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Faculté de Médecine
ECOLE DOCTORALE BIOLOGIE – SANTE – ENVIRONNEMENT


N° attribué par la bibliothèque


THESE
Pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE NANCY-UNIVERSITE, UNIVERSITE HENRI POINCARE NANCY 1
Spécialité : Ingénierie Cellulaire et Tissulaire

Présentée et soutenue publiquement

Par

Mariama TRAORÉ


Le 21 mai 2008


INTERACTIONS DES LIPOPROTEINES DE FAIBLE DENSITE AVEC LES CELLULES
ENDOTHELIALES VASCULAIRES HUMAINES : INFLUENCE DES CONTRAINTES DE CISAILLEMENT
– ETUDE IN VITRO PAR MICROSCOPIE DE FLUORESCENCE CONFOCALE


Directeur de thèse : Dr Sylvaine MULLER (HDR)
Co-Directeur de thèse : Dr Dominique DUMAS


JURY


M. R. SANTUS Professeur des Universités MNHN, Paris
M. D. ISABEY Directeur de Recherche/CNRS INSERM Paris 12, Créteil
M. D. DUMAS Ingénieur de Recherche/UHP UHP, Nancy
Mme N. JESSEL Chargée de Recherche/INSERM ULP, Strasbourg
Mme S. MULLER Chargée de Recherche/INSERM UHP, Nancy
M. J-F. STOLTZ Professeur des Universités –Praticien Hospitalier UHP, Nancy










AVANT-PROPOS ET REMERCIEMENTS

Ce travail a été réalisé au sein du Groupe Mécanique et Ingénierie Cellulaire et
Tissulaire, LEMTA, UMR 7563 CNRS-UHP-INPL et IFR 111 CNRS-UHP – Faculté
de Médecine 54505 Vandoeuvre-Lès-Nancy (France).





























1 Remerciements












A mes parents et à toute ma famille




Je souhaite dédier le présent manuscrit à ma mère et à la mémoire de mon père.
Pendant plus de 40 ans, ils ont travaillé sans relâche pour mettre leur Famille à
l’abri du besoin et assurer la meilleure éducation pour leurs enfants. Ils nous ont
inculqué l’amour du travail bien fait, la gentillesse et le respect des autres.
Ils resteront toujours, un exemple pour mes frères, mes sœurs et moi.

















2 Remerciements


Au terme de ce travail, je tiens avant tout à adresser mes remerciements les plus
chaleureux à tous ceux qui m’ont aidée au cours de sa réalisation.

Je remercie tout particulièrement Monsieur le Professeur Jean-François STOLTZ,
mon Directeur de laboratoire, qui m’a permis de réaliser ce travail. Je tiens à lui exprimer
ma reconnaissance pour sa confiance, ses remarques et son soutien scientifique. J’ai
beaucoup apprécié en lui ses grandes compétences scientifiques et son souci de la réussite de
ses collaborateurs.

J’exprime également ma reconnaissance à Madame le Docteur Sylvaine MULLER,
mon directeur de thèse, pour ses conseils et les discussions que nous avons eues. Qu’elle
trouve ici l’expression de ma gratitude.

Je remercie très sincèrement Monsieur le Docteur Dominique DUMAS, mon co-
directeur de thèse, pour son aide et ses suggestions scientifiques dans les travaux réalisés en
microscopie confocale ainsi que de leurs interprétations. Qu’il trouve ici l’expression de ma
gratitude.

J’exprime toute ma gratitude et mon profond respect à Madame le Docteur Nadia
JESSEL, aux Messieurs les Professeurs René SANTUS et Daniel ISABEY, pour avoir
accepté de juger mon travail et d’être rapporteurs de ma thèse.

Je remercie également Madame le Docteur Marie-Laure VIRIOT, Directeur de
recherche au CNRS, pour le temps qu’elle a consacré à la relecture de ce manuscrit. J’ai
beaucoup apprécié ses suggestions et remarques.

Je remercie très sincèrement Monsieur le Professeur J-C MAZIERE et Monsieur le
Docteur P. MORLIERE du Service de Biochimie du C.H.U. d’Amiens (France) pour la mise
à notre disopostion des LDL natives.

