Cyclooxygenase-2-linked attenuation of hypoxia-induced pulmonary hypertension and intravascular thrombosis

Exogenous prostacyclin is effective in reducing pulmonary vascular resistance in some forms of human pulmonary hypertension (PH). To explore whether endogenous prostaglandins played a similar role in pulmonary hypertension, we examined the effect of deleting cyclooxygenase (COX)-gene isoforms in a chronic hypoxia model of PH. Pulmonary hypertension, examined by direct measurement of right ventricular end systolic pressure (RVESP), right ventricular hypertrophy (n = 8), and hematocrit (n = 3), was induced by 3 weeks of hypobarichypoxia in wild-type and COX-knockout (KO) mice. RVESP was increased in wild-type hypoxic mice compared with normoxic controls (24.4 ± 1.4 versus 13.8 ± 1.9 mm Hg; n = 8; p < 0.05). COX-2 KO mice showed a greater increase in RVESP following hypoxia (36.8 ± 2.7 mm Hg; p < 0.05). Urinary thromboxane (TX)B2 excretion increased following hypoxia (44.6 ± 11.1 versus 14.7 ± 1.8 ng/ml; n = 6; p < 0.05), an effect that was exacerbated by COX-2 gene disruption (54.5 ± 10.8 ng/ml; n = 6). In contrast, the increase in 6-keto-prostacyclin1α excretion following hypoxia was reduced by COX-2 gene disruption (29 ± 3 versus 52 ± 4.6 ng/ml; p < 0.01). Tail cut bleed times were lower following hypoxia, and there was evidence of intravascular thrombosis in lung vessels that was exacerbated by disruption of COX-2 and reduced by deletion of COX-1. The TXA2/endoperoxide receptor antagonist ifetroban (50 mg/kg/day) offset the effect of deleting the COX-2 gene, attenuating the hypoxia-induced rise in RVESP and intravascular thrombosis. COX-2 gene deletion exacerbates pulmonary hypertension, enhances sensitivity to TXA2, and induces intravascular thrombosis in response to hypoxia. The data provide evidence that endogenous prostaglandins modulate the pulmonary response to hypoxia. Copyright © 2008 by The American Society for Pharmacology and Experimental Therapeutics.

Human breast cancer cell metastasis to long bone and soft organs of nude mice : a quantitative assay

Bone is a common metastatic site in human breast cancer (HBC). Since bone metastasis occurs very rarely from current spontaneous or experimental metastasis models of HBC cells in nude mice, an arterial seeding model involving the direct injection of the cells into the left ventricle has been developed to better understand the mechanisms involved in this process. We present here a sensitive polymerase chain reaction (PCR) method to detect and quantitate bone and soft organ metastasis in nude mice which have been intracardially inoculated with Lac Z transduced HBC cells. Amplification of genomically incorporated Lac Z sequences in MDA-MB-231-BAG HBC cells enables us to specifically detect these cells in mouse organs and bones. We have also created a competitive template to use as an internal standard in the PCR reactions, allowing us to better quantitate levels of HBC metastasis. The results of this PCR detection method correlate well with cell culture detection from alternate long bones from the same mice, and are more sensitive than gross Lac Z staining with X-gal or routine histology. Comparable qualitative results were obtained with PCR and culture in a titration experiment in which mice were inoculated with increasing numbers of cells, but PCR is more quantifiable, less time consuming, and less expensive. This assay can be employed to study the molecular and cellular aspects of bone metastasis, and could easily be used in conjunction with RT-PCR-based analyses of gene products which may be involved with HBC metastasis.

