Proefschrift Universiteit van Amsterdam. / Met samenvattingen in het Nederlands en Turks.

Les statines sont des inhibiteurs de l’enzyme HMG-CoA réductase, une étape limitant la biosynthèse du cholestérol [1]. Elles sont efficaces dans la prévention primaire et secondaire des maladies cardiovasculaires [2-7]. L’utilisation de statines est associée à des effets néfastes au niveau du muscle squelettique d’environ 15% des patients, condition qui est nommée; myopathie induite par les statines (MIS) [8-15]. Les hypothèses concernant la MIS abondent mais il semble que les causes soient multifactorielles et que l’orchestration soit toujours mal comprise. Dans un premier temps, la structure générale et la compartimentalisation cellulaire seront abordées. Par la suite seront traités les acteurs et étapes du couplage excitation-contraction. Par après, les types de fibres et la plasticité phénotypique seront décrits. Puis, les mécanismes d’hypertrophie et d’atrophie seront passés en revue. Finalement, la dernière section portera sur l’utilisation des statines et la myopathie associée. Suite à cette introduction, les expériences à l’étude seront présentées sous forme d’article scientifique. Ce manuscrit en préparation élucide l’effet du traitement aux statines sur les ATP-ases calciques du réticulum sarcoplasmique. Il touche en effet les caractéristiques fonctionnelles et moléculaires de ces pompes en ce qui concerne les muscles rapides et les cellules musculaires en culture. Il contribue donc à une meilleure compréhension de la problématique multifactorielle que représente la MIS, s’insérant dans le portrait des connaissances en comblant un manque probant d’informations.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Seulement 1 à 3% des cas de paludisme dégénèrent en NP. Cependant, les séquelles à long termes touchent 3 à 10% des adultes et 25% des enfants et ces personnes présentent des déficits cognitifs notamment au niveau de l'apprentissage. Au niveau de l'armée française, ce sont 15 000 militaires qui sont exposés chaque année dans les zones impaludées, avec au moins 350 accès palustres mais surtout 1 à 2 morts chaque année.Dans le but de lutter contre P. falciparum mais aussi diminuer les séquelles dans le cas du NP deux molécules ont été étudiées. D'une part, l'atorvastatine (AVA) et d'autre part le bleu de méthylène (BM). Les données, précédemment publiées, ont montré l'efficacité de l'AVA non seulement comme antibactérien, antiviral ou antiparasitique mais aussi comme modulateur de l'immunité et adjuvant potentiel pour les antipaludiques actuels. Le BM est un antipaludique qui jusqu'ici présentait une voie de synthèse avec métaux lourds. C'est une nouvelle voie de synthèse sans métaux lourds et une efficacité démontrée qui nous ont incités à étudier cette molécule.Pour estimer l'efficacité de l'AVA et du BM en association avec les antipaludiques actuels nous avons successivement testé ces molécules dans un modèle in vitro (micro test isotopique simplifié) contre P. falciparum, puis dans un modèle murin de neuropaludisme en utilisant des souris C57BL/6N infectées avec Plasmodium berghei. Un gain d'efficacité a été observé en associant l'AVA ou le BM avec les antipaludiques contre P. falciparum mais aussi une protection par rapport au NP chez les souris traitées par les associations. Le BM protégeant aussi bien contre le paludisme simple que le NP. / Only 1 to 3% of malaria infections turn into CM. Meanwhile, long term neurological sequelae range from 3 to 10 % in adults and 25% of child survivors present long term cognitive impairments. In a military framework, there are 15 000 soldiers localized in endemic malaria areas, with at less 350 infection cases giving clinical malaria syndrome but mainly 2 deaths each year.In the aim to fight against P. falciparum but also to decrease sequelae related to CM, two molecules were studied. In one hand, atorvastatin (AVA) and in the other hand methylene blue (MB). AVA is a synthetic inhibitor of 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (3HMG-CoA) reductase used in the treatment of hypercholesterolemia. Previous data, reported in numerous articles support the efficacy of AVA not only as antimicrobial, antiviral or antiparasitic agent but also as immune system modulator and potential adjuvant in vitro for common antimalarial drugs. BM is an antimalarial drug which until now had a synthesis pathway with heavy metals. It is a new synthesis pathway without heavy metals and an efficacy demonstrated which encouraged us to study this molecule.To evaluate AVA and BM efficacies in combination with common antimalarial drugs, we successively tested these molecules in an in vitro model (simplified isotopic microtest) against P. falciparum, then in experimental cerebral malaria using C57BL/6N mice infected with Plasmodium berghei. An increased efficacy was observed when AVA or MB is associated with common antimalarial drugs against P. falciparum but also a protection against CM in mice treated by drugs combinations. MB protects against malaria but also CM.

