Identification d'une signature de 7 microARNs pour prédire l'insuffisance cardiaque après un infarctus et caractérisation des vésicules extracellulaires cardiaques impliquées dans leur transport

Identification of a microRNA-signature to predict heart failure after myocardial infarction and characterization of the cardiac extracellular vesicles involved in their transport

• Auteur / Autrice : Henri Charrier
• Direction : Florence Pinet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie, biologie cellulaire et moléculaire, physiologie et nutrition
• Date : Soutenance le 31/03/2020
• Etablissement(s) : Université de Lille (2018-2021)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Facteurs de risque et déterminants moléculaires des maladies liées au vieillissement (Lille) - Facteurs de Risque et Déterminants Moléculaires des Maladies liées au Vieillissement - U 1167
• Jury : Président / Présidente : Philippe Amouyel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Paul Mulder, Sandrine Horman
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Xavier Loyer, Carmen Martinez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vésicules extracellulaires

Remodelage ventriculaire

microARN

Infarctus du myocarde

prévention et contrôle

Défaillance cardiaque

Vésicules extracellulaires

Remodelage ventriculaire

MicroARN

Infarctus du myocarde

Prévention

Insuffisance cardiaque

Mots clés libres

Insuffisance cardiaque

Vésicules extracellulaires

MicroARNs

Remodelage ventriculaire gauche

Heart failure

Extracellular vesicles

MicroRNAs

Left ventricular remodelling

Résumé

Le remodelage du ventricule gauche (RVG) et ses mécanismes comme la fibrose et l'hypertrophie après l'infarctus du myocarde (IDM) peuvent mener à l'insuffisance cardiaque et sont associés à des modifications d'expression de microARNs. Les vésicules extracellulaires (VEs) sont des transporteurs hétérogènes des microARNs dont la composition dérive de leurs cellules sources. Les objectifs de cette thèse sont de définir une signature en microARNs capable de prédire le RVG et ses mécanismes après l'IDM et caractériser les vésicules extracellulaires (VEs) cardiaques impliquées dans leur transport.A partir des données moléculaires obtenues lors du RVG après l'IDM chez les rats après la ligature de l’artère coronaire et chez les patients de l’étude REVE-2 (REmodelage VEntriculaire), une signature de 7 microARNs susceptible de prédire le RVG a été identifiée. Pour valider cette signature, les microARNs ont été quantifiés après l'IDM chez les rats et chez les patients de l’étude REVE-2: leur modulation par le RVG a été confirmée dans le VG et le plasma des rats et le plasma des patients. Dans les fibroblastes (CFs) et les myocytes (CMs) cardiaques de rats néonataux, l'activation de la fibrose et de l'hypertrophie module aussi la signature en microARNs. Ces résultats confirment que la signature en microARNs permet de détecter le RVG et ses mécanismes après l'IDM.Nous avons montré que les petites VEs cardiaques isolées par ultracentrifugation sont impliquées dans le transport des microARNs de la signature. Les petites VEs cardiaques sont différentes entre les CFs et les CMs et entre le ventricule et le plasma de rats néonataux. Par analyse protéomique des VEs isolées par affinité lipidique à partir de ventricules et du plasma, la protéine 3 de liaison au domaine LIM (Ldb3) a été identifiée puis validée pour être plus abondante dans les petites VEs de ventricules comparées aux VEs de plasma, aux grandes VEs et aux particules non-VEs de ventricules séparées par chromatographie d'exclusion de taille. La détection de la signature en microARNs dans les VEs de plasma exprimant Ldb3 pourrait améliorer sa capacité à prédire spécifiquement le RVG et l'IC après l'IDM.

Left ventricular remodelling (LVR) and its mechanisms such as fibrosis and hypertrophy after myocardial infarction (MI) can lead to heart failure (HF) and are associated with modulation of microRNA levels. Extracellular vesicles (EVs) are heterogeneous transporters of microRNAs and their composition is derived from their cellular sources. This project aims to identify a microRNA-signature to predict LVR after MI and to characterize the cardiac extracellular vesicles (EVs) involved in their transport.Using molecular data of LVR after MI obtained in an experimental rat model in which MI is induced by coronary artery ligation and in post-MI patients from the REVE-2 study (REmodelage VEntriculaire), we identified a signature of 7 microRNAs able to detect LVR post-MI. To validate this signature, we quantified the 7 microRNAs after MI in rats and REVE-2 patients and we confirmed their modulation in the LV and plasma of rats and in the plasma of patients. In the cardiac fibroblasts (CFs) and myocytes (CMs) of neonatal rats, fibrosis activation and hypertrophy also lead to the modulation of the 7 microRNAs-signature. These results confirm that the 7 microRNAs-signature is able to detect LVR and its mechanisms after MI.We shown that the small cardiac EVs isolated by differential centrifugation were involved in the transport of microRNAs from the 7 microRNAs-signature. The small cardiac EVs are different between CFs and CMs and between ventricles and plasma. Proteomic analysis of EVs isolated by lipid affinity from ventricles and plasma identified the LIM domain binding 3 (Ldb3) protein that we validated to be more abundant in small cardiac EVs from ventricles than EVs from plasma, large EVs and non-EVs components separated by size exclusion chromatography. The detection of the 7 microRNAs-signature in the plasma EVs expressing Ldb3 may improve its ability to predict specifically LVR and HF after MI.