La gravité est un facteur environnemental majeur. C’est cette force qui a façonné la vie et le fonctionnement de notre organisme est intimement lié à la gravité. Pour rester en bonne santé, nous devons bénéficier de l’influence quotidienne de la gravité et d’un apport alimentaire adapté à notre activité physique. L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier le remodelage vasculaire et la dysfonction endothéliale dans des modèles de sédentarité et de troubles métaboliques ainsi que d’explorer des moyens de contre mesures. Un alitement de 60 jours chez des sujets sains masculins induit un remodelage de la macrocirculation au niveau de l’artère fémorale ainsi qu’une dysfonction endothéliale au niveau de la microcirculation. La prise quotidienne d’extraits végétaux complexes issus de la médecine traditionnelle chinoise (Taikong Yangxin) a permis de prévenir l’atteinte endothéliale.Dans un modèle de rat diabétique avec atteinte vasculaire (rats GK),nous avons testé le salidroside, important composé issus du Taikong Yangxin. Bien qu’il n’ait pas d’effets sur le diabète, cecomposé a montré un effet bénéfique sur la vasodilatation endothéliale -dépendante et -indépendante. Dans une dernière partie nous avons étudié chez la souris l’implication du récepteur de type 2 à l’angiotensine et des récepteurs aux estrogènes dans les dysfonctions cardiovasculaires induite par une alimentation hypercalorique. L’inactivité physique induit un remodelage morphologique et fonctionnel au niveau de l’arbre vasculaire ce qui en fait un facteur de risque majeur et indépendant des maladies cardio-vasculaires. Des extraits végétaux simples ou complexes ont des effets bénéfiques sur les fonctions endothéliales. Le récepteur de type 2 à l’angiotensine et ses interactions possibles avec le récepteur aux oestrogènes pourrait être une cible pharmacologique comme contre mesure des atteintes vasculaires liées à l’environnement. / Gravity is a major environmental factor. This force that shaped the life and the functioning of our body is closely related to gravity. To remain healthy, we should benefit from the daily influence of gravity and a food intake adapted to our physical activity. The objective of this thesis is to study vascular remodeling and endothelial dysfunction in sedentary models and metabolic disorders and to explore ways of countermeasures. 60 days of head down bed rest in healthy male induce a macrocirculation remodeling at the femoral artery and an endothelial dysfunction at the microcirculation level. Daily intake of complex plant extracts from traditional Chinese medicine (Taikong Yangxin) helped to prevent endothelial dysfunction. In a diabetic rat model with vascular dysfunction (GK rats), we tested the salidroside, an important compound from the Taikong Yangxin. Although it has no effect on diabetes, this compound showed a beneficial effect on endothelial -dependent and -independent vasodilation. In the last part of our work, we studied the involvement of type 2 angiotensin receptor and estrogen receptor in cardiovascular dysfunction induced by a high calorie diet in mice. Physical inactivity induces morphological and functional remodeling in the vascular tree, making it a major risk factor independent of cardiovascular diseases. Simple or complex plant extracts have beneficial effects on endothelial function. Angiotensin type 2 receptor and its interaction with the estrogen receptor could be a pharmacological target as a countermeasure against vascular damage related to the environment.

Abstract Rhodiola rosea is a medicinal plant, mainly used in Asia and Scandinavia. It is characterized as an adaptogen and is reported to have many pharmacological properties, which are ascribed to the glycosides of cinnamyl alcohol and tyrosol. As natural habitats are already overharvested and the cultivation of this plant needs 4–6 years, the production of the pharmacologically important compounds in in vitro cultures could be an alternative. In the work presented here, the production of these glycosides in compact callus aggregate cultures of roseroot was addressed. Biotransformation of exogenously added cinnamylalcohol and tyrosol was studied. Glucosylation of the precursors yielded high amounts of rosin and salidroside and low amounts of rosavin. During the course of this work, four new glycosides of cinnamyl alcohol were found and identified. The optimal concentration of the precursors and the time needed for the biotransformation was also determined. For enhancing the biotransformation rate, glucose was added to the culture medium alongside with sucrose, which doubled the production of cinnamyl alcohol glycosides but did not affect the production of salidroside. A pilot experiment using air-lift bioreactor was performed. A cDNA fragment encoding tyrosine decarboxylase was isolated and described. The expression of this gene was analysed in the leaves and roots of two chemotypes. The results demonstrate the important role of tyrosine decarboxylase in the production of salidroside. The results revealed production of the pharmacologically important glycosides of Rhodiola rosea; however the successful pilot bioreactor experiment remains to be scaled-up. New information was obtained on the biosynthesis of salidroside, which substantiate the metabolic engineering of roseroot.