An MMP13-selective inhibitor delays primary tumor growth and the onset of tumor-associated osteolytic lesions in experimental models of breast cancer

We investigated the effects of the matrix metalloproteinase 13 (MMP13)-selective inhibitor, 5-(4-{4-[4-(4-fluorophenyl)-1,3-oxazol-2-yl]phenoxy}phenoxy)-5-(2-methoxyethyl) pyrimidine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione (Cmpd-1), on the primary tumor growth and breast cancer-associated bone remodeling using xenograft and syngeneic mouse models. We used human breast cancer MDA-MB-231 cells inoculated into the mammary fat pad and left ventricle of BALB/c Nu/Nu mice, respectively, and spontaneously metastasizing 4T1.2-Luc mouse mammary cells inoculated into mammary fat pad of BALB/c mice. In a prevention setting, treatment with Cmpd-1 markedly delayed the growth of primary tumors in both models, and reduced the onset and severity of osteolytic lesions in the MDA-MB-231 intracardiac model. Intervention treatment with Cmpd-1 on established MDA-MB-231 primary tumors also significantly inhibited subsequent growth. In contrast, no effects of Cmpd-1 were observed on soft organ metastatic burden following intracardiac or mammary fat pad inoculations of MDA-MB-231 and 4T1.2-Luc cells respectively. MMP13 immunostaining of clinical primary breast tumors and experimental mice tumors revealed intra-tumoral and stromal expression in most tumors, and vasculature expression in all. MMP13 was also detected in osteoblasts in clinical samples of breast-to-bone metastases. The data suggest that MMP13-selective inhibitors, which lack musculoskeletal side effects, may have therapeutic potential both in primary breast cancer and cancer-induced bone osteolysis.

Feasibility of perflutren microsphere contrast transthoracic echocardiography in the visualization of ventricular endocardium during venovenous extracorporeal membrane oxygenation in a validated ovine model

Background: Transthoracic echocardiography (TTE) during extra corporeal membrane oxygenation (ECMO) is important but can be technically challenging. Contrast-specific TTE can improve imaging in suboptimal studies. These contrast microspheres are hydrodynamically labile structures. This study assessed the feasibility of contrast echocardiography (CE) during venovenous (VV) ECMO in a validated ovine model. Method: Twenty-four sheep were commenced on VV ECMO. Parasternal long-axis (Plax) and short-axis (Psax) views were obtained pre- and postcontrast while on VV ECMO. Endocardial definition scores (EDS) per segment were graded: 1 = good, 2 = suboptimal 3 = not seen. Endocardial border definition score index (EBDSI) was calculated for each view. Endocardial length (EL) in the Plax view for the left ventricle (LV) and right ventricle (RV) was measured. Results: Summation EDS data for the LV and RV for unenhanced TTE (UE) versus CE TTE imaging: EDS 1 = 289 versus 346, EDS 2 = 38 versus 10, EDS 3 = 33 versus 4, respectively. Wilcoxon matched-pairs rank-sign tests showed a significant ranking difference (improvement) pre- and postcontrast for the LV (P < 0.0001), RV (P < 0.0001) and combined ventricular data (P < 0.0001). EBDSI for CE TTE was significantly lower than UE TTE for the LV (1.05 ± 0.17 vs. 1.22 ± 0.38, P = 0.0004) and RV (1.06 ± 0.22 vs. 1.42 ± 0.47, P = 0.0.0006) respectively. Visualized EL was significantly longer in CE versus UE for both the LV (58.6 ± 11.0 mm vs. 47.4 ± 11.7 mm, P < 0.0001) and the RV (52.3 ± 8.6 mm vs. 36.0 ± 13.1 mm, P < 0.0001), respectively. Conclusions: Despite exposure to destructive hydrodynamic forces, CE is a feasible technique in an ovine ECMO model. CE results in significantly improved EDS and increased EL.

