Дисертації з теми "Lésions myocardiques"

Dans ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés en première partie aux critères de déséquilibre d’oxygénation impliqués dans la survenue d’un infarctus de type 2. Nous avons exploré chez 610 patients l’association entre les paramètres de ces critères et la survenue de lésions myocardiques aiguës, et d’infarctus de type 2, ainsi que la relation entre ces paramètres et l’extension de l’atteinte du myocarde. Nos résultats ne montraient pas de lien entre l’amplitude du déséquilibre d’oxygénation et la survenue de lésions myocardiques aiguës. Il n’y avait également pas de corrélation avec l’importance de ces lésions. Nous n’avons donc pas pu définir de seuils restrictifs stricts considérés comme facteur de stress myocardique significatif. Dans la deuxième partie, nous avons comparé le devenir à court terme et à distance des patients admis avec une condition de déséquilibre d’oxygénation en fonction de la présence d’une lésion myocardique, ou d’un infarctus de type 2, et évaluer l’association de ces entités pathologiques avec la mortalité et les évènements cardiovasculaires. Dans cette population de 824 patients, la survenue de lésions myocardiques aiguës non-ischémiques ou d’infarctus de type 2 conduisait à une mortalité hospitalière élevée à plus de 20% et y était significativement associée après ajustement sur les caractéristiques des patients. A plus long terme chez les survivants, le devenir était dépendant des comorbidités sans implication de la survenue de ces lésions myocardiques initiales, avec des taux de mortalité de 27 à 35 % et d’évènements cardiovasculaires de 23 à 40%. Nous avons proposé de confronter ces résultats dans une autre étude, menée prospectivement, avec un suivi standardisé à 6 mois des patients admis en déséquilibre d’oxygénation, dont nous détaillons la méthodologie. Cette cohorte est constituée de 670 patients dont l’analyse des données est en cours. Enfin, dans une troisième partie, nous nous sommes focalisés sur les 675 personnes âgées, qui représente plus de 80% de notre cohorte, pour déterminer les facteurs associés à la survenue de ces lésions myocardiques et infarctus de type 2 en fonction des classes d’âge. Nous avons retrouvé des profils de patients très dépendants de ces classes, liés aux évolutions épidémiologiques du vieillissement. L’individualisation des infarctus de type 2 au sein des lésions myocardiques aiguës n’était cependant pas évidente, de même que l’impact sur la mortalité qui reposait essentiellement sur le poids des comorbidités
In the first part, we were interested in the criteria of oxygen supply/demand imbalance involved in the occurrence of a type 2 infarction. We explored in 610 patients the association between the parameters of these criteria and the occurrence of acute myocardial injury and type 2 infarction, as well as the correlation between these parameters and the extent of myocardial injury. Our results did not show any association between the importance of oxygen mismatch and the occurrence of acute myocardial injury. There was also no correlation with the magnitude of such injury. Therefore, we could not define strict restrictive thresholds that could be considered a significant myocardial stressor. In the second part, we compared the short-term and the long-term outcomes of patients admitted with an oxygen supply/demand imbalance condition according to the presence of myocardial injury or type 2 infarction and assessed the association of these pathological entities with mortality and major cardiovascular events. In this population of 824 patients, the occurrence of myocardial injury or type 2 infarction led to high in-hospital mortality of more than 20% and was significantly associated with it after adjustment for patient characteristics. In the follow-up of survivors, the outcome was dependent on comorbidities without the involvement of the occurrence of these initial myocardial injuries, with mortality rates of 27 to 35% and major cardiovascular events of 23 to 40%. We proposed to compare these results in another study, conducted prospectively, with a standardized 6-month follow-up of patients admitted for oxygenation failure, the methods of which are detailed here. This cohort consists of 670 patients whose data are currently being analyzed. Finally, in the third part, we focused on the 675 elderly patients, who represent more than 80% of our cohort, to determine the factors associated with the occurrence of these myocardial injuries and type 2 infarction according to age classes. We found very dependent patient profiles in these classes, linked to the epidemiological changes of aging. However, the individualization of type 2 myocardial infarction within acute myocardial lesions was not obvious, nor was the impact on mortality, which was essentially based on the burden of comorbidities

L'infarctus du myocarde est la première cause de mortalité dans le monde. La reperfusion précoce est le traitement central de la prise en charge thérapeutique. Mais bien que salvatrice, la reperfusion s'accompagne elle-même de lésion dite de reperfusion. La mitochondrie et l'ouverture du pore de transition de perméabilité mitochondriale (mPTP) sont au centre de ces lésions de reperfusion. Le dysfonctionnement mitochondrial et la nécrose entraine par ailleurs une intense réponse inflammatoire locale et systémique. Le post-conditionnement ischémique et pharmacologique (par la cyclosporine A, CsA) constitue une voie de recherche importante afin de limiter les lésions de reperfusion. Mes travaux de thèse se sont attachés à étudier le rôle de la Sirtuine 3 dans la cardioprotection ainsi que d'étudier la réponse inflammatoire locale et systémique induite par l'ischémie/reperfusion (I/R) myocardique.Nous avons précisé le mécanisme d'action du post-conditionnement, qui semble médié par l'activation de la sirtuine 3 et la désacétylation de la cyclophiline D qui contribue à inhiber l'ouverture du mPTP. Nous avons ensuite montré que l'I/R myocardique induisait une intense réponse inflammatoire chez l'homme avec un rôle particulier d'IL-17A, IL-6, IL-8 et IL-10. Cependant, cette réponse inflammatoire n'était pas modifiée par l'utilisation de CsA. Enfin, nous avons pu montrer que le facteur induit par l'hypoxie (HIF-1a), qui est surexprimé lors de l'I/R est un important activateur la réponse inflammatoire, notamment sur l'inflammasome, et que le Nicotinamide Mononucléotide possède un rôle anti-inflammatoire en empêchant la stabilisation de HIF-1a. Tous ces éléments sont autant de cibles thérapeutiques potentielles à développer avec de nouvelles études
Myocardial infarction (MI) is the first cause of death in the world. Reperfusion is the key treatment of MI. However, reperfusion can cause reperfusion injuries. Mitochondria and mitochondrial permeablility transition pore are the target of reperfusion injuries. Mitochondrial dysfonction and necrosis lead to an intense local and systemic inflammation. Ischemic post-conditioning (PC) and pharmacologic PC (with cyclosporine A, CsA) are used to limit reperfusion injuries. During my thesis, I worked on cardioprotective effet of sirtuin 3 and I studied inflammation induced by myocardial ischemia/reperfusion (I/R). I have shown that ischemic PC involve sirtuin 3 and deacetylation of cyclophilin D. I demonstrated that myocardial I/R induce an intense inflammatory response in Human with a key role of IL-17A, IL-6, IL-8 and IL-10. However, this inflammatory response is not modulated by the administration of CsA. A least, we studied the role of HIF-1a that is over expressed during I/R. We showed that HIF-1a activate inflammasome and the secretion of IL-1beta and IL-18. Furthermore, Nicotinamied Mononucleotide has anti-inflammatory effets with an action of HIF-1a. Taken together, these data contribute to develop new target for cardioprotection

Les femmes diabétiques de type 2 présentent un risque cardiovasculaire (CV) plus élevé que les hommes diabétiques de type 2, mais peu d’études s’intéressent au sexe féminin dans ce contexte. L’objectif de ce doctorat était i) d’étudier les altérations CV induites par le prédiabète/diabète de type 2 dans le sexe féminin ; ii) de proposer une approche thérapeutique par le Resvératrol (RSV) chez des rates diabétiques de type 2 ; et iii) d’étudier l’effet du sexe sur les modifications physiologiques induites lors d’un prédiabète et sur la tolérance myocardique à un épisode d’ischémie-reperfusion (IR). Nous avons utilisé le rat prédiabétique induit par un régime riche en graisse et en sucre (HFS), et le rat Goto-Kakizaki (GK) diabétique de type 2. Nous avons réalisé des expériences d’imagerie, de spectroscopie par résonance magnétique in vivo et ex vivo et des analyses biochimiques. Nous avons mis en évidence un épaississement et une augmentation de la perfusion myocardiques chez les femelles HFS, ainsi qu’une forte sensibilité myocardique à un épisode d’IR, impliquant un stress oxydant exacerbé. Le RSV a induit chez les femelles GK une cardioprotection en augmentant les composés riches en énergie et les protéines de la voie du monoxyde d’azote lors d’un épisode d’IR. Enfin, il n’y a pas de dimorphisme sexuel dans la tolérance myocardique à un épisode d’IR lors d’un prédiabète, bien que le régime HFS ait induit des modifications physiologiques différentes selon le sexe. En conclusion, nous avons montré que les dysfonctions endothéliale et mitochondriale jouent un rôle important dans les complications CV associées au diabète de type 2 dans le sexe féminin
Type 2 diabetic women have a higher cardiovascular (CV) risk than type 2 diabetic men, but few studies focus on the female sex in this context. The objective of this PhD was i) to study CV alterations induced by prediabetes/type 2 diabetes in female; ii) to propose a therapeutic approach by Resveratrol (RSV) in type 2 diabetic female; and iii) to study the effect of sex on the prediabetes-induced physiological modifications and on the myocardial tolerance to ischemia-reperfusion (IR) injury. We used the prediabetic rat induced by a high-fat high-sucrose diet (HFS), and the type 2 diabetic Goto-Kakizaki rat (GK). We performed in vivo and ex vivo cardiovascular magnetic resonance imaging and spectroscopy experiments and biochemical analyses. We highlighted myocardial thickening and increased perfusion in female HFS, as well as high myocardial sensitivity to IR involving exacerbated oxidative stress. RSV treatment of female GK induced cardioprotection by increasing the high-energy compounds and the proteins of the nitric oxide pathway during IR injury. Finally, there was no sexual dimorphism in myocardial tolerance to IR injury in prediabetes, although the HFS diet induced sex-specific physiological changes. In conclusion, we have shown that endothelial and mitochondrial dysfunctions play an important role in CV complications associated to type 2 diabetes in the female sex

