Bridging Knowledge Gaps in the Management of Acute Coronary Syndromes

Contexte L’occlusion d’une artère du cœur cause un syndrome coronarien aigu (SCA) soit avec une élévation du segment ST (IAMEST) ou sans élévation du segment ST (1). Le traitement des patients avec un IAMEST requiert soit une intervention coronarienne d’urgence (ICP primaire) ou une thérapie fibrinolytique (FL). La thérapie FL peut être administrée soit dans un contexte pré-hospitalier (PHL) ou à l’hôpital. Une prise en charge précoce des patients avec SCA peut être améliorée par un simple indice de risque. Objectifs Les objectifs de cette thèse étaient de : 1) comparer l’ICP primaire et la thérapie FL (2); décrire plusieurs systèmes internationaux de PHL; (3) développer et valider un indice de risque simplifié pour une stratification précoce des patients avec SCA. Méthodes Nous complétons des méta-analyses, de type hiérarchique Bayésiennes portant sur l’effet de la randomisation, d’études randomisées et observationnelles; complétons également un sondage sur des systèmes internationaux de PHL; développons et validons un nouvel indice de risque pour ACS (le C-ACS). Résultats Dans les études observationnelles, l’ICP primaire, comparée à la thérapie FL, est associée à une plus grande réduction de la mortalité à court-terme; mais ce sans bénéfices concluants à long terme. La FL pré-hospitalière peut être administrée par des professionnels de la santé possédant diverses expertises. Le C-ACS a des bonnes propriétés discriminatoires et pourrait être utilisé dans la stratification des patients avec SCA. Conclusion Nous avons comblé plusieurs lacunes importantes au niveau de la connaissance actuelle. Cette thèse de doctorat contribuera à améliorer l’accès à des soins de qualité élevée pour les patients ayant un SCA.

Angiopoietine-like 2 : un facteur circulant pro-oxydant et pro-inflammatoire qui contribue au développement de l’athérosclérose

L’athérosclérose est une maladie vasculaire inflammatoire chronique qui se développe progressivement au cours de la vie. Les mécanismes impliqués sont complexes et la recherche de nouveaux candidats impliqués dans l'athérogénèse est toujours d'actualité. L’Angiopoietine-like 2 (Angptl2) est une protéine relativement peu connue, aux propriétés pro-angiogéniques et pro-inflammatoires, qui appartient par homologie à la grande famille des angiopoietines, mais dont le récepteur n'est pas encore clairement identifié. Les situations pathologiques dans lesquelles l’Angptl2 jouerait un rôle crucial sont diverses, mais sa contribution moléculaire dans le développement de l’athérosclérose est inconnue. Par differential display, nous avons initialement identifié l'Angptl2 comme étant surexprimée dans des cellules endothéliales sénescentes, isolées et cultivées à partir d'artères mammaires internes de patients athérosclérotiques ayant subi un pontage coronarien. Cette découverte a été la à base de mon projet, et mes objectifs ont été 1) de déterminer l'implication de l’Angptl2 vasculaire en présence de facteurs de risques tels que le tabagisme et la dyslipidémie, 2) de produire et de purifier une protéine recombinante fonctionnelle de l’Angptl2 afin d'identifier in vitro de nouvelles propriétés cellulaires de l'Angptl2 et 3) d'étudier in vivo le potentiel pro-athérogénique de l'Angptl2 recombinante dans un modèle murin de dyslipidémie sévère. Nous avons montré que l’Angptl2 est sécrétée préférentiellement dans des conditions pro-oxydantes et pro-inflammatoires, avec une augmentation de son expression endothéliale de l’ordre de 6 fois chez des patients coronariens fumeurs atteints de maladie pulmonaire obstructive chronique. Suite à ces résultats, nous avons émis l’hypothèse que l’Angptl2, en plus de ses fonctions pro-inflammatoires connues, possède des propriétés pro-oxydantes. Nous avons démontré que l’Angptl2 recombinante stimule en effet la production de radicaux libres dans des HUVEC en culture, via l’inhibition partielle de la voie cytoprotectrice antioxydante Nrf2/HO-1 et potentiellement via l'activation de kinase intracellulaire de type p38. A l'aide de souris dyslipidémiques LDLr-/-; hApoB-100+/+, nous avons démontré que le niveau d’Angptl2 plasmatique, vasculaire et dans les plaques athéromateuses, augmente parallèlement avec le développement de l’athérosclérose. De plus, une stimulation avec l’Angptl2 recombinante engendre chez ces souris une réponse inflammatoire évaluée par l’expression endothéliale de cytokines et de molécules d'adhésion et par l’infiltration de leucocytes sur l’endothélium vasculaire. Finalement, l’administration intraveineuse de la protéine recombinante d’Angptl2 pendant quatre semaines à des souris LDLr-/-; hApoB-100+/+ augmente de 10 fois l'expansion de la plaque athérosclérotique et double leur taux de cholestérol circulant. Nous avons aussi montré que chez des patients athérosclérotiques, l'Angptl2 plasmatique est 6 fois plus élevée que chez des sujets sains du même âge. Nos études semblent donc définir l’Angptl2 comme un facteur contribuant directement au développement de l'athérosclérose en favorisant la sénescence, l’inflammation et l’oxydation des cellules endothéliales. Ces propriétés pourraient globalement définir l'Angptl2, non seulement comme un nouveau biomarqueur circulant de l’athérosclérose, mais également comme l'un de ses promoteurs.