Nous proposons une revue de la littérature approfondie sur la pharmacologie des inhibiteurs de l'HMG-CoA réductase et les résultats de nos études sur leur utilisation dans l'artérite à cellules géantes. Nous avons montré que l'exposition aux statines n'est pas associée au risque de survenue d'artérite à cellules géantes dans la population générale. Toutefois, une exposition aux statines jusqu'à 20 mois pourrait favoriser un sevrage plus rapide en corticoïdes. L'utilisation des statines au cours de l'artérite à cellules géantes ne doit pas être définitivement exclu. D'autant plus que nous avons également montré que les patients, diagnostiqués pour une artérite à cellules géantes, les plus âgés ou connus pour avoir des comorbidités cardiovasculaires présentent un risque élevé d'hospitalisation pour évènement cardiovasculaire majeur après la phase initiale de la maladie et doivent être étroitement surveillés en ce sens. Nous montrons qu'il existe un besoin non satisfait en terme de prévention cardiovasculaire dans l'artérite à cellules géantes. Les statines semblent efficaces pour prévenir les événements cardiovasculaires majeurs dans cette population. / We propose a comprehensive review on HMG-CoA reductase inhibitors pharmacology and results of our studies on their use in giant cell arteritis. We showed that statins exposure was not associated with giant cell arteritis occurrence in the general population. However, exposure to statins up to 20 months may favor a quicker corticosteroid tapering. Based on those results statin impact on giant cell arteritis course should not be definitively ruled out. We also showed that older giant cell arteritis patients and those suffering from cardiovascular comorbidities present a high risk of cardiovascular hospitalization occurrence after the initial phase of the disease and should be closely monitored to prevent subsequent cardiovascular disease. This proves that there is an unmet need of cardiovascular prevention in giant cell arteritis patients. Statins seems highly efficient to prevent major cardiovascular events in this population.

De nombreuses études épidémiologiques et cliniques ont montré que la pollution aux particules en suspension était étroitement liée à la morbidité et à la mortalité cardiovasculaire. Les particules les plus fines, d’un diamètre aérodynamique inférieur à 2,5 µm, semblent être les plus nocives car elles peuvent pénétrer profondément dans les poumons et pourraient atteindre la circulation systémique. Une grande partie de cette fraction est constituée de particules diesel (DEP) issues du trafic automobile. Cependant, les mécanismes physiopathologiques responsables de la toxicité des particules diesel n’ont pas encore été entièrement identifiés.Afin de mieux comprendre le mode d’action des DEP, nous avons étudié dans un premier temps leurs effets sur la fonction endothéliale vasculaire. Nous avons d’abord évalué leurs effets in vitro sur les réponses vasomotrices d’aorte isolée de rat. Nous avons observé que l’incubation avec les DEP inhibait les relaxations endothélium-dépendantes à l’acétylcholine, à la fois chez le rat normo- et chez le rat hypertendu ;cet effet est réversible après ajout de superoxyde dismutase. Les réponses endothélium-indépendantes sont également altérées mais dans une moindre mesure. Ces résultats montrent que la toxicité vasculaire des DEP est due à un stress oxydatif. Nous avons ensuite analysé les effets in vivo (par voie endotrachéale) de ces DEP. Les résultats ont montré que les DEP induisaient une inhibition des réponses endothélium-dépendantes, mais uniquement chez le rat hypertendu. Il semblerait donc que, in vivo, il y ait une synergie d’action entre les DEP et l’hypertension. Cette dysfonction endothéliale est accompagnée d’une surexpression de l’ARNm de la p22phox, sous-unité de la NADPH oxydase connue pour son implication majeure dans le stress oxydatif