Facteurs de risque d’insuffisance rénale chronique chez les greffés cardiaques : du phénotype aux tests pharmacogénomiques

L’insuffisance rénale chronique (IRC) est un problème majeur fréquemment rencontré chez les greffés cardiaques. Les inhibiteurs de la calcineurine, pierre angulaire de l’immunosuppression en transplantation d’organes solides, sont considérés comme une des principales causes de dysfonction rénale postgreffe. Plusieurs autres éléments tels que les caractéristiques démographiques, cliniques et génétiques du receveur contribuent également au phénomène, mais il demeure plutôt difficile de déterminer quels sont les patients les plus à risque de développer une IRC après la transplantation. Ainsi, la découverte de nouveaux marqueurs génétiques de dysfonction rénale pourrait un jour mener à l’individualisation de la thérapie immunosuppressive selon le profil génétique de chaque patient. Or, on ne connaît pas les opinions des greffés à l’égard des tests pharmacogénomiques et l’on ne sait pas si celles-ci diffèrent des opinions exprimées par les individus en bonne santé. Cette thèse de doctorat a donc pour objectifs : 1- De décrire l’évolution de la fonction rénale à très long terme après la transplantation et d’identifier les marqueurs démographiques et phénotypiques associés à l’IRC postgreffe cardiaque; 2- D’identifier les marqueurs génétiques associés à la néphrotoxicité induite par les inhibiteurs de la calcineurine; 3- D’évaluer et de comparer les attitudes des patients et des individus en bonne santé par rapport à l’intégration clinique potentielle des marqueurs pharmacogénomiques. Trois projets ont été réalisés pour répondre à ces questions. Le premier repose sur une analyse rétrospective de l’évolution de la fonction rénale chez les patients greffés au sein de notre établissement entre 1983 et 2008. Nous y avons découvert que le déclin de la fonction rénale se poursuit jusqu’à 20 ans après la transplantation cardiaque et que les facteurs de risque d’IRC incluent entre autres l’âge avancé, le sexe féminin, la dysfonction rénale prégreffe, l’hypertension, l’hyperglycémie et l’utilisation de la prednisone. Le deuxième projet est une étude pharmacogénomique s’intéressant aux déterminants génétiques de la néphrotoxicité induite par les inhibiteurs de la calcineurine. Elle nous a permis d’illustrer pour la première fois qu’un polymorphisme génétique lié à PRKCB (gène codant pour la protéine kinase C-β) est associé avec la fonction rénale des patients greffés cardiaques, alors que cela n’est probablement pas le cas pour les polymorphismes de TGFB1 (gène codant pour le transforming growth factor-β1). La troisième section de cette thèse rapporte les résultats d’un questionnaire dont le but était de comparer les attitudes envers les tests pharmacogénomiques parmi un groupe de personnes en bonne santé, de patients greffés cardiaques et de patients souffrant d’insuffisance cardiaque. Cette étude a démontré que, bien que l’enthousiasme pour la pharmacogénomique soit partagé par tous ces individus, les craintes liées à la confidentialité et aux répercussions potentielles sur l’emploi et les assurances sont plus prononcées chez les personnes en bonne santé. En résumé, les travaux issus de cette thèse ont révélé que l’identification précoce des patients greffés cardiaques les plus susceptibles de présenter une détérioration de la fonction rénale ainsi que l’adoption d’une approche thérapeutique individualisée reposant notamment sur les applications cliniques de la pharmacogénomique pourraient éventuellement permettre de freiner cette complication postgreffe.