Étude du trafic cellulaire de la convertase de proprotéine PCSK9 responsable de la dégradation du récepteur des lipoprotéines de faible densité (LDLR)

Les maladies cardiovasculaires (MCV) sont la principale cause de mortalité dans les pays industrialisés. L'hypercholestérolémie constitue un facteur de risque majeur pour les MCV. Elle est caractérisée par des niveaux élevés de lipoprotéines de faible densité (LDL, aussi appelé “mauvais cholestérol”). La présence prolongée de haut niveaux de LDL dans la circulation augmente le risque de formation de plaques athérosclérotiques, ce qui peut conduire à l'obstruction des artères et l'infarctus du myocarde. Le LDL est normalement extrait du sang par sa liaison au récepteur du LDL (LDLR) qui est responsable de son endocytose dans les hépatocytes. Des études génétiques humaines ont identifié PCSK9 (proprotein convertase subtilisin/kexin type 9) comme le troisième locus responsable de l'hypercholestérolémie autosomique dominante après le LDLR et son ligand l’apolipoprotéine B-100. PCSK9 interagit avec le LDLR et induit sa dégradation, augmentant ainsi les niveaux plasmatiques de LDL. Les mutations gain de fonction (GF) de PCSK9 sont associées à des niveaux plasmatiques élevés de LDL et à l'apparition précoce des MCV, alors que les mutations perte de fonction (PF) de PCSK9 diminuent le risque de MCV jusqu’à ~ 88% grâce à une réduction du LDL circulant. De ce fait, PCSK9 constitue une cible pharmacologique importante pour réduire le risque de MCV. PCSK9 lie le LDLR à la surface cellulaire et/ou dans l'appareil de Golgi des hépatocytes et provoque sa dégradation dans les lysosomes par un mécanisme encore mal compris. Le but de cette étude est de déterminer pourquoi certaines mutations humaines de PCSK9 sont incapables de dégrader le LDLR tandis que d'autres augmentent sa dégradation dans les lysosomes. Plusieurs mutations GF et PF de PCSK9 ont été fusionnées à la protéine fluorecente mCherry dans le but d'étudier leur mobilité moléculaire dans les cellules hépatiques vivantes. Nos analyses quantitatives de recouvrement de fluorescence après photoblanchiment (FRAP) ont montré que les mutations GF (S127R et D129G) avaient une mobilité protéique plus élevée (> 35% par rapport au WT) dans le réseau trans- Golgien. En outre, nos analyses quantitatives de recouvrement de fluorescence inverse après photoblanchiment (iFRAP) ont montré que les mutations PF de PCSK9 (R46L) avaient une mobilité protéique plus lente (<22% par rapport au WT) et une fraction mobile beaucoup plus petite (<40% par rapport au WT). Par ailleurs, nos analyses de microscopie confocale et électronique démontrent pour la toute première fois que PCSK9 est localisée et concentrée dans le TGN des hépatocytes humains via son domaine Cterminal (CHRD) qui est essentiel à la dégradation du LDLR. De plus, nos analyses sur des cellules vivantes démontrent pour la première fois que le CHRD n'est pas nécessaire à l'internalisation de PCSK9. Ces résultats apportent de nouveaux éléments importants sur le mécanisme d'action de PCSK9 et pourront contribuer ultimement au développement d'inhibiteurs de la dégradation du LDLR induite par PCSK9.