de la paroi vasculaire.La seconde partie de notre travail a consisté à identifier des substances médicamenteuses capables de prévenir les désordres occasionnés par les DEP. Nous avons ainsi soumis des rats à différents traitements médicamenteux (rosuvastatine, apocynine et ramipril) avant de prélever leur aorte et d’évaluer l’effet des DEP sur les réponses vasomotrices. Ces traitements n’ont pas permis de protéger l’endothélium de la toxicité in vitro des DEP. Par contre, un traitement à la rosuvastatine a permis de réduire le stress oxydatif induit par l’exposition in vivo (endotrachéale) aux DEP au sein de l’aorte thoracique de rats hypertendus. Ces résultats ont été confirmés in vitro dans des cellules endothéliales humaines (HUVEC). L’effet protecteur de la rosuvastatine sur le stress oxydatif induit par les DEP semble provenir d’une interaction avec les voies de la NO synthase endothéliale et de la NADPH oxydase.Dans la troisième partie de ce travail, nous avons tenté d’identifier le rôle de l’inflammation dans la toxicité induite par les DEP. Nous avons plus particulièrement étudié l’effet des DEP sur la polarisation des macrophages. Nos résultats ont montré que les DEP étaient incapables de polariser les macrophages Mphi en macrophages pro-inflammatoires M1 ou en macrophages anti-inflammatoires M2 ;du moins, ils n’avaient aucun effet sur l’expression des marqueurs M1 (TNF-alpha et IL 1-beta) et M2 (MRC 1 et TGM2) utilisés dans cette étude. Par ailleurs, l’exposition aux DEP n’a pas permis d’inverser le phénotype des macrophages M1 ou M2. Ces résultats plaident contre un rôle important de l’inflammation dans la toxicité vasculaire induite par les DEP.Nos résultats montrent dès lors, que dans nos modèles in vitro et in vivo, la toxicité vasculaire des DEP est directement liée à la production d’anion superoxyde. Cependant, contrairement à d’autres modèles expérimentaux, nous n’avons pas pu mettre en évidence de réaction inflammatoire induite par ces microparticules. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Pharmacie) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La prévention des maladies cardiovasculaires constitue actuellement une approche capitale dans la diminution de la mortalité au sein de nos pays industrialisés. Tous les facteurs de risques étant associés à une dysfonction endothéliale, nous nous sommes intéressés à deux classes de médicaments dont l’action bénéfique se situe, du moins en partie, au niveau de l’endothélium vasculaire : les inhibiteurs de l’enzyme de conversion de l’angiotensine (IECA) et les inhibiteurs de l’hydroxy-3-méthyl-3-glutaryl-Coenzyme A (HMG-CoA) réductase (statines). Le présent travail contribue à l’étude in vitro des effets protecteurs vasculaires de l’administration chronique, chez le rat, de deux statines (la pravastatine et l’atorvastatine) vis-à-vis de la toxicité aiguë des LDL humaines oxydées et vis-à-vis de la tolérance à la nitroglycérine. Une comparaison est menée par rapport au ramipril dans ces deux modèles expérimentaux. Les effets de ces médicaments se manifestent au niveau vasculaire par une amélioration de la disponibilité du NO. Toutefois, dans nos modèles, des mécanismes singulièrement différents ont été identifiés entre les agents étudiés : alors que le ramipril engendre une augmentation de l’expression de la eNOS, enzyme synthétisant le NO, les statines permettent une meilleure disponibilité de ce radical par un mécanisme post-traductionnel. Outre cette action, elles semblent agir directement sur des enzymes oxydatives comme les NAD(P)H oxydases. Une action antioxydante des statines pourrait expliquer tous les effets observés, ce qui n’est pas le cas pour le ramipril. Vu que le stress oxydatif intervient dans tous les facteurs de risques cardiovasculaires, diverses perspectives cliniques sont envisagées afin d’améliorer l’approche thérapeutique de la maladie athéroscléreuse.