Le remplacement valvulaire aortique chez le jeune adulte

Chez le jeune adulte, le substitut valvulaire aortique idéal demeure inconnu. La prothèse mécanique est durable. Cependant, elle requiert une anticoagulation à vie. De récentes études ont démontré un excès de mortalité à long terme chez les patients après un remplacement valvulaire aortique (RVA) mécanique. D’autres part, plusieurs patientes sont en âge de procréer lorsqu’une chirurgie est indiquée. La grossesse chez les patientes porteuses de RVA mécanique est à risque d’évènements thromboemboliques. Dans ce contexte, ces derniers sont mieux prévenus par la warfarine comparativement à l’héparine chez les patientes enceintes porteuses de prothèses mécaniques. Cependant, la warfarine est associée à des malformations fœtales. Les prothèses biologiques évitent l’anticoagulation. Par contre, la dégénérescence structurelle de la prothèse est plus rapide chez les patients jeunes, ce qui les expose à un haut risque de réintervention. L’objectif de ce mémoire est d’étudier les issues à long terme suivant un RVA chez le jeune adulte. Deux études ont été réalisées dans le cadre de ce travail. La première avait pour objectif de déterminer la survie et les complications à long terme dans une population de jeunes adultes ayant subi un RVA mécanique isolé. La survie de ce groupe de patient est inférieure à celle de la population générale québécoise appariée pour l’âge et le sexe. De plus, il existe un risque faible, mais constant à long terme de dysfonction de la prothèse et de réopération dans cette population. La deuxième étude a pour objectif de déterminer les complications cardiaques, maternelles et fœtales durant la grossesse chez des patientes porteuses de RVA mécanique ou biologique. Les résultats obtenus démontrent que la grossesse chez ces patientes est associée à un risque de complications maternelles et cardiaques significatives, et ce surtout chez les patientes porteuses d’une prothèse mécanique.

Characterization of two sorting nexins : sorting nexin-11 and sorting nexin-30

À l’intérieur de la cellule sillonnent d’innombrables molécules, certaines par diffusion et d’autres sur des routes moléculaires éphémères, empruntées selon les directives spécifiques de protéines responsables du trafic intracellulaire. Parmi celles-ci, on compte les sorting nexins, qui déterminent le sort de plusieurs types de protéine, comme les récepteurs, en les guidant soit vers des voies de dégradation ou de recyclage. À ce jour, il existe 33 membres des sorting nexins (Snx1-33), tous munies du domaine PX (PHOX-homology). Le domaine PX confère aux sorting nexins la capacité de détecter la présence de phosphatidylinositol phosphates (PIP), sur la surface des membranes lipidiques (ex : membrane cytoplasmique ou vésiculaire). Ces PIPs, produits de façon spécifique et transitoire, recrutent des protéines nécessaires à la progression de processus cellulaires. Par exemple, lorsqu’un récepteur est internalisé par endocytose, la région avoisinante de la membrane cytoplasmique devient occupée par PI(4,5)P2. Ceci engendre le recrutement de SNX9, qui permet la progression de l’endocytose en faisant un lien entre le cytoskelette et le complexe d’endocytose. Les recherches exposées dans cette thèse sont une description fonctionnelle de deux sorting nexins peux connues, Snx11 et Snx30. Le rôle de chacun de ces gènes a été étudié durant l’embryogenèse de la grenouille (Xenopus laevis). Suite aux résultats in vivo, une approche biomoléculaire et de culture cellulaire a été employée pour approfondir nos connaissances. Cet ouvrage démontre que Snx11 est impliqué dans le développement des somites et dans la polymérisation de l’actine. De plus, Snx11 semble influencer le recyclage de récepteurs membranaires indépendamment de l’actine. Ainsi, Snx11 pourrait jouer deux rôles intracellulaires : une régulation actine-dépendante du milieu extracellulaire et le triage de récepteurs actine-indépendant. De son côté, Snx30 est impliqué dans la différentiation cardiaque précoce par l’inhibition de la voie Wnt/β-catenin, une étape nécessaire à l’engagement d’une population de cellules du mésoderme à la ligné cardiaque. L’expression de Snx30 chez le Xénope coïncide avec cette période critique de spécification du mésoderme et le knockdown suscite des malformations cardiaques ainsi qu’à d’autres tissus dérivés du mésoderme et de l’endoderme. Cet ouvrage fournit une base pour des études futures sur Snx11 et Snx30. Ces protéines ont un impact subtil sur des voies de signalisation spécifiques. Ces caractéristiques pourraient être exploitées à des fins thérapeutiques puisque l’effet d’une interférence avec leurs fonctions pourrait être suffisant pour rétablir un déséquilibre cellulaire pathologique tout en minimisant les effets secondaires.

