L’arthrose (OA) est un rhumatisme chronique dont la prise en charge médicamenteuse repose principalement sur les antalgiques et anti-inflammatoires, ce qui justifie la nécessité de rechercher d’autres cibles thérapeutiques. L’une de ces cibles potentielles est la galectine 3, une lectine sécrétée dans l’articulation au cours de la pathogenèse de cette maladie. Cette lectine interagit avec ses ligands à la surface des cellules articulaires pour engendrer des réactions inflammatoires et des phénomènes de catabolisme matriciel au niveau des tissus ostéo-articulaires, ce qui en fait une cible intéressante dans le traitement de l’OA. Le 1e objectif de ce projet de recherche est de mieux caractériser les effets biologiques de la galectine 3 sur le métabolisme chondrocytaire. Le 2e objectif est de concevoir des formes tronquées de galectine 3 et le 3e objectif est de démontrer leur potentiel d’inhibiteur de la forme entière de galectine 3 dans l’articulation. Ces travaux montrent que la galectine 3 est un facteur pro-inflammatoire, pro-catabolique mais aussi anti-anabolique dans le chondrocyte. Plusieurs formes tronquées recombinantes de galectine 3 ont été produites. Des tests préliminaires d’activité biologique in vitro démontrent que dans certaines conditions, l’une d’elles inhibe partiellement les effets biologiques de la galectine 3 sur des chondrocytes humains. Ces travaux de recherche constituent la preuve de concept d’un projet global s’inscrivant dans une perspective de thérapie génique pour l’OA / Osteoarthritis (OA) is a chronic rheumatism which drug management is based on antalgic and anti-inflammatory drugs, which requires the need to search for other therapeutic targets. One of these potential targets may be galectin 3, a lectin secreted in the joint during the pathogenesis of the disease. This lectin binds its ligands on the surface of the joint cells and thus, leads to inflammatory reactions and matrix catabolism phenomena, making it an attractive target in the treatment of OA. The 1st aim of our research project was to characterize the biological activity of galectin 3 on chondrocyte metabolism. The 2nd aim was to design and produce several truncated forms of galectin 3. The 3rd aim was to evaluate the presumed galectin 3-inhibiting activity of the truncated forms. This objective is part from the perspective of gene therapy for OA. Our work shows that galectin 3 is a proinflammatory, procatabolic but also an antianabolic factor in chondrocytes. Several recombinant truncated forms of galectin 3 were designed and produced. Preliminary tests of biological activity in vitro show that the chosen truncated lectin partially inhibits the biological activity of galectin-3 on human chondrocytes under a few conditions. This work is the proof of concept of a broader project of which perspective is gene therapy in OA

La polyarthrite rhumatoïde (PR) est une maladie inflammatoire, auto-immune, chronique et systémique avec la présence d’arthrites et synovites périphériques. Une autre conséquence sévère de la maladie et de ses traitements est la présence d’une rigidité artérielle élevée précoce, par conséquent une haute incidence de problèmes cardiovasculaires pour les sujets atteints. La pratique d'exercices physiques (EP) est reconnue comme une des thérapies non-pharmacologiques les plus efficaces pour lutter contre le risque cardiovasculaire. Cependant la population PR présente un bas niveau de pratique d’activité physique et les programmes d’EP sont rarement proposés dans la prise en charge thérapeutique de ces patients. Pour dépasser cette problématique l’association de la cryothérapie à un programme d’EP adapté semble être une stratégie intéressante. L’objectif de ce travail était de concevoir et de tester un programme d’EP associé à de la cryothérapie adapté aux patients PR afin de lutter contre le risque cardiovasculaire.A partir d’une revue systématique, nous avons montré le caractère lacunaire de la littérature en termes de programme d’EP associé à de la cryothérapie pour des patients PR, le manque de consensus sur les méthodes utilisées aussi bien pour le type d’EP à proposer que pour les méthodes de cryothérapie et les températures employées. Face à cette situation, nous avons proposé plusieurs études préliminaires afin de déterminer les modalités d’exercice et de cryothérapie les plus appropriées pour définir un programme simple, efficace et adapté aux patients PR. Ces travaux ont été réalisés d’une part avec des sujets sains et d’autre part avec des patients PR. Nous avons également entrepris de mieux définir les conditions d’utilisation de la vitesse de propagation de l’onde de pression pour traduire la rigidité artérielle, afin d’utiliser cette dernière comme un marqueur des effets de nos propositions de programme d’EP sur le risque