Les cytochromes P450 (CYP) sont des enzymes dont le rôle principalement connu est la détoxification. Cependant, leur activité peut conduire à la formation de métabolites ayant des effets pharmacologiques, toxicologiques ou physiologiques. Depuis quelques années, le rôle des cytochromes P450 dans le métabolisme de l'acide arachidonique est bien décrit. Parmi les métabolites produits lors de cette biotransformation, les acides epoxyeicosatriènoïques (les EETs) et les acides hydroxyeicosatetraènoïques (les HETEs) occupent une place importante dans la régulation du tonus vasculaire. Ainsi les EETs ont des propriétés vasodilatatrices tandis que les HETEs ont des propriétés surtout vasoconstrictrices. Au cours de ce travail, nous avons étudié l'expression de certains cytochromes P450 dans les veines saphènes humaines et nous avons caractérisé le profil d'expression de ces enzymes dans différents types cellulaires contenus dans les parois vasculaires. Nous avons montré que l'expression de la plupart des cytochromes P450, notamment CYP1B, CYP2C, CYP2E1, CYP2J2 et CYP3A, était augmentée dans les échantillons de veines variqueuses humaines. Nous avons ensuité étudié dans une lignée de cellules endothéliales humaines (EV304) et une lignée d'hépatomes d'origine humaine (HepG2), la régulation par quelques statines de certains cytochromes P450, dont les CYP2C, occupant une place importante dans le régulation de l'homéostasie vasculaire. Les statines sont des molécules utilisées dans le traitement de l'hypercholestérolémie, présentant des effets pleïotropiques, notamment sur l'état vasculaire. Nous avons observé que l'atorvastatine était la molécule ayant le plus d'effet sur l'expression des cytochromes P450 2C8, 2C9, 2J2, 3A5 et 3A7. En effet, cette molécule diminue l'expression des différents cytochromes P450 dans les cellules ECV304 alors qu'elle augmente leur expression dans les cellules HepG2. les statines influencent également l'expression de deux types de récepteurs nucléaires impliqués dans la régulation des cytochromes P450. Ainsi, la fluvastatine, augmente l'expression des récepteurs nucléaires CAR et PXR. Enfin, nous avons étudié l'effet du polymorphisme d'un cytochrome P450 de la famille 2C sur la pression sanguine et sur les marqueurs inflammatoires des pathologies cardiovasculaires. Nous avons observé que les valeurs de pressions sanguines ne variaient pas en fonction du polymorphisme de CYP2C19. En revanche, les taux plasmatiques d'interleukine-6 sont plus élevés chez les porteurs de l'allèle muté CYP2C19*2. De la même façon, les concentrations plasmatiques des paramètres lipidiques tels que les triglycerides sont plus élevés chez les mêmes sujets.<br /> Ainsi, une modification de l'expression des cytochromes P450 peut jouer un rôle dans la pathologie variqueuse et dans la pathologie vasculaire à composante inflammatoire. Cette expression peut être modulée par les statines. Enfin, le polymorphisme CYP2C19*2 est corrélé avec la composante inflammatoire des pathologies vasculaires probablement par l'intermédiaire des métabolites de l'acide arachidonique. Ces résultats posent alors la question de la modulation de la production des molécules vaso-actives issues de l'acide arachidonique dans les pathologies vasculaires et d'éventuels traitements par les molécules inhibitrices de l'HMGCoA réductase ou par des inhibiteurs de cytochromes P450.