Ventricular repolarization during cardiovascular autonomic function testing

The autonomic nervous system is an important modulator of ventricular repolarization and arrhythmia vulnerability. This study explored the effects of cardiovascular autonomic function tests on repolarization and its heterogeneity, with a special reference to congenital arrhythmogenic disorders typically associated with stress-induced fatal ventricular arrhythmias. The first part explored the effects of standardized autonomic tests on QT intervals in a 12-lead electrocardiogram and in multichannel magnetocardiography in 10 healthy adults. The second part studied the effects of deep breathing, Valsalva manouvre, mental stress, sustained handgrip and mild exercise on QT intervals in asymptomatic patients with LQT1 subtype of the hereditary long QT syndrome (n=9) and in patients with arrhythmogenic right ventricular dysplasia (ARVD, n=9). Even strong sympathetic activation had no effects on spatial QT interval dispersion in healthy subjects, but deep respiratory efforts and Valsalva influenced it in ways that were opposite in electrocardiographic and magnetocardiographic recordings. LQT1 patients showed blunted QT interval and sinus nodal responses to sympathetic challenge, as well as an exaggerated QT prolongation during the recovery phases. LQT1 patients showed a QT interval recovery overshoot in 2.4 ± 1.7 tests compared with 0.8 ± 0.7 in healthy controls (P = 0.02). Valsalva strain prolonged the T wave peak to T wave end interval only in the LQT1 patients, considered to reflect the arrhythmogenic substrate in this syndrome. ARVD patients showed signs of abnormal repolarization in the right ventricle, modulated by abrupt sympathetic activation. An electrocardiographic marker reflecting interventricular dispersion of repolarization was introduced. It showed that LQT1 patients exhibit a repolarization gradient from the left ventricle towards the right ventricle, significantly larger than in controls. In contrast, ARVD patients showed a repolarization gradient from the right ventricle towards the left. Valsalva strain amplified the repolarization gradient in LQT1 patients whereas it transiently reversed it in patients with ARVD. In conclusion, intrathoracic volume and pressure changes influence regional electrocardiographic and magnetocardiographic QT interval measurements differently. Especially recovery phases of standard cardiovascular autonomic functions tests and Valsalva manoeuvre reveal the abnormal repolarization in asymptomatic LQT1 patients. Both LQT1 and ARVD patients have abnormal interventricular repolarization gradients, modulated by abrupt sympathetic activation. Autonomic testing and in particular the Valsalva manoeuvre are potentially useful in unmasking abnormal repolarization in these syndromes.

Dieta hiperlipídica com ou sem adição de sal modula diferentemente a produção de peptídeo natriurético atrial e a expressão de renina em camundongos

Estudo dos efeitos de uma dieta rica em sal e / ou gordura saturada em grânulos de peptídeo natriurético atrial (ANP), hipertensão, expressão da renina e ultraestrutura cardíaca em camundongos C57Bl / 6. Camundongos machos adultos jovens foram separados em quatro grupos (n = 12) e alimentados com uma das seguintes dietas por 9 semanas: dieta padrão para roedores (Grupo P), dieta hiperlipídica (Grupo HL), dieta hipersódica (Grupo HS) e dieta hiperlipídica e hipersódica simultaneamente (HL-HS). Foram examinados: alterações no ANP sérico, ultra-estrutura dos cardiomiócitos produtores de ANP, estrutura do ventrículo esquerdo, pressão arterial sanguínea, expressão da renina no rim, taxa de filtração glomerular (TFG), eficiência alimentar, parâmetros lipídicos e glicídicos. Os animais alimentados com dieta hiperlipídica mostraram um pequeno aumento na produção de ANP, discreta hipertrofia ventricular esquerda, aumento da eficiência alimentar, dislipidemia e hiperglicemia. Animais alimentados com dieta hipersódica tiveram um grande aumento na produção de grânulos de ANP e correspondente elevação do seu nível sérico, hipertrofia ventricular esquerda, hipertensão arterial, diminuição dos níveis de renina e aumento da TFG. A combinação das duas dietas (HL-HS) teve um efeito aditivo. A ingestão de uma dieta com alto teor de sal e lipídeos induz alterações ultraestruturais dos cardiomiócitos, aumento da produção de ANP e elevação de seu nível sérico e reduz a quantidade de renina no rim.

Trace metals in common marine foods of the Pacific Coast

Trace metal analysis of 23 species of common Pacific Coast marine foods revealed high cadmium values for Bent-nosed clams (Macoma nasuta), Bay mussels (Mytilus edulis), Bay oysters (Osrtrea lurida), Pacific oysters (Crassostrea gigas), and Littleneck clams (Protothaca staminea). Metals were found to concentrate in the gills, heart, and visceral mass of all 10 species of bivalve mollusks examined. Swordfish (Xiphias gladius) and Salmon (Oncorhynchus tshawytscha) demonstrated the highest cadmium values for fish flesh.