cardiovasculaire. Enfin nous avons tenté d’évaluer quels pouvaient être les freins à la pratique d’EP pour ces patients afin de pouvoir les prendre en compte et les contourner dans la mise en place de nos propositions. Les principaux résultats de nos travaux nous ont permis de définir les caractéristiques d’un programme d’EP associé à de la cryothérapie pour des patients PR afin d’agir sur leur rigidité artérielle.Ce programme, intitulé Prexcrim, a été mise en œuvre avec un groupe de patients atteints de PR. Les premiers résultats que nous avons obtenus confirment la faisabilité de nos propositions et la bonne tolérance des patients. Aucune sortie de l’étude ou effet secondaire a été observé. A ce stade des inclusions et de l’analyse des résultats, il semble que le programme d’EP proposé permette de modifier la rigidité artérielle en particulier des patients qui présentaient une rigidité artérielle élevée au départ. Il n’a pas été observé d’aggravation de la maladie ou du syndrome inflammatoire ce qui semble renforcer l’intérêt de la méthode de cryothérapie proposée. Les inclusions qui se poursuivent permettront sans doute d’affiner ces premières interprétations.En conclusion, notre travail a permis de combler une partie des lacunes constatées dans la littérature en termes de lutte contre le risque cardiovasculaires accru constaté chez les patients PR. Notre approche a permis la réalisation d’un programme simple et facile d’EP associé à de la cryothérapie, dont les premiers résultats répondent aux attentes fixées. Les premières analyses que nous avons réalisées montrent que les principes d’individualisation et de progressivité seront certainement à améliorer pour optimiser les effets du programme. / Rheumatoid arthritis (RA) is an inflammatory, autoimmune, chronic and systemic disease with the presence of arthritis and peripheral synovitis. Another severe consequence of the disease and its treatments is the presence of early high arterial stiffness, hence a high incidence of cardiovascular problems for the subjects with RA. The practice of physical exercises (PE) is recognized as one of the most effective non-pharmacological therapies against the cardiovascular risk. However, the RA population has a low level of physical activity and PE programs are rarely offered in the therapeutic management of these patients. To overcome this problem, the association of cryotherapy to an appropriate PE program seems to be an interesting strategy. The objective of this work was to design and test a PE program associated with cryotherapy adapted to patients with RA in order to fight against the cardiovascular risk.From a systematic review, we have shown the lack of the literature in terms of PE program associated with cryotherapy for patients with RA, the lack of consensus on the methods used for both the type of PE to be proposed and the cryotherapy methods and temperatures employed. Consequently, we have proposed several preliminary studies to determine the most appropriate exercise and cryotherapy modalities for defining a simple, effective and suitable program. These works were carried out firstly in healthy subjects and after in patients with RA. We have also undertaken to better define the used conditions of the pulse wave velocity to interpret arterial stiffness and use it as a marker of effects of our PE program on cardiovascular risk. Finally, we tried to evaluate what could be the obstacles to the practice of PE for these patients, to consider and overcome them in the implementation of our proposals. The main results of our works allowed us to define the characteristics of a PE program associated with cryotherapy for patients with RA to act on their arterial stiffness.This program, entitled Prexcrim, was implemented with a group of patients with RA. The first results confirmed the feasibility of our proposals and the good tolerance of patients. No study output or side effect was observed in the patients. At this stage of inclusion and analysis of the results, it appears that the proposed PE program allows for changes in arterial stiffness, particularly for patients with high arterial stiffness. It was not observed exacerbation of the disease or inflammatory syndrome, which seems to reinforce the interest of the proposed cryotherapy method. The inclusions that continue will undoubtedly refine these first interpretations.In conclusion, our work proposes some responses about the lack in terms of the fight against the increased cardiovascular risk observed in patients with RA. Our approach allowed the realization of a simple and easy PE program associated with cryotherapy. The first results meet our expectations. The first analyzes shown that the principles of individualization and progressivity need to be improved to optimize the effects of the program.