L'infarctus du myocarde (IDM) est consécutif à une occlusion coronaire provoquant une ischémie prolongée. La taille de l'infarctus est le déterminant majeur de la récupération du myocarde et de la survie du patient. La reperfusion coronaire la plus précoce (par thrombolyse ou angioplastie) est reconnue comme étant le seul traitement recommandé. Cependant, malgré les effets bénéfiques, la reperfusion s'accompagne d'effets délétères appelés « lésions de reperfusion ». Récemment, l'efficacité du postconditionnement ischémique (PostC) a été démontrée en clinique. Il permet, lorsqu'il est utilisé au cours de l'angioplastie primaire ou de sauvetage, de réduire significativement la taille de l'infarctus. L'application du protocole de PostC reste cependant limitée aux patients admis dans les centres d'angioplastie, ce qui exclut tous les patients thrombolysés. Afin d'améliorer la cardioprotection, il est nécessaire de déterminer la fenêtre thérapeutique temporelle optimale d'administration du PostC. De plus, il est nécessaire de développer des stratégies thérapeutiques nouvelles, adjuvants de la reperfusion, qui pourront être administrées dès que le diagnostic d'IDM est posé. L'objectif de notre travail a donc été d'étudier l'influence du délai d'application du PostC sur l'efficacité de cardioprotection dans un modèle murin d'ischémie-reperfusion et de rechercher des substances pharmacologiques cardioprotectrices. Nos travaux révèlent que l'efficacité du PostC est maintenue s'il est appliqué les 30 premières minutes après le début de la reperfusion. D'autre part, nous avons évalué le potentiel thérapeutique de peptides inhibiteurs ciblant l'apoptose responsable de la mort cellulaire au cours de l'ischémie-reperfusion. L'utilisation de peptides Tat-BH4 et Pip2b-BH4 pour le traitement des lésions d'ischémie-reperfusion myocardique a fait l'objet d'une étude preuve-de-concept in vivo. Les constructions peptidiques inhibant l'interaction FAS-DAXX, injectées en intraveineuse au moment de la reperfusion, induisent une diminution de 50% de la taille d'infarctus et de l'apoptose. Ils ont fait l'objet d'un dépôt de brevet car ils constituent des outils pharmacologiques à haut potentiel thérapeutique
Myocardial infarction (MI) results from a coronary occlusion leading to severe ischemia. Infarct size is a major determinant of myocardial salvage and mortality. Prompt revascularization (either by thrombolysis or primary angioplasty) is recommended for AMI patients but leads to deleterious effects called "reperfusion injury". Recently, ischemic postconditioning (PostC) efficiency has been reported in patients. However, its application during primary angioplasty is limited to patients admitted in angioplasty centers thereby excluding thrombolysed patients. In order to improve cardioprotection, it is necessary to define the time window for optimal cardioprotection and to develop new pharmacological strategies for AMI patients. Our work, using an in vivo mouse model of ischemia-reperfusion, shows that PostC efficiency is maintained if applied the first 30 minutes after the onset of reperfusion. Furthermore, we evaluated the therapeutic potential of peptide inhibitors targeting apoptosis, which is responsible for cell death during ischemia-reperfusion. As a proof-of-concept study, the cardioprotective effects of Tat-BH4 and Pip2b-BH4 peptidic constructs have been revealed in vitro and in vivo. The peptidic constructs targeting FAS-DAXX interaction, injected intravenously as a single bolus at the time of reperfusion, reduced by 50% both infarct size and apoptosis. These pharmacological tools have been patented due to their high therapeutic potential

L’ischémie/reperfusion (I/R) induit des lésions impliquées dans la physiopathologie de la transplantation cardiaque où elles contribuent à augmenter le rejet de greffe. Le stress induit par l’ischémie entraîne la libération d’ATP conduisant à l’activation de récepteurs purinergiques (P2R) dont l’expression est établie au niveau cardiaque et immunitaire. L’objectif de ce travail a été d’explorer l’effet de la signalisation P2R sur le phénotype des cellules dendritiques (DCs) et la réponse des cardiomyocytes (CM) à l’I/R. Nous avons montré que la récepteur P2Y11 (P2Y11R) avait une action immunomodulatrice sur les DCs en diminuant la sécrétion d’IL-6 et IL-12 et en inhibant la polarisation de la réponse adaptative vers Th1. Le post-conditionnement pharmacologique ciblant P2Y11R a apporté une protection efficace sur les CM en limitant le stress oxydant et en activant la PKCe connue pour inhiber l’ouverture du mPTP. Les effets protecteurs et immunomodulateurs de P2Y11R se sont confirmés in vivo en diminuant le rejet allogénique dans un modèle murin de transplantation cardiaque hétérotopique. Nos résultats suggèrent que P2Y11R pourrait être une cible thérapeutique apportant des effets bénéfiques en transplantation cardiaque
Ischemia/reperfusion (I/R) injuries are involved in the pathophysiology of heart transplantation where they will increase graft rejection. Ischemia generates cellular stress leading to ATP release in the extracellular medium that may activate purinergic receptors (P2R) expressed by cardiomyocytes and immune cells. Therefore, these receptors may play important regulatory roles. The aim of this study was to investigate the effect of P2R signaling on dendritic cells phenotype (DCs) and cardiomyocyte (CM) response to I/R. We showed that P2Y11 receptor (P2Y11R) exhibited an immunomodulatory role in DCs by decreasing release of IL-6 and IL-12 and inhibiting polarization of the adaptive response towards Th1. Pharmacological post-conditioning targeting P2Y11R provided effective protection to CM by limiting oxidative stress and activating PKCe known to inhibit the opening of the mPTP. The protective and immunomodulatory effects of P2Y11R stimulation were confirmed in vivo by the decrease of allogeneic acute rejection in a murine model of heterotopic heart transplantation. In conclusion, our results strongly suggest that P2Y11R may be a promising therapeutic target providing beneficial effects in cardiac transplantation

L'ischémie myocardique est caractérisée par la survenue de désordres ioniques et métaboliques responsables de la perte de l'intégrité structurale et fonctionnelle cellulaire, notamment au niveau des mitochondries et, en conséquence, de l'altération de l'activité électromécanique cardiaque. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés : 1) à l'étude des lésions d'ischémie-reperfusion (I/R) et des moyens pharmacologiques de cardioprotection avec amlodipine (antagoniste calcique), perindorpilate (Inhibiteur de l'enzyme de conversion). Après avoir mis en évidence les différentes altérations électrophyiologiques, hémodynamiques, structurales et fonctionnelles mitochondriales induite par un épisode d'I/R, les molécules précédemment citées sont administrées seules ou en association, en bolus IV, avant l'induction de l'ischémie myocardique par ligature de l'artère interventriculaire antérieure dans sa partie distale et à une minute seulement après la reperfusion (Etude I, n=36 porcelets domestiques) ; 2) à la cardiotoxicité aigue d'un anesthésique local en l'occurrence la lévobubivacaine à la suite d'une injection intravasculaire (IV). Cette toxicité a été évaluée dans deux situations distinctes : circulation coronaire préservée ou ischémie myocardique. Ces deux situations permettent de « mimer » respectivement une intoxication à la levobupivacaïne chez un sujet sain ou coronarien ; 3) à l'effet bénéfique éventuel des émulsions lipidiques (Intralipid®) dans les mêmes conditions expérimentales. Les émulsions lipidiques ont été administrées quelques minutes après l'injection (IV) de la levobupivacaïne (Etude II, n=48 porcelets domestiques). Ces études ont été menées, in vivo, sur des porcs anesthésiés et ventilés. Les paramètres électrophysiologiques et hémodynamiques ont été déterminés tout au long de l'expérimentation à des intervalles réguliers. A la fin des expériences, les animaux ont été euthanasiés et des fragments de ventricule gauche ont été prélevés pour l'évaluation structurale cellulaire et fonctionnelle mitochondriale
Myocardial ischemia is characterized by the development of ionic and metabolic disorders that result in the loss of the structural and functional cellular integrity, especially within mitochondria and, consequently, in alterations of cardiac electromechanical activity. In the context of this thesis, the following aspects have been investigated: (1) ischemia-reperfusion (I/R) lesions and pharmacological measures of cardioprotection involving the calcium antagonist amlodipine, and the converting enzyme inhibitor perindorpilate. After describing the various electrophysiological, hemodynamic, and mitochondrial (both structural and functional) alterations induced by I/R, amlodipine and perindorpilate were administered either alone or combined, via a bolus IV injection, prior to a distal ligation of the anterior interventricular artery, and then one minute after reperfusion (Study II; n = 36 domestic piglets); (2) the acute cardiotoxicity of the local anesthetic levobupivacaine following an IV injection. Cardiotoxic effects were evaluated in two distinctive situations: preserved coronary circulation and experimental myocardial ischemia. Using both situations allows for mimicking levobupivacaine overdose in a healthy patient or a patient with coronary disease, respectively; (3) the possibly beneficial effect of lipid emulsions (Intralipid®) in both experimental conditions. Lipid emulsions were administered a few minutes following the IV injection of levobupivacaine (Study II, n=48 domestic piglets). These investigations were conducted in vivo on piglets anesthetized and ventilated. Electrophysiological and hemodynamic parameters were measured at given intervals throughout the study. At the end of the study, the animals were sacrificed and tissue samples of the left ventricles were withdrawn to measure the structure and function of mitochondria

