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.

Overweight duration in older adults and cancer risk: a study of cohorts in Europe and the United States

Recent studies have shown that cancer risk related to overweight and obesity is mediated by time and might be better approximated by using life years lived with excess weight. In this study we aimed to assess the impact of overweight duration and intensity in older adults on the risk of developing different forms of cancer. Study participants from seven European and one US cohort study with two or more weight assessments during follow-up were included (n = 329,576). Trajectories of body mass index (BMI) across ages were estimated using a quadratic growth model; overweight duration (BMI ≥ 25) and cumulative weighted overweight years were calculated. In multivariate Cox models and random effects analyses, a longer duration of overweight was significantly associated with the incidence of obesity-related cancer [overall hazard ratio (HR) per 10-year increment: 1.36; 95 % CI 1.12-1.60], but also increased the risk of postmenopausal breast and colorectal cancer. Additionally accounting for the degree of overweight further increased the risk of obesity-related cancer. Risks associated with a longer overweight duration were higher in men than in women and were attenuated by smoking. For postmenopausal breast cancer, increased risks were confined to women who never used hormone therapy. Overall, 8.4 % of all obesity-related cancers could be attributed to overweight at any age. These findings provide further insights into the role of overweight duration in the etiology of cancer and indicate that weight control is relevant at all ages. This knowledge is vital for the development of effective and targeted cancer prevention strategies.

A new stable GIP-Oxyntomodulin hybrid peptide improved bone strength both at the organ and tissue levels in genetically-inherited type 2 diabetes mellitus

International audience

Decision-making about hormone replacement therapy by women in England and Scotland

OBJECTIVE: The aim of this study was to explore women's decision-making about the balance of risks and benefits of taking hormone replacement therapy (HRT) based on the latest evidence from the Women's Health Initiative (WHI) trial of combined HRT. METHODS: Women aged 50-69 years, who were eligible for the Women's International Study of long Duration Oestrogen after Menopause (WISDOM) trial, were invited to participate in one of eight focus groups. Participants were asked to discuss their views about taking HRT based on the latest international evidence. RESULTS AND CONCLUSIONS: Eighty-two women participated overall. Qualitative content analysis was applied to the discussion transcripts. Women regarded the decisions they make about taking HRT as highly personal, and, for women currently taking HRT, the overwhelming reason for continuation was perceived improvement in quality of life regardless of either the risks or the benefits in the longer term.

The willingness of women to participate in a long-term trial of hormone replacement therapy : A qualitative study using focus groups.

The actual proportion of eligible people who participate in clinical trials is low. Consequently, a qualitative study of the willingness of women who are postmenopausal to participate in a long-term randomized control trial of hormone replacement therapy (HRT) designed to investigate the prevention of degenerative diseases was conducted. Focus group methodology was employed to explore the personal and social aspects of decision making about trial participation. Participants were randomly selected from the patient age-sex registers of four University of Adelaide general practices. Twenty-one women participated in four focus groups. The reasons for and against trial participation were examined using qualitative content analysis; ( n = 18) women were unwilling to participate in the trial. The lack of perceived individual benefit, minimal altruism, the risk of breast cancer and side effects, not wanting to take unnecessary medication, a ten-year commitment, and negative experiences of HRT use, were the main reasons given for not entering the trial. Of the few women ( n = 3) who clearly would enter the trial, free prescriptions and a positive history of using HRT were the main reasons for participation. The perceived disadvantages of clinical trials of HRT deter women from participating in a long-term clinical trial of HRT. An investment in education and information to eligible participants about both the risks and potential benefits of HRT may improve trial recruitment.

HORMONAL REPLACEMENT THERAPY IN FISH - HUMAN GROWTH-HORMONE GENE-FUNCTION IN HYPOPHYSECTOMIZED CARP

Transgenic common carp, Cyprinus carpio, produced by the microinjection of fertilized eggs with a linearized chimeric plasmid pMThGH, a human growth hormone (hGH) gene with a mouse metallothionein-I (MT) gene promoter in pBR322, were used to produce F1 and F2 transgenics. Following hypophysectomy of the transgenic F2 common carp, non-transgenic common carp and non-transgenic crucian carp, growth was monitored for up to 110 days. In addition, recombinant hGH was injected subcutaenously into a group of the non-transgenic crucian carp. Growth rate analyses indicated that (1) hypophysectomy of non-transgenic common carp and crucian carp results in the cessation of growth, (2) hGH administration can stimulate the growth of hypophysectomized crucian carp and (3) hypophysectomized hGH-transgenic common carp continue to grow in the absence of their own growth hormone, suggesting that the hGH-transgene is being expressed in tissues other than the pituitary.

Effect of hormone replacement therapy on retinal and optic nerve head blood flow and topography in postmenopausal women, and retinal tissue perfusion in ovariectomized rats

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Polymer therapeutics designed for a combination therapy of hormone-dependent cancer

Designer drug: A polymer therapeutic was designed for a combination therapy of breast cancer. N-(2-Hydroxypropyl)methacrylamide was used as the model polymer platform to prepare a unimolecular polymer conjugate (see picture, radius of gyration: 12.8 nm) that combines an endocrine (the aromatase inhibitor aminoglutethimide, blue) and a chemotherapeutic agent (the anthraxcycline antibiotic doxorubicin, red).

Adjuvant therapy with GnRH agonists/tamoxifen in breast cancer should be a good council for patients with hormone receptor-positive tumours and wish to preserve fertility

Infertility represents one of the main long-term consequences of the chemotherapy used for the adjuvant treatment of breast cancer. Approximately 60-65% of breast cancers express the nuclear hormone receptor in premenopausal women. Adjuvant endocrine therapy is an integral component of care for patients with hormone receptor-positive (HR+) tumours. The GnRH agonist (GnRHa) alone or in combination with tamoxifen produces results at least similar to those obtained with the different chemotherapy protocols in patients with HR+ breast cancer with respect to recurrence-free survival and overall survival. It is time to indicate adjuvant therapy with GnRHa associated with tamoxifen for patients with breast cancer (HR+ tumours) if they want to preserve their reproductive function. The evaluation of ovarian reserve tests: follicle stimulating hormone (FSH), anti-Mullerian hormone (AMH), inhibin B, antral follicle count (AFC) and ovarian volume 6 months, and 1 year after the end of therapy with GnRHa/tamoxifen must be realised. The recurrence-free survival and overall survival should be analysed. The major implication of this hypothesis will be to avoid adjuvant chemotherapy for patients with breast cancer (HR+ tumours) that request fertility preservation. It is expected that ovarian function should not be altered in almost all cases and subsequent pregnancy a real possibility. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.