Le TNF-α est une cytokine pro-inflammatoire jouant un rôle délétère dans de nombreuses pathologies. Nous nous sommes intéressés à l'inhibition du TNF-α à l'aide de variants du récepteur soluble de type I du TNF-α (hTNFR-Is) administrés par thérapie génique non virale. Trois variants ont été étudiés: un monomère hTNFR-Is, correspondant au récepteur soluble physiologique, une protéine chimérique hTNFR-Is/mIgG1, dont l'efficacité par administration protéique est reconnue, et une forme dimérique obtenue par association de deux fragments hTNFR-Is à l'aide d'un espaceur polyglycine. La vectorisation des plasmides codant ces variants a été étudiée par différentes voies afin d'obtenir un effet systémique (électrotransfert intramusculaire, greffe de cellules autologues), ou un effet local (électrotransfert intra-articulaire (genou de souris), électrotransfert intra-oculaire). L'électrotransfert intramusculaire permettait d'obtenir une expression de protéine à long terme (supérieure à 6 mois) et dose-dépendante. La protéine chimérique était très stable dans la circulation, et était sécrétée à un taux élevé. Cette procédure n'induisait pas de réponse immune contre la protéine transgénique. Nous avons démontré l'obtention, par électrotransfert intra-articulaire, d'une expression dosedépendante du transgène durant deux semaines. Le passage de la protéine dans la circulation était faible, ce qui était l'objectif de cette approche locale. Aux fortes doses, une réponse immune contre la protéine chimérique était observée. Nous avons montré la faisabilité de l'électrotransfert dans un muscle lisse, le muscle ciliaire de l'œil. L'expression obtenue était uniquement localisée dans le muscle ciblé, et la procédure était sûre (pas d'inflammation ni de dommages observables). L'expression du transgène était supérieure à un mois, sans passage de la protéine dans la circulation. L'électrotransfert intramusculaire de variants du hTNFR-Is était efficace (forme chimérique principalement) dans un modèle de polyarthrite rhumatoïde (arthrite expérimentale au collagène) sur les signes cliniques et histologiques de la maladie, par un unique électrotransfert à l'apparition des signes cliniques de la maladie. La comparaison de ce traitement à l'injection répétée de protéine recombinante illustrait la potentialité d'une approche par thérapie génique, de part son efficacité à long terme. Les approches locale et cellulaire restent à tester dans ce modèle. L'électrotransfert intramusculaire de plasmide codant les hTNFR-Is ne permettait pas d'améliorer la récupération des fonctions motrices après un traumatisme crânien, dans un modèle murin, même si la protéine était détectée dans le cerveau, et capable d'inhiber le TNF-α. Ces résultats sont cependant très préliminaires. L'électrotransfert intra-oculaire du plasmide codant la forme chimérique hTNFR-Is/mIgG1 permettait d'inhiber efficacement les signes cliniques et histologiques dans un modèle expérimental d'uvéite (uvéite expérimentale aux endotoxines). Nos résultats mettent en évidence l'efficacité de l'électrotransfert pour délivrer un gène thérapeutique et obtenir une production locale ou systémique (selon la stratégie utilisée) de protéine thérapeutique. Nos résultats illustrent le potentiel de nouvelles cibles (articulation, muscle lisse de l'œil) pour cette technologie, ce qui est encourageant pour l'application future de l'électrotransfert à d'autres tissus/organes cibles et à d'autres pathologies.