3 Remerciements


J'exprime ma sincère reconnaissance aux Professeurs HONG Jialing, XU Chunling,
YU Hong, YUAN Xianhou, WU Hansheng, Docteur WANG Binghua, Docteur WU Junzhu
et tous les membres et amis du Département de Biochimie de la Faculté de Médecine de
l’Université de Wuhan en Chine, pour leurs soutiens scientifiques et leurs encouragements
lors de ma préparation de master recherche à Wuhan.

Je remercie également Naceur CHARIF, pour sa disponibilité et son assistance pour
la culture cellulaire, Luc MARCHAL, malheureusement disparu, pour son aide, ses conseils
en microscopie, ainsi que les autres membre de l’équipe, pour leur assistance au cours de ce
travail : Natalia, Céline, Cédryck, Assia, Cyril, Elisabeth, Monique, Brigitte, Ghislaine,
Colette et Karine.

Je remercie mes collègues de la Présidence de l’Université Henri Poincaré pour leur
sympathie et leur gentillesse.

Je n’oublie pas également MORIZOT Damien, Renée, Thibaut, Marielle, Laurine
ainsi que VINCENT Emile et Aline pour leur affection, leurs soutiens et leurs
encouragements.

Enfin, je remercie Monsieur le Professeur Farid GASMI pour ses conseils. J’ai
également une pensée particulière pour les familles CONTE, SYLLA, CAMARA et KEITA
de Tanènè-Kéla (Kindia, Guinée) pour leur affection, leurs soutiens et encouragements
permanents.

Mes remerciements vont également à tous mes amis pour leur affection et leurs
soutiens qui m’ont permis de garder mon enthousiasme pour réaliser ce travail.




4








TABLE DES MATIERES













5 Table des matières

TABLE DES MATIERES

Avant-propos et remerciements……………………...………………………………...1
Liste des publications et communications………………………..………………...11
Liste des abréviations………………………………..………………………………….14

INTRODUCTION …………………………………………………………………19

PARTIE I : ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES……………………...22

I.1 – RAPPEL CONCERNANT LE SYSTEME VASCULAIRE : LES VAISSEAUX
SANGUINS………………………………………………………………………………… 23
I.1.1 – Les artères…………………………………………………………………..24
I.1.2 – Les veines……………………………………………………………………25
I.1.3 – Les capillaires………………………………………………………………25

I.2 – LES CELLULES VASCULAIRES………………………………………………… 25
I.2.1 – L’endothélium – Les cellules endothéliales………………….…….. 25
I.2.1.a – Anatomie de l’endothélium vasculaire……………………………………25
I.2.1.b – Structure et propriétés de la cellule endothéliale…………………………25
I.2.1.c – Fonctions de la cellule endothéliale……………………………………….27
I.2.2 – La cellule musculaire lisse …………………………………………… ..30
I.2.2.a – Structure de la cellule musculaire lisse……………………………………30
I.2.2.b – Fonctions de la cellule musculaire lisse…………………………………. 30

I.3 – HEMODYNAMIQUE ET HEMOMECANIQUE…………………………………31
I.3.1 – Forces hémodynamiques…………………………………………….…..31
I.3.1.a – Contraintes de cisaillement………………………………………………..32
I.3.1.b – Pression hydrostatique……………………………………………………32
I.3.1.c – Déformation périodique…………………………………………………...33
I.3.2 – Influence des contraintes mécaniques sur les cellules
endothéliales……………………...…………………………………………………33
6 Table des matières

I.3.2.a – Réponses des CE aux contraintes de cisaillement ………………………. 33
I.3.2.b – Régulation génique ……………………………………………………….34
I.3.2.c – Distribution des contraintes mécaniques sur les modifications
morphologiques ……………………………………………………………………36
I.3.2.d – Mécano-récepteurs………………………………………………………..37