Detection of Staphylococcus aureus by 16S rRNA directed in situ hybridisation in a patient with a brain abscess caused by small colony variants.

Kipp F, Ziebuhr W, Becker K, Krimmer V, Höbeta N, Peters G, Von Eiff C. Institute of Medical Microbiology, Hospital and Clinics, University of Münster, Germany. A 45 year old man was admitted to hospital with a right sided facial paralysis and three month history of seizures. Computed tomography showed a left temporal mass including both intracerebral and extracerebral structures. Ten years earlier the patient had undergone a neurosurgical intervention in the same anatomical region to treat a subarachnoid haemorrhage. In tissue samples and pus obtained during neurosurgery, Staphylococcus aureus was detected by a 16S rRNA-directed in situ hybridisation technique. Following long term cultivation, small colony variants (SCV) of methicillin resistant S aureus were identified. The patient was treated successfully with a combination of vancomycin and rifampin followed by prolonged treatment with teicoplanin, with no sign of infection on follow up nine months after discharge. This is the first report in which S aureus SCV have been identified as causative organisms in a patient with brain abscess and in which in situ hybridisation has been used to detect S aureus in a clinical specimen containing SCV. Antimicrobial agents such as rifampin which have intracellular activity should be included in treatment of infections caused by S aureus SCV.

Expression of the counter-regulatory peptide intermedin is augmented in the presence of oxidative stress in hypertrophied cardiomyocytes.

Background: Intermedin (IMD), a novel cardiac peptide related to adrenomedullin (AM), protects against myocardial ischemia-reperfusion injury and attenuates ventricular remodelling. IMD’s actions are mediated by a calcitonin receptor-like receptor in association with receptor activity modifying proteins (RAMPs 1-3). Aim/method: using the spontaneously hypertensive rat (SHR) and normotensive Wistar Kyoto (WKY) rat at 20 weeks of age, to examine (i) the presence of myocardial oxidative stress and concentric hypertrophy; (ii) expression of IMD, AM and receptor components. Results: In left and right ventricular cardiomyocytes from SHR vs. WKY cell width (26% left, 15% right) and mRNA expression of hypertrophic markers ANP (2.7 fold left, 2.7 fold right) and BNP (2.2 fold left, 2.0 fold right) were enhanced. In left ventricular cardiomyocytes only (i) oxidative stress was indicated by increased membrane protein carbonyl content (71%) and augmented production of O2- anion (64%); (ii) IMD (6.8 fold), RAMP1 (2.5 fold) and RAMP3 (2.0 fold) mRNA was increased while AM and RAMP2 mRNA was not altered; (iii) abundance of RAMP1 (by 48%), RAMP2 (by 41%) and RAMP3 (by 90%) monomers in cell membranes was decreased. Conclusion: robust augmentation of IMD expression in hypertrophied left ventricular cardiomyocytes indicates a prominent role for this counter-regulatory peptide in the adaptation of the SHR myocardium to the stresses imposed by chronic hypertension. The local concentration and action of IMD may be further enhanced by down-regulation of NEP within the left ventricle.

Myocardial infarction in the C57BL/6J mouse - A quantifiable and highly reproducible experimental model

Introduction: The laboratory mouse is a powerful tool in cardiovascular research. In this report, we describe a method for a reproducible mouse myocardial infarction model that would allow subsequent comparative and quantitative studies on molecular and pathophysiological variables. Methods: (A) The distribution of the major coronary arteries including the septal artery in the left ventricle of the C57BL/6J mice (n=20) was mapped by perfusion of latex dye or fluorescent beads through the aorta. (B) The territory of myocardial infarction after the ligation of the most proximal aspect of the left anterior descending (LAD) coronary artery was quantified. (C) The consistency in the histological changes parallel to the infarction at different time points was analyzed. Results: (A) The coronary artery tree of the mouse is different from human and, particularly, in regard to the blood supply of the septum. (B) Contrary to previous belief, the septal coronary artery in the mouse is variable in origin. (C) A constant ligation of the LAD immediately below the left auricular level ensures a statistically significant reproducible infarct size. (D) The ischemic changes can be monitored at a histological level in a way similar to what is described in the human. Conclusion: We illustrate a method for maximal reproducibility of experimental acute myocardial infarction in the mouse model, due to a consistent loss of perfusion in the lower half of the left ventricle. This will allow the study of molecular and physiological variables in a controlled and quantifiable experimental model environment. (C) 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.