La fonction de barrière de l'endothélium vasculaire est affectée par des modifications de la cadhérine des cellules endothéliales (VE-cadhérine) telles que la phosphorylation sur tyrosine dans son domaine cytoplasmique et le clivage de son domaine extracellulaire (sVE). Ce travail s'est articulé en deux parties : 1- Etude de ces modifications dans le contexte de la polyarthrite rhumatoïde (PR), et les mécanismes sous-tendus. Ce travail a permis de montrer que la VE-cadhérine est une cible du TNFα, une cytokine essentielle dans la PR, qui induit de la libération de sVE de façon dépendante de l'activité kinase de Src, suggérant l'implication d'un mécanisme de phosphorylation sur tyrosine dans ce processus. De plus, la VE-cadhérine est aussi la cible des protéases de la matrice extracellulaire telles que MMP-2. L'application de ces données fondamentales à la clinique a permis de montrer que sVE était retrouvée dans le sang de patients PR (n=63) et que son taux était corrélé à l'activité de la maladie. Ainsi, le dosage de sVE est d'intérêt dans la prise en charge des patients. 2-Etude de la phosphorylation de la VE-cadhérine dans un contexte d'angiogenèse hormono-régulée au cours du cycle ovarien chez la souris. Les résultats ont montré que le site Y685 de la VE-cadhérine est phosphorylé dans l'ovaire et l'utérus de souris de façon régulée pendant le cycle, ce qui permet de proposer ce modèle physiologique pour étudier la phosphorylation de la VE-cadhérine in vivo. L'analyse de souris knock-in Y685F de la VE-cadhérine (VE-Y685F) a montré que l'absence du site confère une perméabilité accrue dans l'ovaire et l'utérus mais aussi dans les petits capillaires de la peau. De plus, dans deux modèles d'induction d'arthrite, les souris VE-Y685F ont présenté un taux de sVE plus élevé que les contrôles. Au total, sVE et la phosphorylation de la VE-cadhérine ont un vaste champ d'application dans le traitement de la PR ainsi que pour le développement de nouvelles thérapies pouvant s'étendre à d'autres pathologies vasculaires.

L'autotaxine (ATX) est une protéine sécrétée par différents tissus y compris le foie, le tissu adipeux et l'os. L'ATX possède une activité lysophopholipase D responsable du clivage de la lysophosphatidyl-choline (LPC) en acide lysophosphatidique (LPA), facteur de croissance affectant la prolifération cellulaire, la différenciation et la migration. Il a été démontré que les effets biologiques du LPA pourraient être la conséquence de la production locale d'ATX dans un tissu ou une cellule donnée. Nous avons récemment démontré que le LPA contrôle l'ostéoclastogenèse et l'activité de résorption ostéoclastique. De plus, nous avons démontré que l'expression de Enpp2 (gène de l'ATX) augmente au cours de l'ostéoclastogenèse. Le but de notre étude était d'évaluer l'implication de l'ATX produite par les ostéoclastes au cours de l'ostéoclastogenèse et dans le contrôle de la masse osseuse, en particulier en conditions inflammatoires.La production et le rôle de l'ATX au cours de l'ostéoclastogenèse ont été analysés sur les ostéoclastes murins et humains. De plus, l'ATX a été spécifiquement ciblée dans les ostéoclastes avec l'utilisation des souris Enpp2fl/fl Ctsk-Cre et par le traitement pharmacologique des souris par un anti-ATX. La perte osseuse en conditions inflammatoires a été évaluée dans le modèle d'inflammation induite par le lipopolysaccharide (LPS) et dans les modèles de souris arthritiques par transfert de sérum K/BxN et avec la lignée transgénique surexprimant le TNF humain hTNF. La production de l'ATX par les ostéoclastes est cruciale pour l'activité de résorption osseuse ostéoclastique in vitro. Les souris Enpp2fl/fl Ctsk-Cre ne présentent pas de phénotype osseux en conditions physiologiques mais sont protégées de la perte osseuse systémique et des érosions osseuses observées en conditions arthritiques. De plus, l'ihibition pharmacologique de l'ATX protège les souris de la perte osseuse systémique et des érosions focales observées dans le modèle hTNF+/- .L'inhibition pharmacologique et génétique de l'ATX améliore la perte osseuse locale et systémique inflammatoire en inhibant la résorption osseuse. L'ATX semble être une cible thérapeutique prometteuse dans la prévention de la perte osseuse associée à l'inflammation / Autotaxin (ATX) is a secreted protein produced by various tissues including the liver, adipose tissue and bone. ATX exhibits a lysophospholipase D activity responsible for cleavage of lysophosphatidyl-choline (LPC) in lysophosphatidic acid (LPA) that in turn acts as a growth factor, affecting cell proliferation, differentiation, and migration. It has been shown that biological effects of LPA could be the direct consequence of local production of ATX in a given tissue or cell type. We showed that LPA controls osteoclastogenesis and osteoclast bone resorption activity. In addition, we observed that Enpp2 (ATX gene) was upregulated during osteoclastogenesis. The aim of the study was to evaluate if ATX produced by osteoclasts