I.4 – DONNEES CONCERNANT LES MALADIES CARDIOVASCULAIRES……39
I.4.1 – Athérosclérose – Athérogenèse …………………………….…………40
I.4.1.a – Cellules impliquées dans l’athérogenèse …………………………………42
I.4.1.b – Facteurs biochimiques…………………………………………………….43
I.4.1.c – Facteurs biomécaniques…………………………………………………...45
I.4.2 – Thrombose…………………………………..……………………………...46

I.5 – LES LIPOPROTEINES…………………………………………………………… ..46
I.5.1 – Structure générale de la lipoprotéine……...…………………………46
I.5.1.a – Partie lipidique………………………………….…………………………47
I.5.1.b – Partie protéique : apoprotéines……………………………………………48
I.5.2 – Classification des lipoprotéines………….…………………………….48
I.5.2.a – Chylomicron…………………………………………………………… ..49
I.5.2.b – Lipoprotéines de très basse densité – VLDL……………………………..49
I.5.2.c – Lipoprotéines de densité intermédiaire – IDL……………………………49
I.5.2.d – Lipoprotéines de basse densité – LDL …………………………………..50
I.5.2.e – Lipoprotéines de haute densité – HDL …………………………………..50
I.5.2.f – Lipoprotéine(a) – Lp(a) …………………………………………………..50
I.5.3 – Métabolisme des lipoprotéines…………….…………………………..50
I.5.3.a – Rôle des enzymes…………………………………………………………51
I.5.3.b – Rôle des protéines de transfert …………………………………………...52
I.5.3.c – Rôles des récepteurs……………………………….………………………53
I.5.4 – Oxydation et rôles des lipoprotéines de basse densité (LDL) -
Interactions lipoprotéines/cellules…….………………………………………..53
I.5.4.a – Oxydation des lipoprotéines de basse densité……………………………..53
I.5.4.b – Rôles des LDL – Interactions lipoprotéines/ Cellules………………….…54


7 Table des matières

PARTIE II : MATERIELS ET METHODES ……………………….56
II.1 – CULTURE CELLULAIRE…………………………………………………………57
II.1.1 – Réactifs et matériels…………..……………...………………………….57
II.1.1.a – Milieux de culture………………………………………………………...57
II.1.1.b – Additifs au milieu de culture de base ……………………………………57
II.1.1.c – Tampon HBSS (Hank’s Balanced Salts Modified) ……………………...58
II.1.1.d – Tampon PBS (Phosphate Buffered Saline) ……………………………...58
II.1.1.e – Solution de digestion (Solution trypsine-EDTA) ………………………..59
II.1.1.f – Support de cellules en culture…………………………………………….59
II.1.1.g – Autres matériels…………………………………………………………..59
II.1.2 – Méthodes…………...………………………………………………………59
II.1.2.a – Culture des ECV304……………………………………………………..59
II.1.2.b – Culture des HUVEC……………………………………………………..60
II.1.2.c – Préparation des échantillons (culture sur lamelles) ……………………...62
II.1.2.d – Identification des cellules………………………………………………...63

II.2 – PREPARATION ET CONSERVATION DES SONDES FLUORESCENTES
…………………………………………………………………………………………….….66

II.3 – PREPARATION DES LIPOPROTEINES DE FAIBLE DENSITE (LDL)…...66
II.3.1 – Séparation des LDL natives……………………………………………66
II.3.2 – Oxydation des LDL…………………………...…………………………67
II.3.3 – Marquage des LDL avec du DiI et DiO……………..………………67

II.4 – STIMULATIONS ET TRAITEMENTS DES CELLULES………….………….68
II.4.1 – Traitements avec du TNF-alpha……………………………………..68
II.4.2 – Application des contraintes mécaniques……………………………68

II.4.3 – Incubation des cellules avec des lipoprotéines (DiI-LDL, DiO-
LDL, DiI-DiO-LDL, DiI-ox-LDL) ………………………………………...…..71
II.5 – TECHNIQUES D’IMMUNOFLUORESCENCE INDIRECTE………………...73
II.5.1 – Marquage de la cavéoline……..………………………………………..73
II.5.2 – Marquage du cytosquelette……………………………….……………74

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