L'infarctus du myocarde est la première cause de mortalité cardiovasculaire dans les pays occidentaux. La reperfusion la plus précoce possible est actuellement le seul traitement validé pour réduire la taille d'infarctus, facteur pronostique fondamental de morbi-mortalité. Cependant, la reperfusion engendre des lésions d'ischémie-reperfusion (IR) irréversibles qui précipitent la mort par apoptose des cardiomyocytes. Une approche transcriptomique nous a permis d'identifier les gènes spécifiques du postconditionnement ischémique (PostC) dans le cœur de souris. Parmi ceux-ci, l'expression du gène codant pour le récepteur métabotrope de type 1 du glutamate (mGluR1) est augmentée par le PostC. L'objectif de mon travail de thèse a été d'étudier le rôle de mGluR1 au cours de l'IR myocardique. Notre stratégie, basée sur l'utilisation de souris knock-out, a permis de confirmer l'implication de mGluR1 dans la cardioprotection. L'injection de glutamate au moment de la reperfusion myocardique permet de diminuer significativement la taille de l'infarctus par inhibition de l'apoptose. Cet effet cardioprotecteur est diminué en présence de l'antagoniste spécifique YM 298198 ou en présence de wortmannin, inhibiteur de la PI3-kinase, activée dans la cascade de signalisation du récepteur. La réduction de la taille d'infarctus par le glutamate semble associée à une amélioration de la fonction contractile du ventricule gauche en échocardiographie (par speckle tracking, méthode de quantification de la déformation myocardique) dans un modèle murin d'IR myocardique. Ces résultats, bien que préliminaires, semblent prometteurs et nous permettent d'envisager une application clinique chez le patient coronarien
Myocardial infarction is the major cause of cardiovascular mortality in western countries. Reperfusion as early as possible is the only treatment recognized to reduce infarct size, crucial prognostic factor of morbidity and mortality. However, reperfusion leads to ischemia-reperfusion (IR) injury leading to irreversible apoptotic death of cardiomyocytes. A transcriptomic approach has allowed us to identify genes specifically regulated upon ischemic postconditioning (PostC) in the mouse heart. Among them, the expression of the metabotropic glutamate receptor type 1 (mGluR1) gene is up-regulated by PostC. The aim of my thesis work was to study the role of mGluR1 during myocardial IR. Our strategy, based on the use of knockout mice, confirmed the involvement of mGluR1 in cardioprotection. Injection of glutamate at the time of reperfusion significantly reduced infarct size via apoptosis inhibition. This cardioprotective effect was reduced in presence of the specific antagonist YM 298198 or in presence of wortmannin, an inhibitor of PI3-kinase, which is activated downstream mGluR1. In our mouse model of myocardial IR injury, decrease in infarct size after glutamate treatment seems to be associated to an improved left ventricular contractile function assessed by echocardiography (speckle tracking method quantifying myocardial strain). These preliminary results are promising and allow us to consider a clinical trial for coronary patients

Les maladies cardiovasculaires constituent un problème de santé publique. Les pré et postconditionnement ischémiques mais aussi pharmacologiques constituent autant d'avancées qui permettront l'amélioration de la prise en charge des malades en situation d'ischémie/reperfusion myocardique. Néanmoins, la morbi-mortalité des maladies cardiovasculaires reste importante et nécessite le développement de nouvelles techniques. Les premiers résultats de la thérapie cellulaire myocardique ont été décevants, et s'il est désormais établi que l'on ne peut régénérer le myocarde, les effets bénéfiques observés, notamment avec les cellules souches mésenchymateuses semblent en rapport avec un effet paracrine qui passe par l'activation de la voie de signalisation PI3kinase/Akt sur un mécanisme comparable à celui du postconditionnement ischémique. Les médiateurs de cet effet sont vraisemblablement des facteurs de croissance comme le VEGF ou l'IGF-1 même si un effet individuel direct de l'une ou l'autre de ces molécules n'a pu être mis en évidence. La modulation de l'activité de l'ATP synthase mitochondriale est également une cible thérapeutique prometteuse. Cette enzyme inverse son activité et hydrolyse l'ATP durant l'ischémie, conduisant à dépléter le pool d'ATP intracellulaire et accélérer la survenue de la mort cellulaire. De nouvelles molécules ayant un effet similaire à l'IF1 permettent de bloquer cette inversion d'activité de l'ATP synthase, de préserver l'ATP et donc d'améliorer la survie cellulaire par un effet de type préconditionnement ischémique. Ces 2 techniques, très différentes mais non antinomiques, pourraient faire partie de l'arsenal thérapeutique dans les années à venir

Le CD31, aussi appelé PECAM-1 (Platelet Endothelial Cell Adhesion Molecule-1) est une glycoprotéine transmembranaire de 130 kDa comprenant 6 domaines de type « immunoglobuline » dans sa portion extracellulaire et deux motifs « ITIM » (Immunoreceptor Tyrosine based Inhibition Motif, qui recrutent des phosphatases) dans sa queue cytoplasmique. De par sa nature trans-homophile et son expression exclusive et constitutive par les cellules endothéliales, les plaquettes et les leucocytes, le CD31 joue un rôle central dans les mécanismes de régulation des cellules interagissant au niveau de l’interface sang-vaisseaux. L’engagement de ses motifs ITIMs favorise les voies de signalisation phosphatase-dépendantes alors que la signalisation tyrosine/inositol-dépendante se retrouve découplée. Ainsi, l’effet inhibiteur ou activateur du CD31 dépend de la nature de la cellule et du rôle des phosphatases recrutées par le CD31 dans chaque type cellulaire : l’engagement éphémère du CD31 par les cellules circulantes exerce un effet plutôt « inhibiteur » en provoquant le détachement cellulaire et l’élévation de seuil d’activation des plaquettes et des leucocytes alors qu’à l’inverse, son engagement pérenne aux niveau des jonctions des cellules endothéliales, stablement ancrées sur leur membrane basale et enchaînées entre elles, est essentiel pour assurer la survie et les fonctions physiologiques de l’endothélium. La régulation des interactions entre endothélium, plaquettes, et leucocytes par le CD31 pourrait être particulièrement importante au cours des réponses biologiques qui se mettent en place suite à une lésion du système cardiovasculaire. Pour évaluer cette hypothèse, j’ai étudié au cours de ma thèse le rôle du CD31 dans l’issue des lésions dues à la dissection de l’aorte et à l’ischémie reperfusion myocardique, deux conditions cliniques aiguës comportant un risque vital élevé non seulement dans l’immédiat mais aussi à distance, si le remodelage tissulaire n’est pas approprié. Mes travaux ont montré que la fonction du CD31 est importante dans l’issue des lésions cardiovasculaires aiguës : non seulement elle favorise le retour à l’homéostasie dans la microcirculation pour garantir la perfusion du tissu lésé mais elle contribue activement à la réparation tissulaire, en favorisant l’acquisition d’un phénotype réparateur par les leucocytes infiltrés aux sites de lésion. En effet, dans le cas de la dissection aortique, nos résultats montrent que la fonction du CD31 est cruciale pour permettre la résorption rapide de l’hématome et la formation d’une cicatrice riche en collagène au niveau de la lésion artérielle permettant ainsi de prévenir l’évolution anévrismale et le risque de rupture de l’aorte. Dans le cas de l’infarctus du myocarde faisant suite à une séquence d’ischémie reperfusion, l’efficacité des procédures de recanalisation, aussi promptes soient-elles, dépend du rétablissement de la circulation microvasculaire. En effet, la survie de chaque fibre musculaire cardiaque va dépendre de son propre capillaire. Chez des souris déficientes en CD31, nous avons constaté que la réponse des plaquettes, des leucocytes, et de l’endothélium au sein même de la microcirculation de l’infarctus est inappropriée. Ainsi, en l’absence de CD31, la dysfonction des éléments sanguins interagissant avec l’endothélium dans la microcirculation prévient la reperfusion à l’échelle tissulaire. Ce phénomène, connu comme le « no-reflow », correspond à une absence de reperfusion microvasculaire malgré la réouverture de l’artère occluse et se traduit par un élargissement de la nécrose myocardique. L’ensemble des résultats de mon travail de thèse indique que les fonctions régulatrices du CD31 jouent un rôle particulièrement déterminant dans l’issue des lésions aiguës du système cardiovasculaire, où les contraintes hémodynamiques rendent d’autant plus difficile et urgente la réparation tissulaire
CD31 also called PECAM-1 (Platelet Endothelial Cell Adhesion Molecule-1) is a 130-kDa single pass transmembrane glycoprotein composed of 6 extracellular Ig-like domains and a cytoplasmic tail with two ITIMs motifs (Immunoreceptor Tyrosine based Inhibitory Motifs). The CD31 trans-homophilic receptor is exclusively and constitutively expressed by endothelial cells, platelets and all leukocytes and play a crucial role in cells regulation at blood-vessel interface.Upon sequential phosphorylation, the two ITIMs of CD31 promote phosphatase-dependent pathway while tyrosine/inositol-dependent pathway is uncoupled. Thus, activator or inhibitor CD31 effect depends on cell type. CD31 engagement drives mutual cell-cell detachment signals and raises the activation threshold of CD31+ cells, globally acting as a negative co-signaling receptor on platelet and leukocytes. The case is different for the endothelial cells, which adhere on their basal membrane and establish permanent CD31-CD31 interactions at their lateral borders. Indeed, the permanent trans-homophilic interaction of CD31 molecules engaged at the cell-cell junctions of the adherent endothelial cells and their basal serine phosphorylation may account for the prevalent positive effect on endothelial cell survival and physiologic functions. Regulation of endothelial, platelet and leukocyte interactions by CD31 may be particularly important during biological responses that develop following cardiovascular injury.To evaluate this hypothesis, I studied during my thesis the role of CD31 in the outcome of aortic dissection and myocardial ischemia reperfusion, two clinical conditions related to acute and high life-threatening lesions not only immediately but also in the long term, if tissue remodeling is not appropriate. My work has shown that the function of CD31 is important in the outcome of acute cardiovascular lesions: it promotes the return to homeostasis in the microcirculation to ensure perfusion of the injured tissue but it also actively contributes to the tissue repair, in particular favoring the acquisition of a repair phenotype by the leucocytes infiltrated at the lesion sites. In the case of aortic dissection, our results show that the function of CD31 is crucial to allow rapid resorption of the hematoma and the formation of a collagen-rich scar in the arterial lesion thus preventing aneurysmal evolution and the risk of rupture of the aorta. In the case of myocardial infarction, the effectiveness of recanalization procedures depends on the restoration of microvascular circulation. Indeed, the survival of each heart muscle fiber will depend on its own capillary. In CD31 KO mice, we found that the response of platelets, leukocytes, and endothelium within the microcirculation in the infarct area is inappropriate. Thus, in the absence of CD31, dysfunction of the blood cells interacting with the endothelium in microcirculation prevents tissus reperfusion. This phenomenon, also known as "no-reflow", corresponds to an absence of microvascular reperfusion despite the re-opening of the occluded artery and results in an enlargement of necrosis zone.Thus, the regulatory functions of CD31 seem to play a particularly determining role in the outcome of acute lesions of the cardiovascular system, where hemodynamic stresses make the tissue repair even more difficult and urgent