could play a role in osteoclastogenesis and bone mass control, especially in inflammatory conditions.The role of ATX on osteoclastogenesis and osteoclast activity were analysed by murine and human assays. ATX was targeted by conditional inactivation of Ennp2 (ATX gene) in osteoclasts (Enpp2fl/fl Ctsk-Cre) and by treatment with anti-ATX. Arthritic and erosive diseases were studied in arthritis models using human tumor necrosis factor transgenic (hTNF+/-) mice and K/BxN serum-treated mice. Systemic bone loss was analysed in the Lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammation model. Joint inflammation and osteoclasts were assessed by histology and bone mass and bone erosion by micro-CT.ATX production by osteoclasts was observed and was revealed as a crucial factor controlling osteoclast activity. Inhibition of ATX led to reduced bone resorption in vitro. Then, we generated Enpp2fl/fl Ctsk-Cre+/- mice allowing ATX depletion specifically in mature osteoclasts. These mice showed no specific bone phenotype under physiological conditions but displayed significant protection against systemic bone loss and almost an absence of bone erosion formation after challenge with LPS and K/BxN serum transfer. Pharmacological inhibition of ATX significantly mitigated focal and systemic TNF-induced bone loss. Pharmacological and genetic inactivation of ATX ameliorates systemic and focal inflammatory bone loss by inhibiting bone resorption. ATX emerges as a new promising therapeutic target for the prevention of inflammatory associated bone loss

Durant ce travail de thèse j’ai étudié des mécanismes de contrôle de la réponse inflammatoire qui, lorsqu’ils sont dérégulés, peuvent mener à une pathologie autoimmune/autoinflammatoire sévère, la Polyarthrite Rhumatoïde (PR). J’ai essentiellement analysé deux aspects de ces mécanismes : en premier lieu, j’ai pu participer à la démonstration de l’importance de l’endonucléase DICER (impliquée dans la biogénèse des microARNs - miRs), dans le contexte de la PR, particulièrement au niveau des synoviocytes type fibroblastique (FLS), des cellules résidentes de la cavité synoviale. J’ai aussi initié une étude visant à identifier, in vivo, l’intégralité des transcrits dont l’expression est régulée par des miRs dans les FLS de patients atteints de PR. En plus de fournir une vision globale de la régulation miR-dépendante dans ces cellules, ce travail permettra aussi d’identifier des cibles de miRs d’intérêt dans la PR en s’affranchissant des prédictions bio-informatiques qui peuvent s’avérer incorrectes. Un second axe de mon projet de thèse avait pour objectif de fournir une meilleure description du dialogue intercellulaire dans la cavité articulaire. Pour cela, je me suis plus particulièrement intéressé au rôle des cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDCs) dans la physiopathologie de la PR. Ainsi j’ai pu démontrer un rôle protecteur de ces cellules (initialement décrites pour leurs fonctions dans la défense antivirale), dans le contexte de l’arthrite inflammatoire dans plusieurs modèles murins. Ces travaux m’ont permis de proposer une stratégie thérapeutique innovante, basée sur le recrutement articulaire des pDCs. Cette approche, non invasive (par application topique de crème contenant 5% d’imiquimod), s’est montrée efficace aussi bien pour la réduction des symptômes cliniques de l’inflammation que pour l’amélioration des marqueurs biologiques comme l’érosion osseuse. / During my PhD, I studied the mechanisms that control inflammation which, when disturbed, can lead to a severe autoimmune/ auto inflammatory disease, rheumatoid arthritis (RA). My work was focused on the analysis of two aspects in these mechanisms: first, I participated to an analysis of the roles of the endonuclease DICER (involved in the biogenesis of microRNAs – miRs) in the pathogenesis of RA, specifically in fibroblast-like synoviocytes (FLS), which are resident cells of the synovial cavity. I also initiated a study aiming at the identification of the FLS transcriptome which is regulated by miRs in RA patients. This approach will provide an overview of the miR-dependent regulation in these cells and enable the identification of in vivo validated miR-targeted mRNAs in RA. A second axis of my thesis project aimed at providing a better description of the intercellular dialogue in the joint cavity. For this, I was particularly interested in the role of plasmacytoid dendritic cells (pDCs) in the pathophysiology of RA. I demonstrated a protective role of these cells (initially described for their functions in antiviral defense) in the context of inflammatory arthritis in several mouse models. During this work, I had the opportunity to try an innovative therapeutic strategy based on the recruitment and activation of pDCs in the joints. This noninvasive and painless approach (topical application of cream containing 5% imiquimod) was effective in reducing inflammatory clinical symptoms and also improved biological markers such as bone erosion.

