Rôle de la voie Hedgehog dans la physiopathologie de l’ischémie critique de membre inférieur et le maintien de l’intégrité endothéliale

Role of the Hedgehog signalling pathway in the physiopathology of critical limb ischemia and the maintenance of endothelial integrity

• Auteur / Autrice : Caroline Caradu
• Direction : Éric Ducasse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Cellulaire et Physiopathologie
• Date : Soutenance le 02/10/2020
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biologie des maladies cardiovasculaires (Pessac, Gironde)
• Jury : Président / Présidente : Kamel Mohammedi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Éric Ducasse, Kamel Mohammedi, Agnès Hartemann-Heurtier, Françoise Lenfant
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Agnès Hartemann-Heurtier, Françoise Lenfant

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules endothéliales

Ischémie

Diabètes

Protéine Sonic hedgehog

Mots clés libres

Signalisation Hedgehog

Vaisseaux

Cellules endothéliales

Ischémie critique de membre

Dysfonction endothéliale

Diabète

Hedgehog signaling

Blood vessels

Endothelial cells

Critical limb ischemia

Endothelial dysfunction

Diabetes

Résumé

La prévalence du diabète et de l’ischémie critique chronique (ICC) est en constante augmentation. Ces pathologies demeurent incurables et souvent intriquées. Des résultats suggèrent que la signalisation Hedgehog (Hh) participe au maintien de l'intégrité des microvaisseaux, et une régulation négative de Desert Hh (Dhh) est associée aux facteurs de risque cardiovasculaires, tels que l'âge, le diabète et l'obésité.L’objectif principal de cette thèse était d’explorer les mécanismes physiopathologiques conduisant à l’ICC avec pour hypothèse que la protéine Dhh dérivée de l'endothélium est essentielle au maintien de l'intégrité vasculaire.Nous avons démontré que Sonic Hh (Shh) endogène ne favorise pas l'angiogenèse post-ischémie et que l'absence de Shh conduit à une inflammation tissulaire ischémique aberrante et à une angiogenèse transitoire accrue. Chez l’homme, l'ICC était associée à des capillaires dysfonctionnels plutôt qu'à une diminution de la densité capillaire et Dhh était exprimé dans les cellules endothéliales (CE). Chez la souris, une carence en Dhh induisait une activation des CE et une fuite capillaire en raison d'une altération des jonctions adhérentes. L'agoniste de la signalisation Dhh améliorait significativement la fonction des CE sans favoriser l'angiogenèse, ce qui améliorait par la suite la perfusion musculaire.Ainsi, la restauration de la fonction des CE conduit à une récupération significative de la perfusion et de la réparation musculaire dans un contexte d’ICC de membre. La voie Hh, et plus particulièrement Dhh, semble être une cible thérapeutique prometteuse pour prévenir le dysfonctionnement endothélial impliqué dans les pathologies vasculaires ischémiques.

The prevalence of diabetes and critical limb ischemia (CLI) is steadily increasing. These pathologies remain incurable and often intertwined. Results suggest that Hedgehog (Hh) signaling is involved in maintaining microvessel integrity, and downregulation of Desert Hh (Dhh) is associated with cardiovascular risk factors, such as age, diabetes, and obesity.The main objective of this thesis was to explore the pathophysiological mechanisms leading to CLI with the hypothesis that endothelial Dhh is essential for the maintenance of vascular integrity.We have shown that endogenous Sonic Hh (Shh) does not promote post-ischemic angiogenesis and that the absence of Shh leads to aberrant ischemic tissue inflammation and increased transient angiogenesis. In humans, CLI was associated with dysfunctional capillaries rather than a decrease in capillary density, and Dhh was expressed in endothelial cells (EC). In mice, Dhh knockdown was associated with EC activation and capillary leakage secondary to the alteration of adherent junctions. Dhh's agonist significantly improved EC function without promoting angiogenesis, which subsequently improved muscle perfusion.Thus, restoration of EC function leads to a significant recovery of perfusion and muscle repair in the context of CLI. The Hh signaling pathway, and more particularly Dhh, appears to be a promising therapeutic target for preventing the endothelial dysfunction involved in ischemic vascular pathologies.