Lipoprotein-associated phospholipase A2 (Lp-PLA2) in acute coronary syndrome

La phospholipase A2 liée aux lipoprotéines (Lp-PLA2) est une biomarqueur de plusieurs maladies inflammatoires et une niveau sérique élevé est associé à l’instabilité de la plaque artérioscléreuse. Comme son nom l’indique, la Lp-PLA2 est liée aux lipoprotéines plasmatiques (LDL et HDL) et son rôle est de prévenir l’accumulation de phospholipides oxidés a la surface des lipoprotéines. Toutefois, les produits de dégradation des phospholipides oxidés par la Lp-PLA2 - le lysophosphatidyl choline par les acides gras oxidés peuvent aussi promouvoir l’inflammation. Mieux comprendre le métabolisme de la Lp-PLA2 pourrait nous permettre de mieux apprécier son rôle dans la formation d’une plaque artérioscléreuse instable, car des études antérieures ont démontré une forte expression de la Lp-PLA2 dans la plaque. De plus, il existe une forte corrélation entre les niveaux et l’activité plasmatiques de la Lp-PLA2 et la maladie coronarienne, les accidents cérébraux-vasculaires et la mortalité cardiaque. L’inhibition de la Lp-PLA2 avec une petite molécule, le darapladib, n’a pas démontré de bénéfice sur les évènements cardiovasculaires dans deux études cliniques. Cette thèse présentera d’abord une revue de la littérature sur la Lp-PLA2 et les maladies cardiovasculaires et les deuxième et troisième chapitres, une étude clinique réalisée sur des patients avec un syndrome coronarien aigu.

Uso de la matriz extracelular como material para ingeniería de tejidos

Introducción: La evaluación de injertos vasculares de submucosa de intestino delgado para la regeneración de vasos sanguíneos ha producido una permeabilidad variable (0-100%) que ha sido concurrente con la variabilidad en las técnicas de fabricación. Metodología: Investigamos los efectos de fabricación en permeabilidad y regeneración en un diseño experimental de 22factorial que combino: 1) preservación (P) o remoción (R) de la capa estratum compactum del intestino, y 2) deshidratada (D) o hidratada (H), dentro de cuatro grupos de estudio (PD, RD, PH, RH). Los injertos fueron implantados en las Arterias Carótidas de porcinos (ID 4.5mm, N=4, 7d). Permeabilidad, trombogenicidad, reacción inflamatoria, vascularización, infiltración de fibroblastos, perfil de polarización de macrófagos y fuerza tensil biaxial fueron evaluadas. Resultados: Todos los injertos PD permanecieron permeables (4/4), pero tuvieron escasa vascularización e infiltración de fibroblastos. El grupo RD permaneció permeable (4/4), presentó una extensa vascularización e infiltración de fibroblastos, y el mayor número del fenotipo de macrófagos (M2) asociado a regeneración. El grupo RH presentó menor permeabilidad (3/4), una extensa vascularización e infiltración de fibroblastos, y un perfil dominante de M2. El grupo PH presentó el menor grado de permeabilidad, y a pesar de mayor infiltración celular que PD, exhibió un fenotipo de macrófagos dominante adverso. La elasticidad de los injertos R evolucionó de una manera similar a las Carótidas nativas (particularmente RD, mientras que los injertos P mantuvieron su rigidez inicial. Discusión: Concluimos que los parámetros de fabricación afectan drásticamente los resultados, siendo los injertos RD los que arrojaron mejores resultados.

Coronary heart disease risk screening: the community pharmacy Healthy Heart Assessment Service

Objectives We examined the characteristics and CHD risks of people who accessed the free Healthy Heart Assessment (HHA) service operated by a large UK pharmacy chain from August 2004 to April 2006. Methods Associations between participants’ gender, age, and socioeconomics were explored in relation to calculated 10-year CHD risks by cross-tabulation of the data. Specific associations were tested by forming contingency tables and using Pearson chi-square (χ2). Results Data from 8,287 records were analysable; 5,377 were at low and 2,910 at moderate-to-high CHD risk. The likelihood of moderate-to-high risk for a male versus female participant was significantly higher with a relative risk ratio (RRR) 1.72 (P < 0.001). A higher percentage of those in socioeconomic categories ‘constrained by circumstances’ (RRR 1.15; P < 0.05) and ‘blue collar communities’ (RRR 1.13; P < 0.05) were assessed with moderate-to-high risk compared to those in ‘prospering suburbs’. Conclusions People from ‘hard-to-reach’ sectors of the population, men and people from less advantaged communities, accessed the HHA service and were more likely to return moderate-to-high CHD risk. Pharmacists prioritised provision of lifestyle information above the sale of a product. Our study supports the notion that pharmacies can serve as suitable environments for the delivery of similar screening services.