Les statines sont des inhibiteurs sélectifs de la 3-hydroxy-3-méthylglutaryl-coenzyme A réductase, utilisées pour diminuer la biosynthèse du cholestérol. Ces molécules possèdent en plus de leur capacité à réduire le cholestérol des effets pléiotropiques comme les propriétés anti-inflammatoires et anti-oxydantes. Les cucurbitacines sont des triterpènes dérivés des plantes, ayant des propriétés biologiques diverses comme les effets anti-inflammatoires et anticancéreux, associées toutefois à une toxicité élevée. Les dérivés de thiazole sont des molécules contenant un noyau hétérocyclique formé de trois atomes de carbones, un atome de sulfure et un atome d'azote, disposant des effets anti-inflammatoires importantes. Les cyclooxygénases et les hème-oxygénases jouent un rôle dans l'inflammation et le stress oxydatif et sont les cibles des statines et des cucurbitacines in vitro. Les dérivés de thiazole peuvent inhiber plutôt l'activité enzymatique des cyclooxygénases. Le but de ma thèse est d'étudier les effets de ces 3 molécules in vivo et d'analyser si possible les mécanismes impliqués, comme par exemple pour les statines. Pour cela, nous avons eu recours chez les souris C57BL/6 au modèle d'inflammation de la poche à air-stérile injecté par le zymosan.Nous avons d'abord montré que le traitement des souris avec l'atorvastatine pendant 10 jours a réduit la migration des cellules dans l'exsudat de la poche à air ainsi que l'expression de gènes des marqueurs pro-inflammatoires tels que les cytokines, les chimiokines, la cyclooxygénase-2 et la nitric oxide synthase -II. Le taux de la prostaglandine E2 et de l'interleukine-6 a été également réduit. L'inhibition de l'hème-oxygénase-1 par son inhibiteur sélectif, tin protoporphyrine, a partiellement réduit l'effet inhibiteur de l'atorvastatine sur la migration des cellules et sur certaines cytokines suggérant un rôle important de la l'hème-oxygénase-1 dans les propriétés anti-inflammatoires in vivo.En parallèle, nous avons utilisé ce modèle animal tester l'effet de la cucurbitacine E sur l'inflammation et évaluer le rôle d'encapsulation in vivo dans des liposomes à base de phosphatidylcholine. Nous avons démontré que la cucurbitacine E libre (12.5 μg/poche ou 25 μg/poche) a tendance à diminuer l'interleukine-6, l'hème oxygénase-1 et la cyclooxygénase-2 alors que la cucurbitacine E encapsulée (12.5 μg/poche) a significativement réduit la prostaglandine E2, l'interleukine-6 et le taux de nitrite sans affecter le niveau d'ARNm de la cyclooxygénase-2 et l'hème oxygénase-1. Nos résultats suggèrent que l'incorporation de la cucurbitacine E dans des liposomes améliore son effet anti-inflammatoire et réduit sa cytotoxicité.Finalement, deux dérivés de thiazole qui diffèrent dans leur structure par la présence d'un groupement butyle- ou benzyle- sur leur chaîne latérale, ont été explorés dans ce modèle. Nous avons montré que le dérivé de thiazole contenant le groupe benzyle est sélectif de la cyclooxygénase-2 dans les macrophages et le modèle in vivo chez la souris.En résumé, mon travail de thèse met en évidence in vivo les effets anti-inflammatoires des statines et le rôle de l'hème oxygénase-1, et permet en plus la caractérisation des effets anti-inflammatoires des cucurbitacines et des dérivés de thiazole. L'ensemble de ces résultats renforcent les effets anti-inflammatoires de ces substances et démontre in vivo leur effet et les suggèrent comme molécules anti-inflammatoires. / Statins are selective competitive inhibitors of 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase used to lower cholesterol biosynthesis and have multiple pleiotropic effects beyond lowering cholesterol such as anti-inflammatory and anti-oxidant properties. Cucurbitacins are triterpenoid derived from plants and exhibit potential anti-inflammatory and anticancer properties though they have a high cytotoxicity. Thiazole derivatives are molecules containing heterocyclic ring with three carbons, one sulfur and one nitrogen atom, with important anti-inflammatory activities. Cyclooxygenases and heme-oxygenases play a role in inflammation and oxidative stress and are targets for statins or cucurbitacins in vitro. Thiazole derivatives are potential inhibitors of cyclooxygenases. The aim of my thesis is to investigate the anti-inflammatory effect of these three compounds in vivo and attempt to analyze the mechanisms involved, mainly for statins. Thus we set up an animal model of inflammation in C57BL/6 corresponding to the zymosan -injected dorsal sterile air pouch.First we have shown that treatment of mice with atorvastatin for 10 days reduced cell migration in the exudate of the air pouch as well as the expression of inflammatory markers such as cytokines, chemokines, cyclooxygenase-2 and