Novel surface-tethered estrogen polymeric platforms in cardiovascular regenerative medicine

L’estradiol (E2) est une hormone femelle qui joue un rôle essentiel, à la fois dans la régulation et dans la détermination de certaines conditions physiologiques in vivo, telle que la différenciation et la prolifération cellulaire. Lorsque l’E2 est donné en supplément, par exemple dans le cas de thérapie hormonale, deux effets sont observés, un effet génomique et un effet non-génomique, de par son interaction avec les récepteurs à œstrogène du noyau ou de la membrane cellulaire, respectivement. L’effet non-génomique est plus difficile à étudier biologiquement parce que l’effet se produit sur une échelle de temps extrêmement courte et à cause de la nature hydrophobe de l’E2 qui réduit sa biodisponibilité et donc son accessibilité aux cellules cibles. C’est pourquoi il est nécessaire de développer des systèmes d’administration de l’E2 qui permettent de n’étudier que l’effet non-génomique de l’œstrogène. Une des stratégies employée consiste à greffer l’E2 à des macromolécules hydrophiles, comme de l’albumine de sérum bovin (BSA) ou des dendrimères de type poly(amido)amine, permettant de maintenir l’interaction de l’E2 avec les récepteurs d’œstrogène de la membrane cellulaire et d’éviter la pénétration de l’E2 dans le noyau des cellules. Toutefois, ces systèmes macromolécules-E2 sont critiquables car ils sont peu stables et l’E2 peut se retrouver sous forme libre, ce qui affecte sa localisation cellulaire. L’objectif de cette thèse est donc de développer de nouvelles plateformes fonctionnalisées avec de l’E2 en utilisant les approches de synthèses ascendantes et descendantes. Le but de ces plateformes est de permettre d’étudier le mécanisme de l’effet non-génomique de l’E2, ainsi que d’explorer des applications potentielles dans le domaine biomédical. L’approche ascendante est basée sur un ligand d’E2 activé, l’acide 17,α-éthinylestradiol-benzoïque, attaché de façon covalente à un polymère de chitosan avec des substitutions de phosphorylcholine (CH-PC-E2). L’estradiol est sous forme de pro-drogue attachée au polymère qui s’auto-assembler pour former un film. L’effet biologique de la composition chimique du film de chitosan-phosphorylcholine a été étudié sur des cellules endothéliales. Les films de compositions chimiques différentes ont préalablement été caractérisés de façon physicochimique. La topographie de la surface, la charge de surface, ainsi que la rhéologie des différents films contenant 15, 25, ou 40% molaires de phosphorylcholine, ont été étudiés par microscopie à force atomique (AFM), potentiel zêta, résonance plasmonique de surface et par microbalance à cristal de quartz avec dissipation (QCM-D). Les résultats de QCM-D ont montré que plus la part molaire en phosphorylcholine est grande moins il y a de fibrinogène qui s’adsorbe sur le film de CH-PC. Des cellules humaines de veine ombilicale (HUVECs) cultivées sur des films de CH-PC25 et de CH-PC40 forment des amas cellulaire appelés sphéroïdes au bout de 4 jours, alors que ce n’est pas le cas lorsque ces cellules sont cultivées sur des films de CH-PC15. L’attachement de l’estradiol au polymère a été caractérisé par plusieurs techniques, telles que la résonance magnétique nucléaire de proton (1H NMR), la spectroscopie infrarouge avec transformée de Fourier à réfraction totale atténuée (FTIR-ATR) et la spectroscopie UV-visible. La nature hydrogel des films (sa capacité à retenir l’eau) ainsi que l’interaction des films avec des récepteurs à E2, ont été étudiés par la QCM-D. Des études d’imagerie cellulaires utilisant du diacétate de diaminofluoresceine-FM ont révélé que les films hydrogels de CH-PC-E2 stimulent la production d’oxyde nitrique par les cellules endothéliales, qui joue un rôle protecteur pour le système cardiovasculaire. L’ensemble de ces études met en valeur les rôles différents et les applications potentielles qu’ont les films de type CH-PC-E2 et CH-PC dans le cadre de la médecine cardiovasculaire régénérative. L’approche descendante est basée sur l’attachement de façon covalente d’E2 sur des ilots d’or de 2 μm disposés en rangées et espacés par 12 μm sur un substrat en verre. Les ilots ont été préparés par photolithographie. La surface du verre a quant à elle été modifiée à l’aide d’un tripeptide cyclique, le cRGD, favorisant l’adhésion cellulaire. L’attachement d’E2 sur les surfaces d’or a été suivi et confirmé par les techniques de SPR et de QCM-D. Des études d’ELISA ont montré une augmentation significative du niveau de phosphorylation de la kinase ERK (marqueur important de l’effet non-génomique) après 1 heure d’exposition des cellules endothéliales aux motifs alternant l’E2 et le cRGD. Par contre lorsque des cellules cancéreuses sont déposées sur les surfaces présentant des motifs d’E2, ces cellules ne croissent pas, ce qui suggère que l’E2 n’exerce pas d’effet génomique. Les résultats de l’approche descendante montrent le potentiel des surfaces présentant des motifs d’E2 pour l’étude des effets non-génomiques de l’E2 dans un modèle in vitro.