L’infarctus de myocarde (IDM) est la première cause de mortalité cardiovasculaire dans le monde. La reperfusion la plus précoce possible est le seul traitement recommandé pour limiter la taille de l’infarctus, déterminant majeur de morbi-mortalité. Cependant, la reperfusion s’accompagne de lésions de reperfusion qui se sur-ajoutent aux lésions d’ischémie et qui sont caractérisées par la mort des cardiomyocytes. Actuellement, il n’existe aucune thérapie ciblant les lésions d’ischémie-reperfusion (IR) afin de limiter l’extension de la zone infarcie. La fréquence cardiaque (FC) est un facteur déterminant de la pathologie cardiaque. La plupart des épisodes ischémiques sont déclenchés par une accélération de la FC provoquant sur le myocarde un déséquilibre entre l’apport et la consommation d’oxygène. Une réduction de la FC se traduit par un allongement de la diastole ventriculaire, permettant une meilleure perfusion coronaire et l’oxygénation optimale du myocarde au repos et durant l’exercice. Ainsi, il semble évident qu’une réduction contrôlée de la FC pourrait limiter l’effort et la vulnérabilité du myocarde pendant l’épisode d’IR, ce qui représenterait un challenge dans le traitement de l’IDM mais aussi un intérêt majeur de santé publique.Les β-bloquants ont été largement étudiés dans ce contexte et ont montré des effets bénéfiques en termes de réduction de la mortalité post-IDM. Cependant, ils exercent en même temps des effets délétères sur le flux sanguin coronarien et la fonction contractile myocardique. Cette constatation met en évidence l’importance de la réduction sélective de la FC par l’inhibition des courants ioniques responsables de l’automatisme cardiaque. Le courant If et les courants calciques ICa,L et ICa,T (portés respectivement par les canaux Cav1.3 et Cav3.1) sont les principaux accélérateurs du rythme cardiaque. Des études cliniques ont montré les effets bénéfiques de la réduction sélective de la FC par l’ivabradine, inhibiteur du courant If, dans le cadre des maladies coronariennes et de l’insuffisance cardiaque. Néanmoins, des études récentes ont montré que le traitement par ivabradine peut induire un risque accru de mortalité cardiovasculaire et d’IDM. Ces résultats soulignent l’intérêt de développer de nouvelles thérapies visant à contrôler sélectivement la FC sans effets indésirables sur le myocarde et sur le pronostic des patients.L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier le rôle de la FC au cours de l’IR myocardique et de valider sur des modèles murins de bradycardie l’hypothèse que la réduction de la FC est capable de limiter les lésions d’IR. Notre stratégie de travail est basée sur une approche génétique avec l’utilisation de souris knock-out pour les canaux calciques Cav1.3 et Cav3.1. Dans un premier temps, la réduction pharmacologique de la FC par l’ivabradine induit une diminution de la zone infarcie chez des souris contrôles, validant le concept dans notre modèle murin d’IR in vivo. Ensuite, les souris mutantes, dont la FC est plus lente, présentent aussi une réduction de la taille de l’infarctus suite au protocole d’IR, ce qui confirme l’implication de la FC dans la cardioprotection. Il existe une relation proportionnelle directe entre la taille de l’infarctus et la FC pendant chaque étape de l’IR et indépendamment de la souris modèle. De façon intéressante, cette relation est supprimée lorsque le système nerveux parasympathique est rendu inactif. A l’inverse, l’accélération de la FC dans un modèle ex vivo d’IR cardiaque engendre des effets délétères sur le myocarde, se traduisant par une augmentation de la taille de l’infarctus et une réduction du flux coronarien lors de la reperfusion.L’ensemble de ces résultats confirme l’effet cardioprotecteur de la réduction de la FC dans les lésions d’IR et nous permet d’envisager une application clinique pour la prise en charge des maladies ischémiques
Acute myocardial infarction (AMI) is the major cause of cardiovascular mortality worlwide. Early reperfusion is the only treatment recommended to reduce infarct size, a major determinant of morbidity and mortality. However, reperfusion leads to reperfusion injury that precipitates in death the cells that survived the ischemic insult. To date, there is no therapy targeting ischemia-reperfusion (IR) injury to limit the extent of the infarcted area. Heart rate (HR) is a main determinant of cardiac pathology. Most ischemic episodes are triggered by an increase in HR inducing an imbalance between myocardial oxygen delivery and consumption. HR reduction results in a lengthening of the ventricular diastole, allowing better coronary perfusion and optimal oxygenation of the myocardium at rest and during exercise. Thus, it seems clear that a controlled reduction of HR may limit the effort and the vulnerability of the myocardium during the whole IR episode, which would represent a challenge in the treatment of AMI but also a major interest to public health.β-blockers have been extensively studied in this context and have shown beneficial effects in terms of reduction of post-AMI mortality. However, they also exert deleterious effects on myocardial coronary blood flow and contractile function. This finding highlights the importance of selective HR reduction through inhibition of ion currents responsible for cardiac automatism. The If current and the ICa,L and ICa,T calcium currents (mediated by Cav1.3 and Cav3.1 channels, respectively) are important accelerators of cardiac rhythm. Clinical trials have shown the beneficial effects of selective HR reduction by ivabradine, an inhibitor of the If current, in the context of coronary artery disease and heart failure. However, recent studies have shown that treatment with ivabradine may involve an increased risk of cardiovascular mortality and infarct. These results underscore the need to develop new therapies aimed to selectively control HR without adverse effects on the myocardium and prognosis of patients.The goal of this thesis is to study the role of HR during myocardial IR and to validate in murine models of bradycardia the hypothesis that HR reduction is able to limit IR injury. Our work strategy is based on a genetic approach with the use of knockout mice for Cav1.3 and Cav3.1 calcium channels. In a first time, pharmacological HR reduction by ivabradine induces infarct size decrease in control mice, validating the concept in our in vivo mouse model of IR. Genetically-modified mice in which these channels have been ablated have reduced heart rate and show a reduction in infarct size after the IR protocol, confirming the involvement of HR in cardioprotection. There is a direct relationship between infarct size and HR during each phase of IR and independently of the animal model. Surprisingly, this relation is suppressed when the parasympathetic nervous system is inactivated. Secondly, HR acceleration in an ex vivo model of cardiac IR generates deleterious effects on the myocardium, including infarct size increase and coronary flow reduction during reperfusion.These results confirm the cardioprotective effect of HR reduction against IR injury and allow us to consider a clinical application in the treatment of ischemic diseases