Impact de l’axe de la parathormone sur la masse ventriculaire gauche suite à une chirurgie de remplacement de la valve aortique

L’hypertrophie du ventricule gauche est une complication fréquente chez les gens souffrant de sténose aortique. Lorsque ces patients subissent un remplacement de la valve aortique, l’ampleur de la régression de l’hypertrophie dépend de plusieurs facteurs hémodynamiques qui sont peu ou pas modifiables. Dans ce travail, l’implication de la parathormone dans l’hypertrophie du ventricule gauche chez ces patients a été évaluée. Il s’agit d’une étude transversale comptant 195 patients recrutés 8±3,5 ans après leur chirurgie. La fonction et la masse ventriculaire gauche ont été évaluées par échocardiographie Doppler. Des mesures du niveau plasmatique de parathormone, de vitamine D, de calcium et de phosphate ont été obtenues. Les résultats démontrent que le niveau de parathormone est associé de façon indépendante et significative avec la masse ventriculaire gauche et l’hypertrophie du ventricule gauche. De plus, le niveau de vitamine D et la fonction rénale étaient en corrélation inverse avec le niveau de parathormone.

Myocardial angiogenesis induction with bone protein derived growth factors (animal experiment).

Myocardial angiogenesis induction with vascular growth factors constitutes a potential strategy for patients whose coronary artery disease is refractory to conventional treatment. The importance of angiogenesis in bone formation has led to the development of growth factors derived from bovine bone protein. Twelve pigs (mean weight, 73 +/- 3 kg) were chosen for the study. In the first group (n = 6, growth factor group) five 100 micrograms boluses of growth factors derived from bovine bone protein, diluted in Povidone 5%, were injected in the lateral wall of the left ventricle. In the second group (n = 6, control group), the same operation was performed but only the diluting agent was injected. All the animals were sacrificed after 28 days and the vascular density of the left lateral wall (expressed as the number of vascular structures per mm2) as well as the area of blood vessel profiles per myocardial area analysed were determined histologically with a computerised system. The growth factor group had a capillary density which was significantly higher than that of the control group: 12.6 +/- 0.9/mm2 vs 4.8 +/- 0.5/mm2 (p < 0.01). The same holds true for the arteriolar density: 1 +/- 0.2/mm2 vs 0.3 +/- 0.1/mm2 (p < 0.01). The surface ratios of blood vessel profiles per myocardial area were 4900 +/- 800 micron 2/mm2 and 1550 +/- 400 micron 2/mm2 (p < 0.01) respectively. In this experimental model, bovine bone protein derived growth factors induce a significant neovascularisation in healthy myocardium, and appear therefore as promising candidates for therapeutic angiogenesis.

Étude d’un modèle murin de vieillissement sur la sténose valvulaire aortique

La sténose valvulaire aortique (SVA) est une pathologie associée au vieillissement et aux facteurs de risque cardiovasculaire. Afin d’étudier la SVA et d’explorer de nouvelles thérapies, plusieurs modèles animaux ont été récemment développés, mais la plupart de ces modèles ciblent les mécanismes de développement de la SVA reliés à l’hypercholestérolémie. Le syndrome de Werner (WS) est une maladie caractérisée par un vieillissement prématuré. Récemment, il a été découvert que des souris mutantes ayant une délétion du domaine hélicase du gène Werner, responsable du WS, démontraient un profile hémodynamique typique de la SVA. De ce fait, nous avons émis l’hypothèse que ces souris pourraient développer une SVA plus rapidement que des souris de type sauvage. Nous avons donc étudié les effets cette mutation chez des souris WrnΔhel/Δhel, en comparant le taux de progression d’une SVA entre des souris WrnΔhel/Δhel (WrnΔhel) et des souris de type sauvage comme groupe contrôle. À la suite d’une diète riche en sucre et en gras sur une période de 24 semaines, les souris WrnΔhel ont démontré une diminution plus prononcée de leur aire de valve aortique (mesures échocardiographiques) que les souris contrôles, supportée par les analyses histologiques concernant la fibrose des valves aortiques. Les souris n’ont toutefois développé aucun signe évident d’athérosclérose comme l’infiltration de lipides ou l’inflammation, bien que certaines caractéristiques liées à la dysfonction endothéliale semblent être augmentées chez les souris WrnΔhel. D’autres mesures échocardiographiques indiquant une SVA, comme une hypertrophie du ventricule gauche dans le groupe WrnΔhel, ont été obtenues. Nous avons aussi observé des indices de vieillissement plus marqués quant aux analyses sanguines et de la moelle osseuse des souris WrnΔhel en comparaison avec les souris contrôles. Par conséquent, ce modèle expérimental de vieillissement pourrait être utilisé pour les études futures sur la SVA sans les principaux effets athérogéniques des autres modèles expérimentaux.

