Mécanismes impliqués dans la modulation de la néovascularisation post-ischémique : rôle de la rénine et des microARNs

Les maladies cardiovasculaires ischémiques demeurent à ce jour la principale cause de morbidité et mortalité dans les pays industrialisés. La sévérité des dommages ischémiques est grandement influencée par la capacité adaptative de l’organisme à former de nouveaux vaisseaux sanguins (néovascularisation). Notre laboratoire a démontré au cours des dernières années que plusieurs facteurs de risques et phénotypes cliniques associés au développement de l’athérosclérose diminuent également la capacité de néovascularisation post-ischémique. Mes travaux de recherche visaient à mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la modulation de la néovascularisation post-ischémique en condition pathologique. Nous avons dans un premier temps étudié le rôle spécifique de la rénine, une composante du système rénineangiotensine (RAS) dont la stimulation chronique est impliquée à la fois dans la l’athérosclérose, la dysfonction des cellules endothéliales (ECs) et l’inhibition de la néovascularisation. Par la suite, nous avons investigué le rôle potentiel des micro-ARNs (miRs) lors de la modulation de la néovascularisation post-ischémique en condition athérosclérotique. Les miRs sont des petits ARNs non codants qui régulent négativement l’expression de plus de 60% des gènes. Ils sont de plus en plus reconnus comme ayant un rôle essentiel lors des processus biologiques physiologiques et pathologiques. Dans cette thèse, nous avons utilisé un modèle murin d’ischémie de la patte pour tester l’hypothèse que la rénine et les miRs sont impliqués dans de la modulation de la néovascularisation post-ischémique lors de conditions pathologiques. Les résultats de mon premier article ont permis de démontrer pour la première fois qu’une thérapie avec l’aliskiren, le seul inhibiteur direct de la rénine utilisé cliniquement, permet d’améliorer significativement la néovascularisation post-ischémique in vivo. En effet nous avons observé une amélioration de la récupération de la perfusion tissulaire, de la densité capillaire et artériolaire, et de l’expression de facteurs angiogéniques clés (VEGF, NO) dans les muscles ischémiques de souris traitées à l’aliskiren. En bref, nos résultats suggèrent que l’effet bénéfique de l’aliskiren sur la néovascularisation est au moins en partie causé par une action antioxydante qui améliore l’activité fonctionnelle des ECs et des cellules angiogéniques circulantes (PACs). Mon deuxième projet visait à identifier et caractériser le rôle de différents miRs potentiellement impliqués dans la défaillance de néovascularisation post-ischémique associée aux conditions athérosclérotiques. En utilisant la technologie de séquençage de deuxième génération et le qRT-PCR, nous avons identifié 2 miRs qui sont fortement diminués en condition hypercholestérolémique : le miR-150 (un miR pro-angiogénique) et le miR-146b (un miR anti-inflammatoire). Nous avons démontré que ces 2 miRs sont diminués in vivo dans le muscle ischémique des souris hypercholestérolémiques (HC), et également in vitro dans des ECs humaines exposé aux oxLDL. La diminution de l’expression du miR-150 et du miR-146b par l’hypercholestérolémie et les oxLDL semble inhiber la néovascularisation post-ischémique par deux mécanismes distincts (article 2 et 3). D’une part, la diminution du miR-150 cause une défaillance des fonctions angiogéniques des ECs et des PACs en stimulant l’expression de SRCIN1, un important inhibiteur endogène de la voie pro-angiogénique Src/Akt/eNOS (article 2). D’autre part et de façon similaire aux oxLDL, l’inhibition du miR146b cause une dysfonction endothéliale en augmentant les niveaux de stress oxydant et d’inflammation, un mécanisme qui implique l’induction du gène pro-inflammatoire TRAF6 (article 3). De façon importante, nos résultats démontrent pour la première fois qu’une injection intramusculaire locale de miR-150 ou de miR-146b permet de récupérer la néovascularisation post-ischémique en condition d’hypercholestérolémie. Nous avons aussi démontré que l’expression forcée du miR-150 ou du miR-146b améliore la fonction angiogénique des ECs humaines exposées aux oxLDL. Finalement, le nombre et l’activité fonctionnelle des PACs isolées de la moelle osseuse des souris HC peuvent aussi être restaurés par miR-150 et miR-146b. En conclusion, nos travaux ont permis d’identifier et de caractériser le rôle de miR-150 et de miR-146b dans la défaillance angiogénique lors de conditions athérosclérotiques. Cette thèse démontre aussi pour la première fois que des thérapies basées sur l’inhibition de la rénine ou la modulation de miRs spécifiques permettent d’améliorer la néovascularisation post-ischémique lors de situations pathologiques. Nos résultats pourraient donc aider au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement des maladies cardiovasculaires ischémiques sévères.

Keyphrases: Néovascularisation, Angiogenèse, Cellule endothéliale (EC), Cellule pro-Angiogénique (PAC), Athérosclérose, Hypercholestérolémie, Rénine, Inflammation, Stress oxydant, Ischémie, Inflammation