La détermination des conditions de reperfusion les plus favorables à la récupération myocardique post-ischémique est encore sujette à débat. La présente étude s’est attachée à évaluer les effets de l’apport de glucose ou d’un éventail d’acides gras (AG) sur le rétablissement de cardiomyocytes (CM) post-ischémiques. Les CM de rats nouveau-nés sont soumis à 2,5 h d’ischémie simulée (IS) par une hypoxie en absence de substrat, suivie de 2 h de reperfusion simulée par une réoxygénation en absence de substrat (CTRL), en présence de glucose (GLC), d’acide octanoïque (OCTA) ou d’acide oléique (OLE), utilisés isolément ou en combinaison. Au cours de l’IS, la fonction électromécanique disparaît progressivement et la viabilité cellulaire et la fonction mitochondriale sont fortement diminuées. La reperfusion standard sans substrat induit une récupération fonctionnelle globalement satisfaisante, quoique incomplète et tardive. L’apport de GLC ou d’OLE à la reperfusion améliore nettement la reprise fonctionnelle en termes de précocité et d’amplitude, alors que seul le GLC favorise la fonction mitochondriale post-ischémique. Paradoxalement, l’ajout d’un substrat à la reperfusion détériore la viabilité cellulaire. La combinaison GLC+OLE s’avère l’association de substrats la plus bénéfique en termes fonctionnels, métaboliques et de survie cellulaire. Concernant le degré d’oxygénation post-ischémique, les données montrent que la récupération des CM est améliorée par une pression partielle élevée en oxygène en post-ischémie, notamment en termes de viabilité et de fonction mitochondriale. D’autre part, la disponibilité en substrat(s) et en oxygène module l’expression des ARNm des transporteurs de glucose et d’AG, ainsi que des marqueurs de l’apoptose. Ces observations suggèrent une modulation au niveau moléculaire des voies métaboliques et de survie cellulaire, par les conditions de reperfusion elles-mêmes. Enfin, l’insuline administrée en pré-IS protège des atteintes membranaires de l’IS. Concernant la récupération post-IS, son effet dépend du moment où elle est administrée et de la présence ou non de glucose à la reperfusion. Le bénéfice d’un prétraitement à l’insuline apparaît à des temps de reperfusion tardifs alors que l’insuline administrée en post-IS est favorable pour des temps plus courts. Ainsi, la récupération du CM post-ischémique est clairement dépendante des caractéristiques du substrat disponible en post-IS (nature, longueur de chaîne, degré d’insaturation). L’étude suggère aussi que la modulation du métabolisme énergétique en termes de substrat, d’oxygène et de traitement pharmacologique, durant la phase post-ischémique doit s’intégrer dans les diverses stratégies de reperfusion pour contribuer à une récupération cellulaire globale la plus favorable
The determination of the most favorable conditions for the myocardial recovery during the post-ischemic reperfusion is still elusive. The present study aimed at defining the effects of glucose and of various different fatty acids (FA) on the recovery of post-ischemic cardiac muscle cells. Cardiomyocytes (CM) from newborn rats were subjected to 2. 5 h of ‘‘ischemia’’ simulated by a substrate-free hypoxia (SI), followed by 2 h of “reperfusion” simulated by reoxygenation in absence of substrate (CTRL) or in the presence of glucose (GLC), octanoic acid (OCTA) or oleic acid (OLE), added as single or combinated substrate(s). During simulated ischemia, the electromechanical activity ceased gradually and cellular viability and mitochondrial function dramatically decreased. The substrate-free standard reperfusion provided a near normal functional recovery, although incomplete and delayed (after 30 min of reperfusion). GLC or OLE given at the onset of reperfusion hastened this recovery, while GLC was the sole subtrate to improve the post-ischemic mitochondrial function. Conversely, the addition of any substrate at the time of reperfusion worsened the cellular viability in comparison with the substrate-free “reperfusion”. Finally, GLC+OLE combination entailed the most favourable recovery in respect of metabolic, functional and viability markers. On the other hand, a rise in the oxygen partial pressure during the post-ischemic period improved the resumption of mitochondrial function and viability. Moreover, the presence of a single substrate and a high oxygen level modulated the expression of the mRNA of glucose and FA transport proteins and of apoptosis markers. These results suggest a modulation of metabolic and survival pathways by the conditions of reperfusion at the molecular level. Finally, the presence of insulin before ischemia protected against ischemic-induced membraneous damages. However, the effect of insulin on the post-ischemic recovery depended upon both time of addition and the presence of glucose during reperfusion. The gain in recovery by a preischemic supply of insulin appeared at late time of reperfusion (6 h), while its post-ischemic addition provided earlier beneficial effects (1 and 2 h). To conclude, the post-“ischemic” CM recovery clearly depended on the characteristics of the available substrate during the reperfusion period (nature, chain length, insaturation degree). Therefore, the modulation of the energy metabolism with appropriate substrate, oxygen amount and insulin supply, should be taken into account in the different reperfusion strategies in order to contribute to the most favourable cardiocellular recovery

Les lésions d'ischémie-reperfusion régionale (myocardique) ou d’emblée systémique (ACR) représentent une menace omniprésente en anesthésie-réanimation et sont à l’origine d’une morbi-mortalité majeure. De nombreuses stratégies ont été mises au point pour les limiter et/ou les prévenir. Malgré les preuves de l’efficacité du préconditionnement pharmacologique (PPc) notamment par les agents volatils halogénés (AVH), appelé préconditionnement anesthésique (APc) ; divers points de discordance en termes d’efficacité (inter-individuelle, nature de la recherche (clinique ou pré-clinique), types de chirurgie pratiquée (cardiaque ou non-cardiaque)) témoignent du manque de compréhension de ses mécanismes, et d’autre part que l’intérêt de son intégration au sein d’une prise en charge globale de cardioprotection reste encore à confirmer. Ainsi, afin d’améliorer la compréhension des mécanismes impliqués dans l’effet protecteur présumé du PPc, nous avons entrepris dans un premier temps une approche fondamentale et mécanistique visant à identifier les effecteurs de la cardioprotection induite par l’APc. Nous avons donc mis en évidence que les AVH tels que le sévoflurane (SEV) étaient capables d’induire, in vitro, une voie de signalisation protectrice impliquant les espèces réactives de l’oxygène (ROS), la protéine kinase de survie Akt et la protéine anti-apoptotique Bcl-xL. De manière intéressante, nous avons reproduit l’effet protecteur induit par le SEV et supporté par cette voie de signalisation au sein de différents modèles cellulaires d’origine myocardique dont des cardiomyocytes humains différenciés à partir de cellules souches embryonnaires pluripotentes. De plus, nous avons également démontré que cette voie de signalisation protectrice induite par le SEV pouvait être stimulée par l'agent antidiabétique Metformine (MET), justifiant son utilisation comme agent potentiel de PPc pour prévenir des lésions d’IR. Forts de ces résultats, nous avons cherché à vérifier la pertinence clinique de l’effet protecteur de la MET. Nous avons donc émis l’hypothèse que, grâce à ses effets pléïotropes et potentiellement cardioprotecteur, la MET était capable de protéger vis-à-vis de l’IR globale et massive induite par l’arrêt cardio-respiratoire (ACR). L’analyse rétrospective menée sur plus de 500 patients admis en soins critiques pour ACR a montré que la MET est associée de manière indépendante à une amélioration de la survie à J28 post-ACR apportant ainsi une première preuve clinique de l'effet protecteur de la MET contre l’IR la plus sévère rencontrée : l’ACR.Compte tenu de l’incidence croissante des patients à haut risque cardio-vasculaire rencontrés en chirurgie et en soins critiques en lien avec le vieillissement de la population dans les pays développés, il devient donc nécessaire de poursuivre et d’approfondir notre approche expérimentale afin d’améliorer la compréhension des mécanismes du PPc et de légitimer la pertinence clinique de son effet protecteur dans le but de limiter la morbi-mortalité liée à l’IR
Regional (myocardial) or systemic (cardiac arrest) ischaemia-reperfusion (IR) injuries are an omnipresent threat in perioperative medicice and intensive care, and are the leading cause of major morbidity and mortality. Numerous strategies have been developed to limit and/or prevent them. Despite evidence of the effectiveness of pharmacological preconditioning (PPc), particularly by volatile halogenated agents (VHAs), known as anaesthetic preconditioning (APc); various points of discordance in terms of effectiveness (inter-individual, nature of research (clinical or pre-clinical), types of surgery (cardiac or non-cardiac)) testify to the lack of understanding of its mechanisms, and on the other hand that the interest of its integration within a global cardioprotection management remains to be confirmed. Thus, in order to improve the understanding of the mechanisms involved in the presumed protective effect of PPc, we first undertook a fundamental and mechanistic approach aimed at identifying the effectors of the cardioprotection induced by PPc. We thus demonstrated that halogenated VHAs such as sevoflurane (SEV) were able to induce, in vitro, a protective signaling pathway involving reactive oxygen species (ROS), the survival protein kinase Akt and the anti-apoptotic protein Bcl-xL. Interestingly, we have reproduced the protective effect induced by SEV and supported by this signaling pathway in different cell models of myocardial origin including human cardiomyocytes differentiated from pluripotent embryonic stem cells. In addition, we have also shown that this protective signaling pathway induced by SEV can be stimulated by the antidiabetic agent Metformin (MET), justifying its use as a potential PPc agent to prevent IR damage. On the basis of these results, we sought to verify the clinical relevance of the protective effect of Metformin. We therefore hypothesised that, thanks to its pleiotropic and potentially cardioprotective effects, MET was able to protect against global and massive IR induced by cardiac arrest (CA). Retrospective analysis of more than 500 patients admitted to critical care for CA showed that MET was independently associated with improved post-CA survival at D28, providing the first clinical evidence of the protective effect of MET against the most severe IR encountered: CA.Given the increasing incidence of high-risk cardiovascular patients encountered in surgery and critical care in connection with the ageing population in developed countries, it therefore becomes necessary to pursue and deepen our experimental approach in order to improve the understanding of the mechanisms of PPc and to legitimize the clinical relevance of its protective effect with the aim of limiting the morbidity and mortality linked to IR

Le présent travail concerne l'étude des mécanismes de protection cardiovasculaire au cours des phases aiguë et chronique de la reperfusion post-ischémique chez le rat. Dans une première partie nous avons évalué l'effet du resvératrol (RSV) sur l'induction de l'Hème oxygénase-l (HO¬1), sur un modèle de cœur isolé perfusé de rat. Nous avons montré qu'un traitement au resvératrol (4mg/kg/j ; 4 semaines) par gavage améliorait non significativement les différents paramètres hémodynamiques cardiaques relevés pendant la reperfusion sur un modèle de cœur isolé perfusé ex-vivo. Cependant nous n'avons pas pu mettre en évidence de lien d'induction entre le RSV et HO-l dans les échantillons cardiaques. Dans la seconde partie de ce travail, nous avons observé les effets d'une inhibition compétitive de HO-l (ZnPPIX) durant la phase aiguë de la reperfusion sur un modèle de ligature coronaire gauche in-vivo chez le rat. En plus d'une dégradation importante de la fonction vasculaire, la compliance du ventricule gauche est apparue également altérée 7 jours après la reperfusion. Au cours de la dernière partie, nous avons observé qu'une inhibition compétitive de HO-l (SnMP) dans la phase précoce du post-infarctus provoquait une diminution des capacités contractiles du myocarde au cours du développement de l'insuffisance cardiaque, ainsi qu'une dégradation importante de la compliance passive ex-vivo du ventricule gauche. Alors qu'un traitement nutritionnel au RSV sur huit semaines après la reperfusion, améliore considérablement ces deux paramètres
The present report refers to the study of the mechanisms underlying the cardiovascular protection during the acute and chronic phases of post-myocardial infarction in the rat. The tirst step of 0 study has consisted in the evaluation of the effects of resveratrol (RSV) on the induction of Hemoxygenase-l cardiac expression in the rat. Our results show that an oral chronic pretreatment witl RSV (4mg/kg/day; 4 weeks) improves, although unsignificantly, a11 hemodynamic variables assessej during post-ischemic reperfusion of isolated perfused hearts. Converse1y, no induction of HO-: expression was made obvious in cardiac tissues after the treatment with RSV. Ln the second part 0 our study, we have investigated the effects of HO-l inhibition (ZnPPIX) during the acute phase 0 cardiac post-ischemic reperfusion in an in vivo model oftemporary left coronary artery ligation in th~ rat. Under our experimental conditions, HO-l inhibition worsened post-ischemic endothelia dysfunction, and altered left ventricular passive compliance assessed ex vivo 7 days after surgery. Il the last part of our study, we have demonstrated that HO-l inhibition (SnMP) during the early phasl after myocardial infarction in our experimental in vivo model, reduces cardiac performances durinJ the subsequent development of heart failure, and significantly deteriorates left ventricular passivi compliance. Ln contrast, a chronic 8 week pretreatment with resveratrol considerably improves thesl pathophysiological manifestations

