| Summary: | Les cellules endothéliales progénitrices («Endothelial Progenitor Cells», EPCs) sont
des précurseurs endothéliaux qui possèdent un potentiel considérable dans la réparation et la
régénération vasculaire. Dans le contexte des maladies cardiovasculaires, la compréhension
du rôle des EPCs dans la régulation de la thrombogenèse et la réparation endothéliale est
pertinente et nécessaire pour comprendre leur potentiel thérapeutique.
Nous avons rapporté que les EPCs interagissent avec les plaquettes via la P-sélectine
et inhibent l’adhésion, l’activation et l’agrégation des plaquettes ainsi que la formation de
thrombus. Plus récemment, nous avons démontré que les EPCs expriment le récepteur
inflammatoire CD40 et il est bien connu que les plaquettes constituent la source principale
de la forme soluble de son agoniste le CD40L («soluble CD40 Ligand», sCD40L). Ainsi,
nous avons émis l’hypothèse principale que l’axe CD40L/CD40 dans les EPCs influence
leurs fonctions anti-thrombotique et pro-angiogénique.
Pour vérifier cette hypothèse, nous avons réussi à générer des «early» et «late» EPCs
à partir de cellules mononucléaires du sang périphérique («Peripheral Blood Mononuclear
Cells», PBMCs) en culture. Nous avons mis en évidence l’existence de l’axe CD40L/CD40
dans ces EPCs en démontrant l’expression des protéines adaptatrices, nommées les facteurs
associés au récepteur du facteur de nécrose tumorale («TNF Receptor Associated Factors»,
TRAFs). Dans une première étude, nous avons investigué l’effet du sCD40L sur la fonction
des «early» EPCs dans l’agrégation plaquettaire. En effet, nous avons démontré que le
sCD40L renverse leur effet inhibiteur sur l’agrégation plaquettaire, et ce sans avoir un effet
significatif sur la sécrétion de prostacycline (PGI2) et d’oxyde nitrique («Nitric Oxide», NO)
par ces cellules. De plus, aucun effet du sCD40L n’a été noté sur l’apoptose et la viabilité de
ces cellules. Par contre, nous avons noté une augmentation importante du stress oxydatif
dans les «early» EPCs suite à leur stimulation avec le sCD40L. L’inhibition du stress
oxydatif renverse l’effet du sCD40L sur les «early» EPCs dans l’agrégation plaquettaire.
Ces résultats pourraient expliquer, en partie, la fonction réduite des EPCs chez les individus
présentant des niveaux élevés de sCD40L en circulation.
Dans une deuxième étude, nous avons étudié l’effet de sCD40L dans la fonction des
«early» EPCs en relation avec l’angiogenèse. Nous avons identifié, dans un premier temps,les métalloprotéinases de la matrice («Matrix Metalloproteinases», MMPs) qui sont
sécrétées par ces cellules. Nous avons trouvé que les «early» EPCs relâchent principalement
la MMP-9 et que cette relâche est augmentée par le sCD40L. Le sCD40L induit aussi la
phosphorylation de la p38 MAPK qui contribue à augmenter la sécrétion de MMP-9. Des
études fonctionnelles ont démontré que le prétraitement des «early» EPCs au sCD40L
potentialise la réparation endothéliale des HUVECs.
En conclusion, l’ensemble de nos travaux, dans le cadre de ce projet de doctorat,
nous a permis d’élucider les mécanismes responsables de l’action du sCD40L sur les effets
inhibiteur et angiogénique des «early» EPCs dans l’agrégation plaquettaire et l’angiogenèse,
respectivement. Ces résultats ajoutent de nouvelles connaissances sur le rôle des EPCs et
pourront constituer la base pour des études futures permettant de corréler les niveaux élevés du sCD40L circulant et l’incidence des maladies cardiovasculaires, particulièrement
l’athérothrombose. === Endothelial progenitor cells (EPCs) are endothelial precursors which possess a
considerable therapeutic potential in vascular repair and regeneration. In the context of
cardiovascular diseases, the understanding of the role of EPCs in the regulation of
thrombogenesis and endothelial repair is relevant and necessary to the understanding of their
therapeutic potential.
We have shown that EPCs interact with platelets via P-selectin and inhibit the
adhesion, activation and aggregation of platelets as well as thrombus formation. Recently,
we have shown that EPCs express the inflammatory receptor CD40 and it is well known that
platelets are the main source of the soluble form of its agonist CD40L («soluble CD40
ligand», sCD40L). Hence, we have hypothesized that the CD40L/CD40 axis in EPCs
influences the anti-thrombotic and pro-angiogenic functions of EPCs.
To verify this hypothesis, we have successfully generated early and late EPCs from
peripheral blood mononuclear cells in culture. We have demonstrated the existence of the
CD40L/CD40 axis in EPCs by showing the expression of adaptor proteins, named tumor
necrosis factor associated factors (TRAFs). In our first study, we investigated the effect of
sCD40L on the function of early EPCs in platelet aggregation. Indeed, we have shown that
sCD40L reverses their inhibitory effect on platelet aggregation without having an effect on
prostacyclin (PGI2) and nitric oxide (NO) secretion by these cells. Moreover, no effect of
sCD40L has been noted on the apoptosis and viability of these cells. However, we have
shown a significant increase in oxidative stress in early EPCs following sCD40L
stimulation. The inhibition of oxidative stress reverses the effect of sCD40L on early EPCs
in platelet aggregation. These results could partially explain the decreased function of EPCs
in individuals displaying higher levels of sCD40L in circulation.
In our second study, we have studied the effect of sCD40L on the function of early
EPCs in relation to angiogenesis. First, we have identified the matrix metalloproteinases
(MMPs) which are secreted by these cells. We have found that early EPCs mainly release
MMP-9 and that this release is increased by sCD40L. The sCD40L also induces the
phosphorylation of p38 MAPK which contributes to increase the secretion of MMP-9. In functional studies, we have shown that pretreatment of early EPCs with sCD40L can
potentialize HUVEC endothelial repair.
In conclusion, our work in the context of this doctoral research project has allowed
us to study the mechanisms involved in the role of sCD40L in the inhibitory and angiogenic
function of early EPCs in platelet aggregation and angiogenesis, respectively. These results
add new insights to the role of EPCs and could constitute the basis for future studies
allowing for the correlation between high levels of sCD40L and the incidence of
cardiovascular disease, particularly atherothrombosis.
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