La Polyarthrite Rhumatoïde (PR) est une maladie auto-immune chronique qui détruit les articulations. Les auto-anticorps (AAc) les plus spécifiques sont dirigés contre des protéines citrullinées (ACPA). Environ 30% des patients ont des AAc dirigés contre la protéine B-Raf. Les ACPA sont des IgG produits sans réponse lymphocytaire T (LT) détectable contre les protéines citrullinées. Les enzymes PAD, responsables de la citrullination, sont la cible d’AAc dans la PR. Les LT pourrait être dirigés contre les PAD. Les LB produiraient des IgG contre les PAD et les protéines citrullinées, du fait qu’elles soient fixées aux PAD durant leur citrullination. Pour tester ce modèle, nous avons injecté des PAD à des souris et suivi les LT et les Ac anti-PAD ainsi que les ACPA. Nous avons montré que l’immunisation par PAD induit des LT anti-PAD, des Ac anti-PAD ainsi que des Ac anti-peptides de fibrinogène citrulliné.B-Raf est une ser/thr kinase de la voie des MAPK impliquée dans l’inflammation et l’activation des LT. Les LT de patients PR ont une sur-activation de la voie des MAPK, induisant une rupture de tolérance envers les auto-antigènes. Notre hypothèse est que des mutations du gène BRAF pourraient être à l’origine des AAc anti-B-Raf. Nous avons identifié la présence d’une mutation du gène BRAF entrainant la substitution de la valine en alanine en position 600 (V600A) qui est trouvée en plus grande quantité dans les cellules du sang périphérique et les LT des patients PR. V600A n’est pas corrélée à la présence d’AAc anti-B-Raf, mais augmente l’activité kinase de B-Raf qui pourrait activer la voie des MAPK dans les LT et une rupture de tolérance envers les auto-antigènes. / Rheumatoid Arthritis (RA) is a chronic inflammatory autoimmune joint disease. RA most specific autoantibodies (AAb) recognize citrulline proteins (ACPA). 30% of patients with RA have anti-B-Raf AAb. ACPA are IgG that arise in the absence of associated T cell responses. PAD enzymes, responsible for the citrullination, are also targets of AAb in RA. We thus propose a mechanism to explain the emergence of ACPA. We hypothesize that anti-citrullinated protein immunization arises because, at first, PAD is recognized by T cells, which, in turn help the production of AAb to neighbor proteins citrullinated by PAD. To test this model, we primed mice with PAD proteins and looked for immune response to PAD and citrullinated proteins. We found that PAD immunization leads to T cell response, Ab anti-PAD as well as anti-citrullinated fibrinogen peptides Ab production. Anti-PAD immunization could induce anti-citrullinated protein immunization.B-Raf, a ser-thr kinase of the MAPK signalling pathway, is involved in inflammation and in T cell activation. An overexpression of B-Raf is observed in T cells from RA patients increasing T cell activation to autoantigens. Our hypothesis is that BRAF gene mutations could trigger a rupture of tolerance and AAb production in RA. We have identified a BRAF mutation, a valine residue at position 600 is substituted by an alanine (V600A). V600A is found more often and at greater quantities in patients with RA, noteworthy in their T cells. This mutation does not correlate with Anti-B-Raf AAb presence but this is a strong enhancer of B-Raf kinase activity. This could lead to abnormal T cells activation and explain tolerance rupture in RA.