nitric oxide synthase -II. The synthesis of prostaglandin E2 and interleukin-6 was also reduced. Inhibition of heme-oxygenase-1 by the selective inhibitor tin protoporphyrin partially diminished the inhibitory effect of statins on cell migration and some cytokines suggesting a significant role of HO-1 in the anti-inflammatory properties for atorvastatin in vivo.For cucurbitacins, we used the same animal model to investigate the effect of this substance in vivo and further assess the beneficial effect of encapsulating cucurbitacin in phosphatidylcholine-liposomes. Free cucurbitacin E (12.5 μg/pouch or 25 μg/pouch) tended to increase interleukin-6, decrease heme oxygenase-1 and cyclooxygenase-2 whereas cucurbitacin E loaded liposomes (12.5 μg/pouch) significantly reduced prostaglandin E2, interleukin-6 and nitrite without affecting cyclooxygenase-2 and heme oxygenase-1 mRNA levels. We demonstrated that the incorporation of Cuc E into liposomes enhances its anti-inflammatory effect and reduces its cytotoxicity.Finally, we used the dorsal air pouch model to investigate the anti-inflammatory effect of two thiazole derivatives that differ in their side chain by the presence of butyl or benzyl group. In addition to analyzing their effect on cyclooxygenase activity in human blood platelets, on recombinant COX-1 and in culture macrophage cell lines, we demonstrated their capacity to block cyclooxygenase-dependent prostaglandin synthesis in the lumen of the air pouch.In summary, my thesis presents in vivo evidence for the anti-inflammatory effects of atorvastatin dependent on HO-1 activity. My studies characterized the anti-inflammatory effects of cucurbitacins and thiazole derivatives. All these results support the anti-inflammatory effects of these substances and suggested them as potential anti-inflammatory substances.

L’accident vasculaire cérébral ischémique reste un problème majeur de santé publique, contre lequel l’arsenal thérapeutique reste très limité. L’atorvastatine (AT), utilisée en prévention cardiovasculaire, possède des effets pléiotropes lui conférant un pouvoir protecteur dans l’AVC. Les objectifs de cette thèse étaient d’évaluer et de caractériser les effets neuro- et vasculoprotecteurs de l’AT dans l’ischémie cérébrale, et la part jouée par le récepteur nucléaire PPARα. Des souris C57BL/6J sauvages et KO-PPARα ont été soumises à ischémie-reperfusion (I/R) cérébrale. Elles étaient traitées par AT préventivement pendant 14 jours ou après I/R pendant 24 ou 72 heures. L’effet neuroprotecteur est évalué histologiquement et par des tests fonctionnels moteurs. L’effet vasculoprotecteur est évalué sur l’artère cérébrale moyenne par étude de la fonction endothéliale et sur les microvaisseaux cérébraux par étude de leur structure et des interactions leucocytes-endothélium. Le traitement préventif et aigu par AT induit une diminution du volume lésionnel, et une amélioration de la récupération fonctionnelle chez les animaux traités à la phase aiguë. Le traitement aigu permet de préserver la fonction endothéliale et l’intégrité des microvaisseaux cérébraux, et de limiter les interactions leucocytes-endothélium. PPARα est nécessaire aux effets neuro- et vasculoprotecteurs de l’AT dans l’ischémie cérébrale. Ce travail met en évidence l’intérêt de l’atorvastatine en tant qu’agent neuroprotecteur pléiotrope dans l’ischémie cérébrale. / Ischemic stroke still is a heavy public health burden, as effective therapeutic means remain scarce. Atorvastatin (AT), widely used as a preventive treatment in the cardiovascular field, possesses pleiotropic effects that give it protective properties in stroke. The goals of this work were to assess and characterize the neuro- and vasculoprotective effects of AT in cerebral ischemia, and the part played by PPARα. Wild-type and PPARα-KO C57BL/6J mice were submitted to cerebral ischemia-reperfusion (I/R). They were treated with AT before I/R for 14 days or acutely after I/R for 24 or 72 hours. Neuroprotection is assessed histologically and by a motor functional evaluation. Vasculoprotection is assessed on the middle cerebral artery by evaluating the endothelial function and on cerebral microvessels by evaluating their structure and the interactions between leukocytes and the vascular wall. Preventive and acute treatments with AT induce a reduction in lesion volumes, functional recovery was improved in acutely treated animals. The acute treatment with AT preserves the endothelial function and the microvascular integrity, and reduces the interactions between leukocytes and the endothelium. PPARα is necessary for AT neuro- and vasculoprotective effects to take place. This works highlights the interest of atorvastatin as a pleiotropic neuroprotective agent in ischemic stroke.