Cardiologie nucléaire du 21ième siècle : nouveautés et réalités

Les maladies cardio-vasculaires demeurent une cause majeure de mortalité et morbidité dans les sociétés développées. La recherche de déterminants prédictifs d’évènements vasculaires représente toujours un enjeu d’actualité face aux coûts croissants des dépenses reliées aux soins médicaux et à l’élargissement des populations concernées, notamment face à l’occidentalisation des pays émergeants comme l’Inde, le Brésil et la Chine. La cardiologie nucléaire occupe depuis trente ans, une place essentielle dans l’arsenal des méthodes diagnostiques et pronostiques des cardiopathies. De plus, de nouvelles percées permettront de dépister d’une façon plus précoce et précise, la maladie athérosclérotique cardiaque et périphérique chez les populations atteintes ainsi qu’en prévention primaire. Nous présenterons dans cette thèse, deux approches nouvelles de la cardiologie nucléaire. La dysfonction endothéliale est considérée comme le signal pathologique le plus précoce de l’athérosclérose. Les facteurs de risques cardiovasculaires traditionnels atteignent la fonction endothéliale et peuvent initier le processus d’athérosclérose même en l’absence de lésion endothéliale physique. La quantification de la fonction endothéliale coronarienne comporte donc un intérêt certain comme biomarqueur précoce de la maladie coronarienne. La pléthysmographie isotopique, méthodologie développée lors de ce cycle d’étude, permet de quantifier la fonction endothéliale périphérique, cette dernière étant corrélée à la fonction endothéliale coronarienne. Cette méthodologie est démontrée dans le premier manuscrit (Harel et. al., Physiol Meas., 2007). L’utilisation d’un radiomarquage des érythrocytes permet la mesure du flot artériel au niveau du membre supérieur pendant la réalisation d’une hyperémie réactive locale. Cette nouvelle procédure a été validée en comparaison à la pléthysmographie par jauge de contrainte sur une cohorte de 26 patients. Elle a démontré une excellente reproductibilité (coefficient de corrélation intra-classe = 0.89). De plus, la mesure du flot artérielle pendant la réaction hyperémique corrélait avec les mesure réalisées par la méthode de référence (r=0.87). Le deuxième manuscrit expose les bases de la spectroscopie infrarouge comme méthodologie de mesure du flot artériel et quantification de la réaction hyperémique (Harel et. al., Physiol Meas., 2008). Cette étude utilisa un protocole de triples mesures simultanées à l’aide de la pléthysmographie par jauge de contrainte, radio-isotopique et par spectroscopie infrarouge. La technique par spectroscopie fut démontrée précise et reproductible quant à la mesure des flots artériels au niveau de l’avant-bras. Cette nouvelle procédure a présenté des avantages indéniables quant à la diminution d’artéfact et à sa facilité d’utilisation. Le second volet de ma thèse porte sur l’analyse du synchronisme de contraction cardiaque. En effet, plus de 30% des patients recevant une thérapie de resynchronisation ne démontre pas d’amélioration clinique. De plus, ce taux de non-réponse est encore plus élevé lors de l’utilisation de critères morphologiques de réponse à la resynchronisation (réduction du volume télésystolique). Il existe donc un besoin urgent de développer une méthodologie de mesure fiable et précise de la dynamique cardiaque. Le troisième manuscrit expose les bases d’une nouvelle technique radio-isotopique permettant la quantification de la fraction d’éjection du ventricule gauche (Harel et. al. J Nucl Cardiol., 2007). L’étude portant sur 202 patients a démontré une excellente corrélation (r=0.84) avec la méthode de référence (ventriculographie planaire). La comparaison avec le logiciel QBS (Cedar-Sinai) démontrait un écart type du biais inférieur (7.44% vs 9.36%). De plus, le biais dans la mesure ne démontrait pas de corrélation avec la magnitude du paramètre pour notre méthodologie, contrairement au logiciel alterne. Le quatrième manuscrit portait sur la quantification de l’asynchronisme intra-ventriculaire gauche (Harel et. al. J Nucl Cardiol, 2008). Un nouveau paramètre tridimensionnel (CHI: contraction homogeneity index) (médiane 73.8% ; IQ 58.7% - 84.9%) permis d’intégrer les composantes d’amplitude et du synchronisme de la contraction ventriculaire. La validation de ce paramètre fut effectuée par comparaison avec la déviation standard de l’histogramme de phase (SDΦ) (médiane 28.2º ; IQ 17.5º - 46.8º) obtenu par la ventriculographie planaire lors d’une étude portant sur 235 patients. Ces quatre manuscrits, déjà publiés dans la littérature scientifique spécialisée, résument une fraction des travaux de recherche que nous avons effectués durant les trois dernières années. Ces travaux s’inscrivent dans deux axes majeurs de développement de la cardiologie du 21ième siècle.