Uptake of a free coronary heart disease risk screening programme in community pharmacy: the Healthy Heart Assessment service

Introduction Health promotion (HP) aims to enhance good health while preventing ill-health at three levels of activity; primary (preventative), secondary (diagnostic) and tertiary (management).1 It can range from simple provision of health education to ongoing support, but the effectiveness of HP is ultimately dependent on its ability to influence change. HP as part of the Community Pharmacy Contract (CPC) aims to increase public knowledge and target ‘hard-to-reach’ individuals by focusing mainly on primary and tertiary HP. The CPC does not include screening programmes (secondary HP) as a service. Coronary heart disease (CHD) is a significant cause of morbidity and mortality in the UK. While there is evidence to support the effectiveness of some community pharmacy HP strategies in CHD, there is paucity of research in relation to screening services.2 Against this background, Alliance Pharmacy introduced a free CHD risk screening programme to provide tailored HP advice as part of a participant–pharmacist consultation. The aim of this study is to report on the CHD risk levels of participants and to provide a qualitative indication of consultation outcomes. Methods Case records for 12 733 people who accessed a free CHD risk screening service between August 2004 and April 2006 offered at 217 community pharmacies were obtained. The service involved initial self-completion of the Healthy Heart Assessment (HHA) form and measurement of height, weight, body mass index, blood pressure, total cholesterol and highdensity lipoprotein levels by pharmacists to calculate CHD risk.3 Action taken by pharmacists (lifestyle advice, statin recommendation or general practitioner (GP) referral) and qualitative statements of advice were recorded, and a copy provided to the participants. The service did not include follow-up of participants. All participants consented to taking part in evaluations of the service. Ethical committee scrutiny was not required for this service development evaluation. Results Case records for 10 035 participants (3658 male) were evaluable; 5730 (57%) were at low CHD risk (<15%); 3636 (36%) at moderate-to-high CHD risk (≥15%); and 669 (7%) had existing heart disease. A significantly higher proportion of male (48% versus 30% female) participants were at moderate- to-high risk of CHD (chi-square test; P < 0.005). A range of outcomes resulted from consultations. Lifestyle advice was provided irrespective of participants’ CHD risk or existing disease. In the moderate-to-high-risk group, of which 52% received prescribed medication, lifestyle advice was recorded for 62%, 16% were referred and 34% were advised to have a re-assessment. Statin recommendations were made in 1% of all cases. There was evidence of supportive and motivational statements in the advice recorded. Discussion Pharmacists were able to identify individuals’ level of CHD risk and provide them with bespoke advice. Identification of at-risk participants did not automatically result in referrals or statin recommendation. One-third of those accessing the screening service had moderate-to-high risk of CHD, a significantly higher proportion of whom were men. It is not known whether these individuals had been previously exposed to HP but presumably by accessing this service they may have contemplated change. As effectiveness of HP advice will depend among other factors on ability to influence change, future consultations may need to explore patients’ attitude towards change in relation to the Trans Theoretical Model4 to better tailor HP advice. The high uptake of the service by those at moderate-to-high CHD risk indicates a need for this type of screening programme in community pharmacy, perhaps specifically to reach men who access medical services less.

Spectroscopic imaging of arteries and atherosclerotic plaques

Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopic imaging using a focal plane array detector has been used to study atherosclerotic arteries with a spatial resolution of 3-4 mum, i.e., at a level that is comparable with cellular dimensions. Such high spatial resolution is made possible using a micro-attenuated total reflection (ATR) germanium objective with a high refractive index and therefore high numerical aperture. This micro-ATR approach has enabled small structures within the vessel wall to be imaged for the first time by FTIR. Structures observed include the elastic lamellae of the tunica media and a heterogeneous distribution of small clusters of cholesterol esters within an atherosclerotic lesion, which may correspond to foam cells. A macro-ATR imaging method was also applied, which involves the use of a diamond macro-ATR accessory. This study of atherosclerosis is presented as an illustrative example of the wider potential of these A TR imaging approaches for cardiovascular medicine and biomedical applications. (C) 2004 Wiley Periodicals, Inc.

The gut microbiota and lipid metabolism: implications for human health and coronary heart disease

Coronary heart disease (CHD) is the leading cause of mortality in Western societies, affecting about one third of the population before their seventieth year. Over the past decades modifiable risk factors of CHD have been identified, including smoking and diet. These factors when altered can have a significant impact on an individuals' risk of developing CHD, their overall health and quality of life. There is strong evidence suggesting that dietary intake of plant foods rich in fibre and polyphenolic compounds, effectively lowers the risk of developing CHD. However, the efficacy of these foods often appears to be greater than the sum of their recognised biologically active parts. Here we discuss the hypothesis that beneficial metabolic and vascular effects of dietary fibre and plant polyphenols are due to an up regulation of the colon-systemic metabolic axis by these compounds. Fibres and many polyphenols are converted into biologically active compounds by the colonic microbiota. This microbiota imparts great metabolic versatility and dynamism, with many of their reductive or hydrolytic activities appearing complementary to oxidative or conjugative human metabolism. Understanding these microbial activities is central to determining the role of different dietary components in preventing or beneficially impacting on the impaired lipid metabolism and vascular dysfunction that typifies CHD and type 11 diabetes. This approach lays the foundation for rational selection of health promoting foods, rational target driven design of functional foods, and provides an essential thus-far, overlooked, dynamic to our understanding of how foods recognised as "healthy" impact on the human metabonome.