, nous avons démontré que P2X4R est exprimé par les neurones de la moelle épinière et que l’activation de ce récepteur suite à une LME entraîne le clivage de la caspase-1 en sa forme active et la production de la forme mature de l’IL-1β. Ainsi, l’absence de P2X4R chez la souris a provoqué une diminution des niveaux d’IL-1β, réduisant par le fait même le nombre de neutrophiles et monocytes pro-inflammatoires, dits M1, au site de lésion. Les souris P2X4R-KO ont aussi présenté une meilleure récupération locomotrice lors des tests comportementaux effectués, suggérant que P2X4R joue un rôle essentiel dans la neurodégénérescence suite à une LME. De plus, nous avons démontré que l’IL-1α est exprimée rapidement chez la microglie suite à la lésion et qu’il s’en suit l’expression de l’IL-1β par les neutrophiles et les monocytes M1 infiltrants. Malgré le fait que ces 2 cytokines semblent déclencher des effets inflammatoires similaires, les souris IL-1α-KO ont présenté de meilleures fonctions locomotrices aussitôt qu’à 1 jour post-lésion comparativement aux souris sauvages et IL-1β-KO. L’analyse du transcriptome par micropuces à ADN a permis d’identifier plusieurs gènes régulés significativement chez les souris IL-1α-KO tel que le facteur de survie neuronale TOX3. Nous avons confirmé par immunofluorescence que TOX3 est surexprimé chez les oligodendrocytes CC1+ des souris IL-1α-KO. Ces résultats suggèrent que les oligodendrocytes de ces souris seraient moins sensibles à la mort cellulaire suite à la lésion, entraînant ainsi une meilleure récupération locomotrice ainsi que la préservation de la matière blanche de la moelle épinière. / Spinal cord injury (SCI) leads to neuroinflammation-mediated damage and repair. The work presented in this thesis studied the cells and molecules initiating the inflammatory response in the injured spinal cord, in particular glial cells and cytokines. We investigated the role of purinergic receptor P2X4R and cytokines of the IL-1 family, IL-1α and IL-1β, in neutrophil and proinflammatory (M1) monocyte recruitment, tissue damage and locomotor function recovery after SCI. First, we showed that P2X4R is expressed in neurons of the normal spinal cord, and that activation of this receptor after SCI induces caspase-1 cleavage and production of mature IL-1β. We provided evidence that P2X4R-KO mice have impaired caspase-1 activation, resulting in decreased IL-1β levels and reduced neutrophil and M1 monocyte infiltration. Importantly, P2X4R-KO mice exhibited significant improvements in tissue sparing and locomotor behavior. These results suggest that P2X4R plays an essentiel role in neurodegeneration after SCI. Next, we showed that IL-1α is rapidly produced by microglia after SCI, and that this is followed by production of IL-1β by infiltrating neutrophils and monocyte-derived M1 macrophages. Despite the fact that the infiltration of these immune cell types was equally reduced in IL-1α-KO, IL-1β-KO and WT mice, IL-1α-KO mice exhibited significantly better locomotor recovery as early as day 1 post-SCI compared to the other two mouse lines. Transcriptome analysis of SCI tissue identifed transcripts that were specifically regulated in IL-1α-KO mice exclusively, including the neuronal survival factor TOX3. We confirmed by immunofluorescence that TOX3 is overexpressed by CC1+ oligodendrocytes from IL-1α-KO mice. These results suggest that oligodendrocytes from these mice would be less sensitive to cell death after injury, thus leading to sparing of spinal cord white matter and better functional recovery.

L'hypertension artérielle pulmonaire est caractérisée par l'augmentation des résistances vasculaires pulmonaires, conduisant à l'insuffisance cardiaque et à la diminution de tolérance à l'effort. Les tests d'effort permettent d'évaluer la sévérité de l'hypertension artérielle pulmonaire et la réponse aux traitements. Cependant, la réponse hémodynamique à l'exercice et les facteurs influençant la capacité à l'exercice demeurent mal définis. Nous avons documenté une corrélation linéaire insoupçonnée entre la pression de l'artère pulmonaire et la fréquence cardiaque à l'exercice. Ceci était indépendant du volume d'éjection et des résistances vasculaires pulmonaires. L'augmentation du débit cardiaque était principalement liée à l'augmentation de la fréquence cardiaque. Au moment du diagnostic, le volume d'éjection de repos et la réponse en fréquence cardiaque à l'exercice étaient les seules variables indépendamment liées à la capacité à l'exercice. Sous traitement, les changements de tolérance à l'effort observés étaient principalement liés aux changements hémodynamiques à l'exercice, incluant la réponse en fréquence cardiaque.La réponse hémodynamique à l'exercice est largement impliquée dans la physiopathologie de l'intolérance à l'effort dans l'hypertension artérielle pulmonaire. La réponse chronotrope est une composante importante de cette capacité d'adaptation hémodynamique.