Nous avons développé des nanoparticules d’une prodrogue de glucocorticoïde, la dexaméthasone palmitate (DXP) à visée thérapeutique dans le traitement de la polyarthrite rhumatoïde (PR). Cette maladie auto-immune est caractérisée par une inflammation articulaire, une érosion osseuse et cartilagineuse et une dérégulation du système immunitaire. Parmi les traitements indiqués dans la PR, l'utilisation des glucocorticoïdes est limitée par leurs effets secondaires importants induits par leur pharmacocinétique défavorable. Afin de traiter la PR par voie intraveineuse, la formulation de nanoparticules PEGylées semble indispensable afin d’échapper au phénomène d’opsonisation et d’espérer obtenir une accumulation spécifique au niveau des articulations inflammées. Pour cela, nous avons développé des nanoparticules de DXP (DXP-NP) stabilisées par le DSPE-PEG2000.Les caractéristiques physico-chimiques des nanoparticules obtenues ont été évaluées ainsi que leur stabilité au cours du temps. La structure interne des nanoparticules définie comme amorphe ainsi que leur très fort taux de charge prouvent ainsi l’impact du DSPE-PEG2000 dans l’organisation moléculaire des DXP-NP. In vivo, l’étude de la pharmacocinétique et de la biodistribution des DXP-NP suite à leur administration intraveineuse a démontré une circulation prolongée du système. Dans un modèle murin de polyarthrite rhumatoïde, les DXP-NP ont démontré leur accumulation spécifique dans les articulations inflammées en corrélation avec une supériorité thérapeutique significative en comparaison avec la molécule libre hydrosoluble. Des études histologiques ainsi que l’évaluation du traitement sur l’apparition d’effets indésirables complètent l’étude in vivo. / We developed nanoparticles of a glucocorticoid prodrug, dexamethasone palmitate (DXP) for the treatment of rheumatoid arthritis (RA). Joint inflammation, bone and cartilage erosion and dysregulation of the immune system characterize this autoimmune disease. Among the treatments indicated in RA, the use of glucocorticoids is hampered by their side effects induced by their unfavorable pharmacokinetics. To treat RA intravenously, the formulation of PEGylated nanoparticles seems essential in order to escape from opsonization and to obtain a specific accumulation in the joints inflamed. Therefore, we developed DXP nanoparticles (DXP-NPs) stabilized by the DSPE-PEG2000.The physicochemical characteristics of the nanoparticles obtained were evaluated as well as their stability over time. The amorphous internal structure of the nanoparticles and their very high drug loading thus prove the impact of DSPE-PEG2000 in the molecular organization of DXP-NPs. In vivo, the study of the pharmacokinetics and biodistribution of DXP-NPs following intravenous administration demonstrated prolonged circulation of the system. In a mouse model of rheumatoid arthritis, DXP-NPs their demonstrated specific accumulation in inflamed joints in correlation with significant therapeutic superiority in comparison with the water-soluble free molecule. Histological studies as well as adverse events evaluation supplemented the in vivo study.

La polyarthrite rhumatoïde (PR) est le rhumatisme chronique le plus fréquent caractérisé par une augmentation du risque de mortalité cardiovasculaire (CV). Ce sur-risque est la conséquence d’une athérogenèse accélérée, mais aussi d’atteintes microvasculaires, secondaires à une dysfonction endothéliale (DE). La réversibilité de la DE en fait une cible thérapeutique pertinente pour réduire la surmortalité en cas de PR. Ces dernières années, la physiopathologie de la DE au niveau des artères de conductance a été comprise grâce aux modèles animaux d’arthrite, principalement par le modèle d’arthrite induite à l’adjuvant (AIA). Toutefois, les effets du méthotrexate (MTX), traitement de première intention de la PR, sur la DE sont toujours inconnus. De même, les études sur la DE des vaisseaux coronariens et cérébraux font défaut.L’objectif de ce travail de thèse a été d’étudier les effets du MTX sur la DE aortique et de comprendre les mécanismes impliqués, mais aussi d’explorer et caractériser la DE au niveau des artères cérébrales moyennes et des artères coronaires dans le modèle AIA chez le rat.Dans une première étude, nos résultats ont montré qu’un traitement de 21 jours par MTX (1 mg/kg/semaine) n’améliore pas la DE aortique en dépit d’effets positifs surla sévérité clinique et l’inflammation