Les maladies cardiovasculaires et en particulier les maladies coronariennes représentent la principale cause de mortalité mondiale avec 17,9 millions de décès en 2012. L’IRM cardiaque est un outil particulièrement intéressant pour la compréhension et l’évaluation des cardiopathies, notamment ischémiques. Son apport diagnostique est souvent majeur et elle apporte des informations non accessibles par d’autres modalités d’imagerie. Les travaux menés pendant cette thèse portent plus particulièrement sur l’examen dit de perfusion myocardique qui consiste à étudier la distribution d’un agent de contraste au sein du muscle cardiaque lors de son premier passage. En pratique clinique cet examen est souvent limité à la seule analyse visuelle du clinicien qui recherche un hyposignal lui permettant d’identifier l’artère coupable et d’en déduire le territoire impacté. Cependant, cette technique est relative et ne permet pas de quantifier le flux sanguin myocardique. Au cours de ces dernières années, un nombre croissant de techniques sont apparues pour permettre cette quantification et ce à toutes les étapes de traitement, depuis l’acquisition jusqu’à la mesure elle-même. Nous avons dans un premier temps établi un pipeline de traitement afin de combiner ces approches et de les évaluer à l’aide d’un fantôme numérique et à partir de données cliniques. Nous avons pu démontrer que l’approche Bayésienne permettait de quantifier la perfusion cardiaque et sa supériorité à évaluer le délai d’arrivé du bolus d’indicateur par rapport au modèle de Fermi. De plus l’approche Bayésienne apporte en supplément des informations intéressantes telles que la fonction de densité de probabilité de la mesure et l’incertitude sur la fonction résidu qui permettent de connaitre la fiabilité de la mesure effectuée notamment en observant la répartition de la fonction de densité de probabilité de la mesure. Enfin, nous avons proposé un algorithme de segmentation des lésions myocardiques, exploitant les dimensions spatiotemporelles des données de perfusion. Cette technique permet une segmentation objective et précise de la région hypoperfusée permettant une mesure du flux sanguin myocardique sur une zone de tissu dont le comportement est homogène et dont la mesure du signal moyen permet une augmentation du rapport contraste à bruit. Sur la cohorte de 30 patients, la variabilité des mesures du flux sanguin myocardique effectuées sur les voxels détectés par cette technique était significativement inférieure à celle des mesures effectuées sur les voxels des zones définies manuellement (différence moyenne=0.14, 95% CI [0.07, 0.2]) et de celles effectuées sur les voxels des zones définies à partir de la méthode bullseye (différence moyenne =0.25, 95% CI [0.17, 0.36])
Cardiovascular diseases and in particular coronary heart disease are the main cause of death worldwide with 17.9 million deaths in 2012. Cardiac MRI is a particularly interesting tool for understanding and evaluating heart disease, including ischemic heart disease. Its diagnostic contribution is often major and it provides information that is not accessible by other imaging modalities. The work carried out during this thesis focuses more specifically on the so-called myocardium perfusion test, which consists in studying the distribution of a contrast agent within the heart muscle during its first passage. In clinical practice, this examination is often limited to the clinician's visual analysis, allowing him to identify the culprit artery and deduce the impacted territory. However, this technique is relative and does not quantify myocardial blood flow. In recent years, an increasing number of techniques have emerged to enable this quantification at all stages of processing, from acquisition to the measurement itself. We first established a treatment pipeline to combine these approaches and evaluate them using a digital phantom and clinical data. We demonstrated that the Bayesian approach is able to quantify myocardium perfusion and its superiority in evaluating the arrival time of the indicator bolus compared to the Fermi model. In addition, the Bayesian approach provides additional interesting information such as the probability density function of the measurement and the uncertainty of the residual function, which makes it possible to know the reliability of the measurement carried out, in particular by observing the distribution of the probability density function of the measurement. Finally, we proposed an algorithm for segmentation of myocardial lesions, using the spatial and temporal dimensions of infusion data. This technique allows an objective and precise segmentation of the hypoperfused region allowing a measurement of myocardial blood flow over an area of tissue which behavior is homogeneous and which average signal measurement allows an increase in the contrast-to-noise ratio. In the cohort of 30 patients, the variability of myocardial blood flow measurements performed on voxels detected by this technique was significantly lower than that of measurements performed on voxels in manually defined areas (mean difference=0.14, 95% CI[0.07, 0.2]) and those performed on voxels in areas defined using the bullseye method (mean difference=0.25, 95% CI[0.17, 0.36])

Les lésions d’Ischémie/Reperfusion (I/R) contribuent à la physiopathologie de l’infarctus du myocarde. Le stress induit par l’I/R entraîne la mort des cardiomyocytes, une forte réponse inflammatoire de type stérile et la mise en place d’un processus de réparation impliquant les fibroblastes cardiaques. Il a précédemment été montré au laboratoire que l’activation du récepteur purinergique P2Y11 par l’ATP diminuait la sécrétion d’IL-6 et d’IL- 12 par la cellule dendritique (DC), permettant une diminution de la polarisation vers une réponse adaptative Th1. Nous avons donc émis l’hypothèse que la signalisation purinergique pouvait également moduler la mortalité des cardiomyocytes et l’activation des fibroblastes cardiaques après I/R, en diminuant la mise en place de réponses cellulaires délétères à long terme pour l’organe. L’objectif de cette thèse a été de déterminer in vitro le rôle de la signalisation purinergique sur la réponse des cardiomyocytes et des fibroblastes cardiaques à l’Hypoxie/Réoxygénation (H/R). Nous avons pu montrer que l’activation des récepteurs purinergiques au moment de la réoxygénation, en particulier du récepteur P2Y11, permettait de réduire la mortalité des cardiomyocytes après H/R. Nous avons ensuite montré que la stimulation de P2Y11 au moment de la réoxygénation diminue la prolifération des fibroblastes cardiaques et leur switch phénotypique en myofibroblastes, mais aussi diminue leur sécrétion de facteurs pro-inflammatoires. Le sécrétome des fibroblastes cardiaques a également induit une diminution de la sécrétion d’IL-6 et d’IL-12 par les DC, ainsi qu’une diminution de la mortalité des cardiomyocytes soumis à une H/R. Ces effets immunomodulateurs et cardioprotecteurs étaient dépendants de l’activation du récepteur P2Y11 sur les fibroblastes cardiaques. Ces résultats suggèrent fortement que le récepteur P2Y11 est au centre des réponses cellulaires post-H/R, et que le cibler in vivo à la reperfusion pourrait améliorer le pronostic clinique des patients atteints d’infarctus du myocarde
Ischemia/Reperfusion injuries are involved in the pathophysiology of myocardial infarction. I/R-induced stress leads to massive cardiomyocyte death, an acute inflammatory response and the establishment of a repair process by cardiac fibroblasts. Previous work in the laboratory showed that P2Y11 purinergic receptor activation by ATP decreased IL-6 and IL-12 secretion by dendritic cells (DC), inducing a decrease in polarization towards Th1 response. We hypothesized that purinergic signaling could also modulate cardiomyocyte death and activation of cardiac fibroblasts responses to hypoxia/reoxygenation (H/R). We showed that the activation of purinergic receptors at the onset of reoxygenation, especially P2Y11 receptor, improved cardiomyocytes survival following H/R. We then showed that P2Y11 stimulation at the onset of reoxygenation decreased cardiac fibroblasts proliferation and their phenotypic switch into myofibroblasts, but also decreased their secretion of pro-inflammatory factors. Cardiac fibroblasts secretome reduced IL-6 and IL-12 secretion by DC, and cardiomyocyte mortality. These immunomodulatory and cardioprotective effects were dependent on P2Y11 receptor activation in cardiac fibroblasts. These results suggest that P2Y11 receptor is strongly involved in post- H/R cellular responses, and that targeting this receptor in vivo could improve the clinical prognosis of patients with myocardial infarction