Soutenir l'autodétermination des personnes présentant une déficience intellectuelle : contribution de la théorie de l'autodétermination

Depuis les années 1980, le développement de l’autodétermination des personnes présentant une déficience intellectuelle (DI) est devenu une priorité dans les interventions qui leur sont offertes. Les agents de socialisation (p.ex., éducateurs, travailleurs sociaux, enseignants, parents, etc.) ont un rôle crucial dans sa promotion de par le soutien qu’ils leur offrent et les apprentissages qu’ils tentent de favoriser chez elles. La façon de communiquer et le type de relation que les agents de socialisation établissent avec la personne présentant une DI ont une influence certaine dans son développement. Pourtant, peu d’études ont jusqu’à ce jour évalué quelles sont les manières optimales de communiquer et d’interagir des agents socialisation pouvant faciliter l’autodétermination des personnes présentant une DI. Ancrée dans la théorie de l’autodétermination (TAD), cette thèse s’intéresse à évaluer, les effets d’un type de soutien spécifique, le soutien à l’autonomie (ou à l’autodétermination; SA, une manière de communiquer et d’être en relation qui satisfait le besoin d’autodétermination), sur la satisfaction du besoin d’autodétermination et la présence de bénéfices comportementaux, motivationnels et affectifs chez les personnes présentant une déficience intellectuelle légère (DIL) dans un contexte d’apprentissage. Deux articles seront présentés dans cette thèse. Le concept d’autodétermination comprend une large littérature et revêt de multiples définitions. Le premier article, de nature théorique, permettra de mieux le comprendre et de l’éclaircir à la lumière de la théorie fonctionnelle de l’autodétermination (TfAD) et de la théorie de l’autodétermination (TAD). Les études portant sur les interventions de promotion de l’autodétermination de la TAD et de la TfAD seront présentées. Dans un deuxième temps, la TAD et la TfAD seront comparées et contrastées l’une avec l’autre ce qui permettra de démontrer leurs différences, leurs similarités et leurs complémentarités tant au niveau théorique que de l’intervention. Enfin, il est proposé que le SA étudié par la TAD puisse constituer une intervention prometteuse, en plus des interventions proposées par la TfAD, afin de favoriser le développement de l’autodétermination et engendrer des bénéfices comportementaux, motivationnels et affectifs chez cette population. La deuxième étude visera à évaluer cette proposition. Par le biais d’une étude expérimentale, il sera évalué si le SA peut satisfaire le besoin d’autonomie/autodétermination des personnes présentant une DIL et peut faciliter l’intériorisation de la valeur d’une tâche, l’engagement et la diminution de l’anxiété lorsqu’ils réalisent une tâche de résolution de problème, une activité d’apprentissage qui est à la fois importante et fastidieuse. Ainsi, l’étude permettra de comparer les effets d’une tâche réalisée avec ou sans SA (condition expérimentale et témoin respectivement). Les participants (N = 51) présentaient tous une DIL et ont été recrutés dans un centre de réadaptation de la région de Montréal, au Québec (Canada). Les résultats démontrent que comparativement à la condition témoin, le SA amène chez les participants une satisfaction plus élevée du besoin d’autodétermination, un plus grand niveau d’engagement, une plus grande diminution de leur anxiété lors de l’activité et facilite l’intériorisation de la valeur de la tâche. La signification et l’interprétation de ces résultats, de même que leurs implications potentielles pour la recherche et les interventions offertes à ces personnes sont finalement discutées.