Modifications post-traductionnelles des canaux calciques cardiaques de type L : identification des résidus asparagine qui participent à la glycosylation de la sous-unité auxiliaire CaVα2δ1

Les canaux calciques de type L CaV1.2 sont principalement responsables de l’entrée des ions calcium pendant la phase plateau du potentiel d’action des cardiomyocytes ventriculaires. Cet influx calcique est requis pour initier la contraction du muscle cardiaque. Le canal CaV1.2 est un complexe oligomérique qui est composé de la sous-unité principale CaVα1 et des sous-unités auxiliaires CaVβ et CaVα2δ1. CaVβ joue un rôle déterminant dans l’adressage membranaire de la sous-unité CaVα1. CaVα2δ1 stabilise l’état ouvert du canal mais le mécanisme moléculaire responsable de cette modulation n’a pas été encore identifié. Nous avons récemment montré que cette modulation requiert une expression membranaire significative de CaVα2δ1 (Bourdin et al. 2015). CaVα2δ1 est une glycoprotéine qui possède 16 sites potentiels de glycosylation de type N. Nous avons donc évalué le rôle de la glycosylation de type-N dans l’adressage membranaire et la stabilité de CaVα2δ1. Nous avons d’abord confirmé que la protéine CaVα2δ1 recombinante, telle la protéine endogène, est significativement glycosylée puisque le traitement à la PNGase F se traduit par une diminution de 50 kDa de sa masse moléculaire, ce qui est compatible avec la présence de 16 sites Asn. Il s’est avéré par ailleurs que la mutation simultanée de 6/16 sites (6xNQ) est suffisante pour 1) réduire significativement la densité de surface de! CaVα2δ1 telle que mesurée par cytométrie en flux et par imagerie confocale 2) accélérer les cinétiques de dégradation telle qu’estimée après arrêt de la synthèse protéique et 3) diminuer la modulation fonctionnelle des courants générés par CaV1.2 telle qu’évaluée par la méthode du « patch-clamp ». Les effets les plus importants ont toutefois été obtenus avec les mutants N663Q, et les doubles mutants N348Q/N468Q, N348Q/N812Q, N468Q/N812Q. Ensemble, ces résultats montrent que Asn663 et à un moindre degré Asn348, Asn468 et Asn812 contribuent à la biogenèse et la stabilité de CaVα2δ1 et confirment que la glycosylation de type N de CaVα2δ1 est nécessaire à la fonction du canal calcique cardiaque de type L.

Rapid prototyping and inclined plane technique in the treatment of maxillofacial malformations in a fox

An approximately 9-month-old fox (Pseudalopex ventulus) was presented With malocclusion and deviation of the lower jaw to the right side. Orthodontic treatment was performed using the inclined plane technique. Virtual 3D models and prototypes of the head were based on computed tomography (CT) image data to assist in diagnosis and treatment.

Rotavirus gastroenteritis in a children's hospital specialized in craniofacial malformations

This study aimed to verify the relationship between acute diarrhea provoked by rotavirus and different indicators of craniofacial malformations. In the Hospital for Rehabilitation of Craniofacial Anomalies, 8,724 children with cleft lip and cleft palate were divided into the following groups: acute diarrhea and infection due to rotavirus (C1, n = 62), acute diarrhea (C2, n = 153) and without acute diarrhea (C3, n = 8,509). In C1, 29.03% of the cases consisted of hospital infections associated with the hospitalization period while 38.71% of the patients were aged less than six months. The percentage of children not having breastfed was significantly higher in acute diarrhea groups. Additionally, there was a seasonal prevalence of rotavirus infection between May and October. Finally, the present findings indicate that rotavirus is a predominant etiological agent for gastroenteritis in children with craniofacial malformations. Moreover, among infants younger than six months of age, type of craniofacial malformation, breastfeeding difficulty, socioeconomic level and longer hospitalization period appear to contribute to higher infection morbidity.