L’infarctus du myocarde constitue la première cause de mortalité cardiovasculaire. Ainsi, toute stratégie permettant de moduler la vulnérabilité du coeur à l’ischémie-reperfusion (IR) peut représenter un intérêt majeur de santé publique. L’exercice en endurance est reconnu comme une stratégie de cardioprotection efficace dont les mécanismes cellulaires restent néanmoins peu connus. Les objectifs de ce travail de thèse sont donc i) d’évaluer le rôle préventif de l’exercice sur le développement d’un phénotype sensible à l’IR myocardique, et ii) de tenter de mieux comprendre le rôle de la eNOS dans la radioprotection par l’exercice. Dans la première partie de ce travail, nous avons mis en évidence que l’exercice permet de prévenir le développement d’un phénotype pathologique cardiomyocytaire,par une amélioration du statut antioxydant et un maintien de l’homéostasie calcique cellulaire, et ainsi permet de normaliser la sensibilité du coeur à l’IR chez une population à risque. Dans un second temps, les travaux réalisés ont permis de mettre en avant le rôle majeur de la eNOS dans la cardioprotection par l’exercice. Cette cardioprotection est associée à une diminution du niveau de phosphorylation (Ser1177) et surtout de l’état de découplage de cette enzyme au cours des premières minutes de reperfusion. Ces modifications, associées à l’amélioration du statut antioxydant cardiaque par l’exercice, sont à l’origine d’une diminution du stress nitro-oxydant au cours de la reperfusion,expliquée par une moindre synthèse de NO et une meilleure capacité à éliminer l’O2.-, permettant ainsi de limiter la synthèse de ONOO-. L’ensemble de ce travail de thèse a ainsi permis de mettre en évidence la complexité de la cardioprotection par l’exercice, nécessitant l’interaction entre différents mécanismes cellulaires tels que l’amélioration du statut enzymatique antioxydant, le découplage de la eNOS au cours de la reperfusion précoce et la régulation de l’homéostasie calcique intracellulaire. Ce travail à d’autre part permis de mieux appréhender le rôle complexe de la voie de synthèse du NO parla eNOS dans la modulation de la vulnérabilité du coeur à un stress tel que l’IR
Exercise training is recognized as an efficient way to protect the myocardium against ischemiareperfusion(IR). However, mechanisms responsible for such cardioprotection remain still unclear. Theaims of this work were then i) to evaluate the preventive effect of exercise on a model highly sensitiveto myocardial IR, and ii) to investigate the role of eNOS in exercise-induced cardioprotection. In a firstpart we showed that regular boots of exercise, by its beneficial effects on calcium handling andenzymatic antioxidant status, prevents the highly sensitive phenotypical remodeling of the heart andthen normalized heart vulnerability to IR. Then, in a second part of this work, we showed that exerciseinducedcardioprotection was associated with a decrease of eNOS phosphorylation at Ser1177 andespecially its uncoupling during early reperfusion. Such phenomenon, associated with increased heartantioxidant capacity was responsible for reduced nitro-oxidative stress. Indeed, reduced NOSdependentNO synthesis associated with the improved capacity to scavenge O2.- contribute to preventthe formation of ONOO-. Altogether, these results showed that exercise-induced cardioprotection is acomplex mechanism requiring interactions between antioxidant capacity improvement, eNOSuncoupling during reperfusion and intracellular calcium homeostasis. Finally, this work opens newperspectives regarding the role of NO synthesis modulation to impact heart sensitivity to IR

Le rein greffé subit très tôt de multiples agressions (ischémie, réduction néphronique, reperfusion rénale et traitement par ciclosporine) contre lesquelles des mécanismes réparateurs sont mis en jeu. De nombreux facteurs de croissance et peptides vasoactifs à action trophique et proliférative interviennent dans ces mécanismes adapatatifs. Parmi eux, l'angiotensine II (Ang II) pourrait jouer un rôle important dans les événements qui conduisent à la glomérulosclérose et à la fibrose rénale. [. . . ]

La production de radicaux libres oxygénés (ROS), la surcharge calcique cytosolique et l’ouverture des pores de transition membranaires mitochondriales (mPTP) consécutives à l’ischémie myocardique (IM) sont aggravées lors de la reperfusion. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés : 1) à l’évaluation des effets de la trimétazidine sur le seuil électrique de fibrillation ventriculaire (VFT) et sur les lésions structurales et fonctionnelles des mitochondries lors de l’IM (étude 1, N=26 porcs); 2) à la détermination de la cinétique d’évolution des lésions d’ischémie/reperfusion (I/R) (étude 2a, N=30 porcs) ;3) à l’étude de l’impact de la ranolazine, du propranolol et de leur association dans la préventions des lésions d’I/R (étude 2b, N=30 porcs). Ces études qui ont été réalisées sur le cœur de porcs anesthésiés, ont permis de suivre l’évolution des paramètres électrophysiologiques et hémodynamiques cardiaques et, à l’échelle cellulaire, l’évolution de la structure et de la fonction des mitochondries. Les résultats montrent : 1) dans l’étude 1 : que la TMZ prévient la chute du VFT et l’ensemble des altérations structurales et fonctionnelles mitochondriales observées lors de l’IM ; 2) dans l’étude 2a : que les lésions observées durant l’IM sont significativement aggravées dans les premières dizaines de secondes de la reperfusion alors qu’une certaine amélioration est observée après 10 et surtout 45 min de reperfusion; 3) dans l’étude 2b : qu’un prétraitement par de la ranolazine, du propranolol et par leur association réduit la sévérité de ces lésions d’I/R. Les mécanismes moléculaires et cellulaires d’action des produits utilisés dans cette étude seraient en rapport avec l’amélioration des lésions de l’I/R
The generation of reactive oxygen species (ROS), the cytosolic calcium overload and the opening of mitochondrial permeability transition pores (mPTP) resulting from myocardial ischemia (MI) are aggravated during reperfusion. In the present work, the following points have been addressed: 1) the evaluation of trimetazidine effects on the electrical threshold of ventricular fibrillation (VFT) and both structural and functional alterations of mitochondria during MI (study 1, N=26 pigs); 2) the determination of the kinetics of ischemia/reperfusion (I/R) lesions (study 2a, N=30 pigs); 3) the protective effects of ranolazine and propranolol, alone or combined on I/R lesions (study 2b, N=30 pigs). All studies were performed in anesthetized pigs. They allowed to follow changes in cardiac electrophysiological and hemodynamic parameters and, at the cellular level, changes in the structure and function of mitochondria. The obtained results show: 1) in study 1, that TMZ can prevent the drop in VFT and all structural and functional alterations of mitochondria noticed during MI; 2) in study 2a, that the lesions seen during MI are significantly aggravated within the first seconds of reperfusion whereas some improvement is observed after 10 minutes and more markedly after 45 minutes of reperfusion; 3) in study 2b, that pretreatment with ranolazine or propranolol, alone or combined can reduce the severity of I/R lesions. The molecular and cellular mechanisms of action of both agents are thought to be involved in this improvement of I/R lesions

La reperfusion coronaire précoce et complète est le moyen le plus efficace pour limiter l'étendue de l'infarctus myocardique. Revers de la médaille, cette reperfusion est à l'origine des lésions nommées lésions de reperfusion. La recherche d'un moyen protecteur qui limite la survenue de ces lésions a un intérêt clinique majeur. Le postconditionnement ischémique (IPost) qui désigne l'application de plusieurs séquences d'ischémie/reperfusion au moment de la reperfusion coronaire peut prévenir la survenue des lésions de reperfusion mais il n'est applicable qu'aux patients reperfusés par angioplastie. Le mécanisme d'action du IPost passe en partie par l'activation de la voie RISK (composée de la voie PI3K/Akt et ERK1/2) et le sous-effecteur en commun la GSK-3β. 1) Dans la première partie du travail nous avons comparé l'effet cardioprotecteur d'un agent pharmacologique activateur de la voie RISK (l'érythropoïétine ; EPO) à celui du IPost dans un même modèle expérimental. Une meilleure cardioprotection a été observée avec l'EPO, résultante d'une meilleure phosphorylation d'ERK1/2 et de la GSK-3β. 2) Après avoir apprécié la cardioprotection induite par EPO chez des rats sains, nous avons testé son effet chez des rats ayant un diabète type I ou une insulino-résistance. Une inhibition de l'effet cardioprotecteur de l'EPO a été observée chez les rats diabétiques avec une altération de la voie RISK et par conséquence une absence de la phosphorylation de la GSK-3β. Par contre, son effet a été maintenu en présence d'une insulino-résistance. Une dose plus élevée d'EPO n'a pas restauré la cardioprotection. Alors que l'effet protecteur de l'EPO est altéré en présence du diabète, les inhibiteurs de la GSK-3β semble être une alternative efficace, puisque l'injection de SB216763 (un inhibiteur de la GSK-3β) a induit un effet protecteur dans notre modèle de rat diabétique. 3) Dans la troisième partie du travail nous nous sommes attachés à mieux comprendre le mécanisme cardioprotecteur du postconditionnement à distance (RIPost). Cette application non invasive de brefs séquences d'ischémie/reperfusion au niveau d'un organe à distance du coeur permet d'atténuer les lésions de reperfusion myocardique. L'effet cardioprotecteur du RIPost a été comparable à celui d'un IPost local avec une activation des mêmes voies de signalisation (RISK/GSK-3β).

