Soutenance de thèse de Marion MARLINGE

L’adénosine est une molécule indispensable à l’organisme ; elle permet d’obtenir l’adénine de l’ADN ou encore l’ATP, source énergétique de la cellule. Elle joue également un rôle au niveau du système cardiovasculaire. Sous l’effet de manque d’oxygénation, de l’inflammation ou de l’ischémie, sa concentration extracellulaire augmente et elle est susceptible d’activer les récepteurs qui lui sont spécifiques et qui sont au nombre de 4 : A1R, A2AR, A2B R et A3R. Nous nous intéressons aux pathologies liées à l’athérosclérose et à leurs complications contribuant à la réduction du diamètre du vaisseau. Dans ce cadre, c’est le récepteur A2A qu’il est le plus intéressant d’étudier. Une fois stimulé, ce dernier est capable d’induire une vasodilatation, que ce soit au niveau des artères coronaires ou périphériques, permettant d’augmenter les apports en sang et donc en oxygène des zones ischémiées. Il peut aussi augmenter la contractilité du cœur. Notre intérêt se porte principalement sur un phénomène particulier : la présence de récepteurs de réserve. Ils se caractérisent par une réponse biologique maximale malgré un nombre de sites occupés faible. Dans un premier travail, grâce à un anticorps monoclonal dirigé contre l’A2AR humain et ayant des propriétés agonistes, et permettant de mesurer le niveau d’expression, l’affinité (KD) et la production d’AMPc (EC50), nous avons évalué le profil pharmacologique des A2AR des cellules mononucléées (PBMC) de patients coronariens. Nous montrons que les patients ayant une ischémie coronaire inductible lors de l’épreuve de « flow fraction reserve (FFR) » ont un ratio KD/EC50 élevé signant l’existence de récepteurs A2A de réserve. A l’inverse, leur absence chez les autres patients permet d’écarter une ischémie myocardique inductible. Reste à savoir si la présence de récepteurs de réserve est spécifique ou non d’une atteinte myocardique ou s’inscrit plus généralement dans le cadre d’une ischémie. Dans une seconde étude, nous avons évalué le profil pharmacologique des A2AR de patients atteints d’artériopathie oblitérante des membres inférieurs (AOMI) présentant ou non une coronaropathie. Nous montrons : i) que le niveau d’expression et la production d’AMPc des récepteurs A2A des PBMCs sont corrélés à ces mêmes paramètres évalués sur tissu artériel. ii) que le niveau d’expression des A2AR est significativement plus bas chez les AOMI que chez les témoins. iii) que parmi les patients AOMI, ceux qui ont une coronaropathie sévère associée objectivée par une FFR positive, ont également un ratio KD/EC50 élevé signant l’existence de récepteurs de réserve. La recherche de récepteurs de réserve à partir d’un prélèvement sanguin, pourrait être un outil pour dépister les patients à haut risque d’IDM qui ont une plus forte susceptibilité de décès de cause cardiaque au cours d’une chirurgie vasculaire. Enfin, dans un troisième travail, nous avons voulu déterminer le rôle du système adénosinergique dans une des complications des pathologies cardiaques, le choc cardiogénique, où l’on retrouve une hypoperfusion des organes périphériques liée à un dysfonctionnement de la pompe cardiaque que l’organisme tente ensuite de compenser en promouvant la vasoconstriction (d’où un défaut d’expression des A2AR chez les sujets en choc). Mais des différences apparaissent selon l’étiologie : déficit profond pour les IDM mais pas pour les IC qui doivent en garder pour améliorer la contractilité cardiaque et limiter l’inflammation. Par ailleurs, nous avons tenté de déterminer si l’adénosinémie à l’admission à l’hôpital peut servir à prédire le risque de décès. Pour conclure, ces publications laissent entrevoir la possibilité d’user du système adénosinergique tant au niveau diagnostic (absence de marqueurs biologiques d’ischémie et de coronaropathie fiables à ce jour), pronostic, qu’au niveau thérapeutique.

Adenosine is an indispensable molecule for the body; it makes it possible to obtain adenine from DNA or even ATP, the energy source of the cell. It also plays a role in the cardiovascular system. Under the effect of lack of oxygenation, inflammation or ischemia, its extracellular concentration increases and it is likely to activate its specific receptors which are 4 in number: A1, A2A, A2B and A3. We are interested in pathologies related to atherosclerosis and their complications. This is the formation of a "plaque" consisting of lipids, smooth muscle cells, inflammation and collagen, which contributes to the reduction of the vessel diameter. In this context, it is the A2A receptor that is most interesting to study. Once stimulated, the latter is able to inducing vasodilatation, whether in the coronary or peripheral arteries, making it possible to increase the blood and therefore the oxygen supply of the ischemic areas. It can also increase the contractility of the heart. Our interest is mainly focused on a particular phenomenon: the presence of reserve receptors. They are characterized by a maximal biological response despite a low number of occupied sites. In a first work, thanks to a monoclonal antibody directed against the human A2AR and having agonist properties, and allowing to measure the level of expression, the affinity (KD) and the production of cAMP (EC50), we have evaluated the pharmacological profile of coronary patients' mononuclear cell (PBMC) A2AR. We show that patients with inducible coronary ischemia in the flow fraction reserve (FFR) test have a high KD / EC50 ratio, indicating the existence of A2A reserve receptors. Conversely, their absence in other patients can rule out inducible myocardial ischemia. It remains to be seen whether the presence of reserve receptors is specific or not myocardial involvement or more generally in the context of ischemia. In a second study, we evaluated the pharmacological profile of A2AR patients with peripheral arterial occlusive disease (PAD) with or without coronary artery disease. We showed that: i) the level of expression and cAMP production of PBMC A2AR correlate with these same parameters evaluated on arterial tissue. ii) the level of A2AR expression is significantly lower in PAD than in controls. iii) among PAD patients, those with severe associated coronary artery disease objectified by a positive FFR, also have a high KD / EC50 ratio signifying the existence of reserve receptors. The search for spare receptors from a blood sample could be a tool to screen patients at high risk for IDM who have a higher susceptibility to cardiac death during vascular surgery. Finally, in a third work, we wanted to determine the role of the adenosinergic system in one of the complications of cardiac pathologies, cardiogenic shock, where we find a hypoperfusion of the peripheral organs related to a dysfunction of the heart pump that the body then attempts to compensate by promoting vasoconstriction (hence a lack of expression of A2AR in shocked subjects). But differences appear according to the etiology: deep deficit for myocardial infarction but not for heart failure which must keep some to improve the cardiac contractility and to limit the inflammation. In addition, we investigated whether adenosinemia at admission to hospital can be used to predict the risk of death. To conclude, these publications suggest the possibility of using the adenosinergic system both in terms of diagnosis (absence of biological markers of ischemia and coronary artery disease reliable to date), prognosis, than at the therapeutic level.