Rapid Prototyping applied to surgical planning for correcting craniofacial malformations in wild animals. A case study of a brazilian fox

Veterinary surgery for treatment of wild animals is becoming an increasingly demanding task because it involves animals of different anatomy, many of them are already stressed and treatment must be performed to the highest standard in the minimum period of time. Craniofacial alterations may occur for three main reasons: genetic, functional or a combination of both. It is possible to modify the functional cause using intraoral devices like inclined plane. The treatment planning can be made based on virtual 3D models and rapid prototyping. An approximately 9 months old, 3.7 kg male Brazilian fox (Lycalopex vetulus) was referred to the Veterinary Hospital. Physical examination showed malocclusion with a deviation of the mandible to the right side. The virtual 3D model of the head was generated based on CT image data. The 3D models and rapid prototyping opened up new possibilities for the surgical planning and treatment of wild animals.

Phosphorus magnetic resonance spectroscopy in malformations of cortical development

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Antennal malformations in light ocelli drones of Apis mellifera (Hymenoptera, Apidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Apert syndrome: Analysis of associated brain malformations and conformational changes determined by surgical treatment

Apert Syndrome, also called acrocephalosyndactylia type 1, is characterized by craniostenosis with early fusion of sutures of the vault and/ or cranial base, associated to mid-face hypoplasia, symmetric syndactylia of the hands and feet and other systemic malformations. CNS malformations and intracranial hypertension are frequently observed in these patients. Early surgical treatment aims to minimize the deleterious effects of intracranial hypertension. Fronto-orbital advancement, the usual surgical technique, increases the intracranial volume and improves the disposition of encephalic structures previously deformed by a short skull. This study analyzes CNS alterations revealed by magnetic resonance in 18 patients presenting Apert Syndrome, and the conformational alterations in the encephalic structures after surgical treatment. The patients' age in February 2001 ranged from 14 to 322 months (m=107). Image study included brain magnetic resonance showing ventricular enlargement in five cases (27.8%), corpus callosum hypoplasia in five cases (27.8%), septum pellucidum hypoplasia in five cases (27.8%), cavum vergae in two cases (11.1%) and, arachnoid cyst in the posterior fossa in two cases (11.1%). Absence of CNS alterations was noted in 44.4% of cases. A corpus callosum morphologic index was established by dividing its height by its length, which revealed values that ranged from 0.4409 to 1.0237. The values of this index were correlated to the occurrence or absence of surgical treatment (p=0.012; t=2.83). Data analysis allowed the conclusion that the corpus callosum morphologic measure quantified the conformational alterations of the cerebral structures determined by the surgical treatment.

Azadirachta indica treatment on the congenital malformations of fetuses from rats

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Widespread pH abnormalities in patients with malformations of cortical development and epilepsy: a phosphorus-31 brain MR spectroscopy study

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Odontological assistance to Down Syndrome patients having congenital heart malformations

In this study the authors present the frequency and types of congenital heart malformations (CHM) among Down Syndrome (DS) patients emphasizing the prevention of infectious endocarditis (IE) with appropriate antibiotic prophylaxis (ABP). Out of 390 DS patients, 312 (80%) were considered free from any CHM. 78 (20%) presented some CHM; from these 11,54% (n=9) have more than one CHM; ABP to prevent IE was recommended for 41,03% (n=32). Ventricular septal defect was the most frequent CHM (20,51%, n=16). Dentists must know about the patients’ cardiologic diagnosis before a treatment that could cause bleeding, because they have to administer antibiotics to prevent IE. Although some CHM doesn’t need ABP, according to the protocol of the American Heart Association, there are systemic conditions in DS that are relevant to the prescription of antibiotics.

Insertional translocation of 15q25-q26 into 11p13 and duplication at 8p23.1 characterized by high resolution arrays in a boy with congenital malformations and aniridia

We report on a boy presenting submucous cleft palate, hydronephrosis, ventriculoseptal defect, aniridia, and developmental delay. Additional material on 11p13 was cytogenetically visible and array analyses identified a duplicated segment on 15q25-26 chromosome region; further, array analyses revealed a small deletion (49?kb) at 11p13 region involving the ELP4 gene and a duplication at 8p23.1. Results were confirmed with both molecular and molecular cytogenetics techniques. Possibilities for etiological basis of clinical phenotype are discussed. (c) 2012 Wiley Periodicals, Inc.