L'infarctus du myocarde reste une des principales causes de mortalité dans les pays développés. Bien que la reperfusion soit indispensable au sauvetage du myocarde ischémique, la taille finale de l'infarctus est due à la fois aux lésions d'ischémie mais aussi de reperfusion. La cardioprotection consiste à activer des voies de signalisation endogène de protection pour réduire les lésions d'ischémie/reperfusion (I/R). Il a été montré que la fission mitochondriale augmentait après une ischémie. Nous avons donc étudié l’impact d’un déficit en protéine de la dynamique mitochondriale dans des modèles de souris. Les souris DRP1+/- déficientes en fission mitochondriale présentaient un infarctus d’une taille réduite par rapport aux souris WT, réduction potentiellement liée à une augmentation de la mitophagie. Une déficience simultanée en protéines de fusion et de fission mitochondriales (Drp1+/- Opa1+/-) n’a pas d’influence sur la morphologie et la fonction cardiaque à l’état basal. De plus, Les souris Drp1+/- Opa1+/- présentaient une taille d’infarctus comparable à celle des souris WT. Ensuite, nous avons montré l’importance de la voie de la kynurénine dans la cardioprotection. Une étude récente menée dans notre laboratoire a montré que la kynurénine était augmentée après un conditionnement ischémique à distance. La kynurénine est un métabolite de la voie de la kynurénine, la principale voie de dégradation du tryptophane. Nous avons montré que la kynurénine et l'acide kynurénique, un sous-produit de la kynurénine, pouvaient médier une cardioprotection dans un modèle d'I/R myocardique chez le rat. La cardioprotection était associée à la stimulation de la mitophagie et du système de défense anti-oxydant. Cependant, une meilleure compréhension des voies de signalisation associées à la cardioprotection est nécessaire pour pouvoir identifier des cibles thérapeutiques
Myocardial infarction remains a leading cause of mortality in developed countries. Although timely reperfusion is indispensable for ischemic myocardium salvage, final infarct size is due to both ischemia and reperfusion injuries. Cardioprotection consists of activating endogenous signaling protective pathways to decrease ischemia/reperfusion (I/R) injuries. Mitochondrial fission has been shown increased after ischemia, thus we studied the impact of mitochondrial dynamics proteins deficiency in mice models. Mitochondrial fission deficient DRP1+/- mice, exhibited a smaller infarct size compared to WT due to a potential increase in mitophagy. Simultaneous deficiency in mitochondrial fusion and fission proteins (Drp1+/-Opa1+/-) did not influence cardiac morphology and function at baseline and infarct size was comparable to WT. Next, We showed an importance of kynurenine pathway in cardioprotection. A recent study conducted in our laboratory showed that kynurenine, was increased after remote ischemic conditioning. Kynurenine is a metabolite of the kynurenine pathway which is the main tryptophan degradation route. We showed that kynurenine and kynurenic acid, a byproduct of kynurenine, mediated cardioprotection in a rat myocardial I/R model. Cardioprotection was associated to stimulation of mitophagy and anti-oxidant defense system. However a better understanding of associated signaling pathways is necessary to identify therapeutic targets

Le syndrome d’apnées obstructives du sommeil (SAOS) est associé à une forte morbi-mortalité cardiovasculaire. L’hypoxie intermittente (HI), conséquence majeure des apnées, est à l’origine d’un stress oxydant, d’une activation de HIF-1 (hypoxia inducible factor 1) et d’une expression d’endothéline (ET-1), tous impliqués dans les complications cardiovasculaires liées à l’HI.Dans un premier temps, nous avons démontré que l’HI augmentait l’incidence des arythmies ventriculaires létales associées à l’ischémie myocardique. Parmi les mécanismes potentiels impliqués, l’analyse spectrale de la variabilité de la fréquence cardiaque et de la pression artérielle et le dosage des catécholamines ont mis en évidence une activation sympathique chez les animaux exposés à l’HI. L’HI est également à l’origine d’altérations de la repolarisation ventriculaire (allongement du QTc et du Tpeak-Tend) et d’une dispersion du gradient transmural (allongement de la durée du potentiel d’action endocardique) associées à une augmentation de l’expression de canaux calciques de type LTCC et TRPC dans l’endocarde.Dans la seconde partie de ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés aux perturbations de l’homéostasie du zinc en réponse au stress oxydant causé par l’ischémie-reperfusion (IR) ou par l’HI et aux propriétés cardioprotectives de la supplémentation en zinc dans ce contexte. Nous avons montré que l’IR et l’HI induisaient une diminution des concentrations de zinc myocardiques et plasmatiques, respectivement. Nous avons mis en évidence les effets bénéfiques de la supplémentation en zinc vis-à-vis des arythmies ventriculaires et des altérations myocardiques induites par l’IR. L’administration de zinc lors de la reperfusion a également permis d’abolir l’augmentation de la taille d’infarctus induite par l’exposition chronique à l’HI.Finalement, nous avons étudié les effets de la déplétion en zinc sur des cellules endothéliales à l’aide d’un chélateur spécifique du zinc, le TPEN. Nous avons observé que l’exposition des cellules au TPEN entraînait une translocation nucléaire de HIF-1α et une augmentation de la sécrétion d’ET-1 avec, comme conséquence, une augmentation de la capacité migratoire des cellules endothéliales. Ainsi, une déplétion en zinc semble conduire à une activation de l’axe HIF-1-ET-1 connu pour ses effets délétères lors de l’HI.En résumé, l’exposition chronique à l’HI exacerbe les arythmies et augmente la taille d’infarctus lors de l’IR. L’activation sympathique, le stress oxydant et l’altération de l’homéostasie du zinc pourraient être impliqués. L’utilisation d’outils pharmacologiques permettrait de confirmer leur rôle et potentiellement de prévenir les altérations cardiovasculaires liées à l’HI et au SAOS
Obstructive sleep apnea (OSA) is associated with increased cardiovascular morbidity and mortality. Intermittent hypoxia (IH), one of the major consequences of apneas, leads to oxidative stress, activation of HIF-1 (hypoxia inducible factor 1) and endothelin (ET-1) expression, all known to play an important role in the cardiovascular consequences of OSA.First, we have demonstrated that IH increases the incidence of ischemia-related lethal ventricular arrhythmias. Among the potential mechanisms involved, spectral analysis of heart rate and blood pressure variability and catecholamine assay, showed a sympathetic activation in animals exposed to IH. IH was also responsible for alterations in ventricular repolarisation (increased QTc and Tpeak-Tend intervals) and dispersion of the transmural gradient (increased endocardial action potential duration). These alterations were associated with increased expression of endocardial LTCC and TRPC calcium channels.The second part of the thesis aimed at investigating zinc homeostasis in response to the oxidative stress induced by ischemia-reperfusion (IR) or IH as well as the beneficial effects of zinc supplementation in this context. We observed that IR and IH induced a decrease in myocardial and plasma zinc concentrations, respectively. We also highlighted the protective effects of zinc supplementation during reperfusion against the ventricular arrhythmias and myocardial dysfunction induced by IR. Zinc administration during reperfusion also abolished the increase in infarct size induced by chronic IH exposure.Finally, we investigated the effects of zinc depletion in endothelial cells exposed to TPEN, a specific zinc chelator. We observed that TPEN induced a nuclear translocation of HIF-1α and an increase in ET-1 secretion with a resulting increase in endothelial cell migration. Thus, zinc depletion appears to promote activation of the HIF-1-ET-1 axis, known for its deleterious effects upon IH.In summary, chronic IH exposure enhances ventricular arrhythmias and increases infarct size upon myocardial I/R. Sympathetic activation, oxidative stress and alterations of zinc homeostasis appear to be contributing factors. Pharmacological targeting of these alterations should be performed in order to confirm their role as well as to potentially prevent the deleterious cardiovascular consequences of IH and OSA

Dans la première partie de notre travail, nous avons étudié le rôle de la peroxyrédoxine-6 (Prdx6) sur un modèle d'ischémie/reperfusion. Comme la glutathion peroxydase (GSHPx) et la catalase, la Prdx6 est capable de neutraliser le peroxyde d'hydrogène et les hydroperoxydes organiques. Ces propriétés scavenger de la catalase et de la GSHPx jouent un rôle majeur dans la protection du tissu cardiaque soumis à un processus d'ischémie/reperfusion, en neutralisant les H2O2 et les hydroperoxydes formés dans ces conditions pathologiques. Nous avons donc cherché à vérifier si la Prdx6 peut contribuer également à un tel mécanisme de protection et nos résultats montrent que le déficit en Prdx6, chez la souris, ne peut être compensé par l'activité catalase ou l'activité GSHPx et suggère donc que cette enzyme joue un rôle non redondant avec les autres systèmes antioxydants cellulaires. Dans la seconde partie de ce travail, nous avons tenté de préciser le rôle potentiel de la glutarédoxine-2 (Glrx2) dans les conditions d'ischémie/reperfusion cardiaque. On sait en effet que la Glrx2 mitonchondriale joue un rôle important de régulateur redox dans de nombreux organes des mammifères, en particulier le coeur. Nous avons donc testé l'effet d'une surexpression myocardique de Glrx2 sur l'incidence de l'apoptose et de la nécrose au cours de l'ischémie et de la reperfusion. Sur des préparations de coeurs isolés de souris Glrx2 transgéniques soumis à une période de 30 minutes d'ischémie globale, suivie de 2 heures de reperfusion (modèle du coeur travaillant). Comparés à des coeurs d'animaux de souche sauvage, les coeurs des souris transgéniques Glrx2 maintenaient une fonction contractile significativement meilleure et présentaient une taille d'infarctus réduite ainsi que des phénomènes d'apoptose limités. La surexpression de Glrx2 entraînait également une diminution de la fuite de cardiolipine mitochondriale, une diminution de l'activité des espèces réactives dérivées de l'oxygène et une préservation du rapport glutathion réduit / glutathion oxydé. Dans la troisième partie de ce travail, nous avons étudié les effets d'une thérapie génique PR39 chez la souris. PR39 est un peptide pro-angiogénique qui a déjà été impliqué en pathologie cardiaque. Dans cette étude, des souris mâles C57B1/J6 subissaient une injection intracardiaque d'une suspension d'adénovirus : codant PR39 (PR39), ou contruit dominant négatif FGFR1 (FGFR1-dn), ou vecteur vide (EV), ou PR39 plus un plasmide codant un construit dominant négatif HIF-1 (PR39 + HIF-1-dn). Une semaine plus tard, les coeursétaient soumis à 20 min d'ischémie et 2 heures de reperfusion ex vivo. Dans ces conditions, l'hémodynamique cardiaque restait inchangée dans les coeurs PR39, alors qu'elle se détériorait significativement dans les autres groupes. La cotransfection d'HIF-1-dn avec PR39 abolissait totalement cet effet cardioprotecteur. Dans la dernière partie de ce travail, nous avons étudié la contribution d'un traitement à la dexamethazone sur la récupération post-ischémique de la fonction cardiaque et sur le développement des troubles du rythme de reperfusion. Dans cette étude conduite sur des coeurs isolés de rats, le prétraitement dexamethazone réduit significativement l'incidence de la fibrillation ventriculaire. Nos résultats suggèrent que l'inhibition de la libération du cytochrome-C est impliquée dans la cardioprotection par la dexaméthazone.