Études de réseaux d’expression génique : utilité pour l’élucidation des déterminants génétiques des traits complexes

Les traits quantitatifs complexes sont des caractéristiques mesurables d’organismes vivants qui résultent de l’interaction entre plusieurs gènes et facteurs environnementaux. Les locus génétiques liés à un caractère complexe sont appelés «locus de traits quantitatifs » (QTL). Récemment, en considérant les niveaux d’expression tissulaire de milliers de gènes comme des traits quantitatifs, il est devenu possible de détecter des «QTLs d’expression» (eQTL). Alors que ces derniers ont été considérés comme des phénotypes intermédiaires permettant de mieux comprendre l’architecture biologique des traits complexes, la majorité des études visent encore à identifier une mutation causale dans un seul gène. Cette approche ne peut remporter du succès que dans les situations où le gène incriminé a un effet majeur sur le trait complexe, et ne permet donc pas d’élucider les situations où les traits complexes résultent d’interactions entre divers gènes. Cette thèse propose une approche plus globale pour : 1) tenir compte des multiples interactions possibles entre gènes pour la détection de eQTLs et 2) considérer comment des polymorphismes affectant l’expression de plusieurs gènes au sein de groupes de co-expression pourraient contribuer à des caractères quantitatifs complexes. Nos contributions sont les suivantes : Nous avons développé un outil informatique utilisant des méthodes d’analyse multivariées pour détecter des eQTLs et avons montré que cet outil augmente la sensibilité de détection d’une classe particulière de eQTLs. Sur la base d’analyses de données d’expression de gènes dans des tissus de souris recombinantes consanguines, nous avons montré que certains polymorphismes peuvent affecter l’expression de plusieurs gènes au sein de domaines géniques de co-expression. En combinant des études de détection de eQTLs avec des techniques d’analyse de réseaux de co-expression de gènes dans des souches de souris recombinantes consanguines, nous avons montré qu’un locus génétique pouvait être lié à la fois à l’expression de plusieurs gènes au niveau d’un domaine génique de co-expression et à un trait complexe particulier (c.-à-d. la masse du ventricule cardiaque gauche). Au total, nos études nous ont permis de détecter plusieurs mécanismes par lesquels des polymorphismes génétiques peuvent être liés à l’expression de plusieurs gènes, ces derniers pouvant eux-mêmes être liés à des traits quantitatifs complexes.