Les infections pédiatriques par le VIH-1 demeurent un problème de santé majeur dans les pays en voie de développement. En 2007, 2 millions d'enfants âgés de 0 à 14 ans étaient porteurs du VIH-l. Or, plus de 99% des cas pédiatriques de VIH-1 résultent de la transmission du virus de la mère à l'enfant. L'allaitement est responsable de plus de 40% des cas pédiatriques du VIH-1. La transmission survient principalementment au niveau des intestins et implique, entre autres, l'infection des cellules épithéliales intestinales. Les facteurs influençant l'infection de ces cellules par le VIH-1 demeurent cependant peu connus. Afin de mieux les comprendre, nous avons analysé l'effet de différentes cytokines et d'un produit bactérien, la toxine du choléra, sur la susceptibilité des cellules épithéliales intestinales à l'infection par le VIH-1. Nous avons découvert que plusieurs cytokines pouvaient influencer l'infection des cellules épithéliales intestinales par le VIH-1. Les cytokines de type pro-inflammatoire telles que l' IL-1 (u et ~) et le TNF -u sont capables d'induire la transcription virale, tandis que les cytokines IL-4 et IL-13 inhibent l'infection par le VIH-l. Cette inhibition survient à une étape subséquente à la fusion virale et entraîne une diminution de la synthèse de l'ADN pro viral complet. Nous avons également découvert que la toxine produite par la bactérie Vibrio cholerae, la toxine du choléra, est également capable d'inhiber l'infection par le VIH-1 et que cette inhibition n'impliquait pas l'activation de la protéine kinase A (PKA). Ces résultats pennettent de mieux comprendre comment l'environnement des cellules épithéliales intestinales peut influencer leur susceptibilité à l'infection par le VIH-1. Une meilleure compréhension de l'influence de l'environnement intestinal sur la susceptibilité des cellules épithéliales intestinales à l'infection par le VIH-1 est essentielle à l'élaboration de nouvelles stratégies afin de réduire la transmission du VIH -1 par l'allaitement.

La fibrillation auriculaire peut, entre autre, apparaître suite à une chirurgie cardiaque telle un pontage coronarien ou encore être de type familial. Il est connu depuis longtemps que cette maladie est multigénique, mais ses bases génétiques sont encore mal comprises. La fibrillation auriculaire est caractérisée par une activité électrique anarchique et à haute fréquence entraînant un remodelage de l'oreillette. L'étude présentée dans cette thèse avait pour but de mieux comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans le développement de cette pathologie. Étant donné que le canal potassique hKvl.5 (codé par le gène hKvl.5) produit un courant principal de la repolarisation de l'oreillette humaine (Ifcur), nous avons amplifié et séquence le gène hKvl.5 de 96 Canadiens-Français afin de déterminer si des mutations ou polymorphismes dans ce gène pourraient être à l'origine de la fibrillation auriculaire. Nous avons retrouvé, au niveau de la séquence peptidique, les polymorphismes R87Q, A251T et P307S à l'état hétérozygote chez certains patients. Ces derniers sont situés respectivement dans l'extrémité NFb-terminale, le segment transmembranaire SI et la première boucle extra-cellulaire du canal. Les polymorphismes ont été reproduits par mutagenèse dirigée, exprimés dans une lignée de cellules CHO et caractérisés sur le plan électrophysiologique par la technique de patch-clamp. Le polymorphisme A251T n'entrave pas les fonctions du canal hKvl.5, mais R87Q et P307S diminuent la densité du courant et l'amplitude de l'inactivation. R87Q accélère également la vitesse d'ouverture du canal. La co-expression de ces polymorphismes avec le canal sauvage, qui a été effectuée dans le but de reproduire leur caractère hétérozygote, a démontré que R87Q a un effet plutôt dominant contrairement à P307S. Afin de déterminer si les polymorphismes identifiés interfèrent avec la liaison du canal aux sous-unités p, chacun d'eux a été exprimé dans des cellules HEK293; ces dernières n'expriment pas de sous-unité P, contrairement aux cellules CHO qui expriment Kvp2.1. Les caractéristiques électrophysiologiques observées dans les cellules CHO pour R87Q et P307S n'ont pas été reproduites dans les cellules HEK293, suggérant que ces polymorphismes modulent la liaison à la sous-unité p et que les effets observés dans les cellules CHO pourraient