systémique.Dans une seconde étude, nos données révèlent que le modèle AIA est associé à une DE au niveau des artères cérébrales moyennes, avec un rôle déterminant de la suractivité de l’arginase, comme en témoigne la capacité d’un traitement par nor-NOHA (40 mg/kg/jour), un inhibiteur d’arginase, à complétement inverser la DE cérébrovasculaire.Dans une troisième étude, nous avons démontré que le modèle AIA est caractérisé par une DE coronarienne positivement corrélée avec les taux plasmatiques d’endothéline-1 et d’angiotensine II, par une inflammation et une hypertrophie cardiaque, et une augmentation de la susceptibilité à l’ischémie myocardique.En conclusion, nos données montrent que les effets positifs du MTX sur le risque CV ne sont pas dus à une amélioration de la DE aortique, soulignant la nécessité de trouver des traitements ciblant spécifiquement le système CV en tant que traitements adjuvants des médicaments antirhumatismaux actuels. De plus, nos données montrent que le modèle AIA est un bon modèle pour mimer les atteintes cardiaques et cérébrovasculaires et pour étudier l’impact des nouveaux traitements visant à réduire le risque CV dans la PR. / Rheumatoid arthritis (RA) is the more frequent chronic rheumatism characterized by an increased risk of cardiovascular (CV) mortality. This over-risk is the consequence of accelerated atherosclerosis, but also of microvascular damages, secondary to an endothelial dysfunction (ED). The reversibility of the ED makes of it a relevant therapeutic target to reducing excessive mortality in RA. In recent years, pathophysiology of ED in conductance arteries has been understood thank to animal models of arthritis, mainly the adjuvant-induced arthritis (AIA) model in rats. However, the effects of methotrexate (MTX), first-line treatment in RA, on ED are still unknown. Likewise, studies on ED of the coronary and cerebral vasculature are lacking.The aim of this thesis work was to study the effect of MTX on aortic ED and to dissect the mechanisms involved, but also to explore and characterize ED on MCA and coronary arteries in the widely-used model of adjuvant-induced arthritis (AIA) in rats.In a first study, our results showed that a 21-days treatment with MTX (1 mg/kg/week) did not improveaortic ED despite positive effects on clinical severity and systemic inflammation.In a second study, our data reported that the AIA model was associated with ED in middle cerebral arteries, involving a seminal role of arginase upregulation, as attested by the capacity of a treatment with nor-NOHA (40 mg/kg/day), an arginase inhibitor, to fully reverse cerebrovascular ED.In a third study, we demonstrated that the AIA model was characterized by a coronary ED positively correlated to plasma levels of endothelin-1 and angiotensin II, by a cardiac inflammation and hypertrophy, and an increased susceptibility to myocardial ischemia.In conclusion, our data indicate that positive effects on CV risk of MTX do not involve improving aortic ED, underlying the necessity to find accurate therapies targeting specifically the CV system as adjuvant treatments to the current anti-rheumatic drugs. Moreover, our data showed that the AIA model is relevant for mimicking cardiac and cerebrovascular impairments, and to study the impact of new treatments for reducing CV risk in RA.

Le profil psychophysiologique des patients atteints de polyarthrite rhumatoïde et la fidélité test-retest des mesures ont été examinés dans deux études. La première et la seconde recherche comportaient respectivement deux groupes (contrôle, polyarthrite rhumatoïde) et quatre groupes de sujets (contrôle, polyarthrite rhumatoïde, sclérose en plaques, pathologies mixtes). L'électromyogramme (avant-bras, frontalis) et la température périphérique (main, pied) étaient mesurés au repos, sous stress et pendant le recouvrement, au cours de deux évaluations. Comparativement au groupe contrôle, les deux études ont indiqué une hyperactivité musculaire de l'avant-bras et une vasoconstriction digitale (température plus faible) chez les arthritiques. Ces symptômes ont aussi été observés dans les autres groupes de pathologies. Ils n'étaient donc pas spécifiques à la polyarthrite rhumatoïde et peu attribuables à la douleur et aux conséquences organiques de cette maladie articulaire. La fidélité des moyennes de température périphérique des groupes polyarthrite rhumatoïde et sclérose en plaques a été confirmée.