également s'exprimer dans le myocarde. Comme les polymorphismes R87Q et P307S tendent à augmenter la vitesse de la repolarisation de l'oreillette, nous avons tenté de savoir s'ils pourraient être impliqués dans le développement de la fibrillation auriculaire. Nous avons recherché leur présence parmi une population de 135 patients ayant eu un pontage coronarien et desquels 46 ont fait de la fibrillation auriculaire post-opératoire. Bien qu'aucun d'eux n'ait pu être relié de façon significative à cette pathologie, nous avons observé une plus forte prévalence des polymorphismes R87Q et P307S chez les patients qui ont fait de la fibrillation auriculaire post-opératoire (fréquences alléliques respectives de 1,09 et 3,26% comparativement à 0 et 0,56% chez les patients demeurés en rythme sinusal). La présence des trois polymorphismes que nous avons identifiés et caractérisés lors de la présente étude a aussi été recherchée chez des patients atteints de fibrillation auriculaire familiale parmi quatre familles Canadiennes-Françaises. Cependant, seul A251T a été retrouvé chez une mère de famille présentant de la fibrillation auriculaire et chez sa fille non atteinte. Comme ce polymorphisme ne modifie pas les propriétés électrophysiologiques de hKvl.5, nos résultats démontrent que, du moins pour les quatre familles étudiées, des gènes autres que hKvl.5 seraient en cause dans le développement de la maladie, qui est d'ailleurs multigénique. Compte tenu de leurs effets sur les fonctions du canal hKvl.5, nos travaux démontrent que les polymorphismes R87Q et P307S pourraient être impliqués, en combinaison avec d'autres facteurs tel le stress oxydatif causé par un pontage coronarien, dans le développement de la fibrillation auriculaire.

Résumé La malaria et le VIH-l sont comptés parmi les maladies les plus meurtrières de ce siècle. Ensemble, elles causent plus de quatre millions de mort annuellement au niveau des mêmes régions géographiques, notamment en Afrique sub-saharienne. Les conséquences de cette co-infection sont des problèmes majeurs de la santé publique à l'échelle mondiale. L'agent responsable de la forme la plus sévère de la malaria est le parasite Plasmodium falciparum. Afin d'infecter correctement son hôte humain, le parasite doit dégrader l'hémoglobine en vu d'assurer son développement. Cette dégradation provoque la synthèse de molécules d'hème qui, étant toxique pour le parasite, seront cristallisées sous la forme de pigments malariques appelés hémozoïne (HZ). Ces pigments sont régulièrement associés directement ou indirectement à la physiopathologie de la malaria. Notre étude repose sur l'investigation de l'influence des pigments malariques sur l'infection rétrovirale du VIH-l dans les cellules les plus ciblées par ces deux infections: les cellules phagocytaires humaines dérivées de monocytes (MDC), à savoir les macrophages, les cellules dendritiques et les lymphocytes T CD4 +. Lorsque les pigments d' HZ sont présents dans les MDC, on observe une inhibition de l'infection virale mais une augmentation de la dissémination du VIH -1 dans les lymphocytes. En effet, dans les macrophages dérivés de monocytes cette phagocytose d' HZ est responsable de l'arrêt du cycle viral à une étape comprise entre la transcription inverse et l'intégration du VIH -1. Le mécanisme responsable de cette inhibition n'est pas tout à fait identifié, cependant l'explosion oxydative induite par la phagocytose d'HZ semble être responsable d'une inhibition de la production intracellulaire d'ATP, vitale pour le transport du VIH-l dans le noyau. En ce qui concerne les cellules dendritiques, les changements phénotypiques induits par l'HZ démontrent une diminution de l'expression du récepteur CCR5, essentiel pour l'entrée du VIH-l dans la cellule hôte. La présence d'HZ dans les MDC rend les cellules plus aptes à activer les lymphocytes, favorisant ainsi la réplication virale. Effectivement, l'HZ accroit la prolifération des lymphocytes T CD4+ résultant en une augmentation de l'infection et du transfert du VIH-l. Les co-infections étant de plus en plus contraignantes, il est primordial d'augmenter le nombre d'études fondamentales afin de mieux comprendre les interactions régissant l'aboutissement fatal de ces deux maladies. Ceci est impératif pour le développement de nouvelles thérapies combinatoires pour les patients co-infectés.