Soutenance de thèse de CAMÉLIA MAKHLOUFI

La maladie rénale chronique (MRC) est un problème de santé publique qui a pour principale complication les maladies cardiovasculaires (MCV). La thrombose est un acteur clé dans la progression des MCV. La MRC est associée à une altération du débit de filtration glomérulaire qui résulte en l’accumulation de solutés appelés les toxines urémiques (TU). L’émergence de nouveaux facteurs de risques propres à la MRC a permis de révéler de nouveaux acteurs dans la survenue des évènements thrombotiques. Notre équipe a démontré que deux TU indoliques (l’indole-3-acétique acide et l’indoxyl sulfate (IS)), induisaient l'expression et l'activité du facteur tissulaire (FT), principal initiateur de la cascade de coagulation. Ce processus implique également l’activation du facteur de transcription Aryl Hydrocarbon Receptor (AhR). Les patients exposés aux TU présentent un état procoagulant révélé par des taux anormalement élevés des principaux facteurs de la coagulation, incluant le FT. L’objectif principal de cette thèse était de montrer qu’AhR joue un rôle central dans le risque thrombotique au cours de la MRC par de la modélisation animale. Sur la base de nos résultats antérieurs, nous avions émis l’hypothèse que le milieu urémique serait en faveur d’une surexpression du FT à la surface de la paroi des vaisseaux favorisant ainsi l’installation d’un phénotype prothrombotique. Dans une première partie, nous nous sommes attachés à caractériser les profils d’atteinte rénale, inflammatoire et hématologique dans deux modèles murins d’insuffisance rénale: la néphrectomie des 5/6ème et le régime alimentaire riche en adénine. Le modèle adénine présente une insuffisance rénale et un état inflammatoire plus sévère que le modèle néphrectomie. La surexpression du FT et l’état d’hypercoagulabilité que nous avions prédit sont présents dans les deux modèles. Notre hypothèse est ainsi confirmée, l’insuffisance rénale s’accompagne d’une augmentation du FT. Le temps de saignement est uniquement allongé dans le modèle adénine, la microscopie intravitale suggère un rôle central de la dysfonction plaquettaire. Le modèle adénine récapitule l’ensemble du spectre des anomalies de l’hémostase observées au cours de la MRC sévère, activation de la cascade de coagulation et augmentation du risque hémorragique. Dans une seconde partie, nos travaux ont porté sur le rôle d’AHR dans l’acquisition du phénotype prothrombotique au cours de la MRC in vivo. Le modèle adénine nous semblait le plus approprié. Nous avons soumis des souris invalidées pour AhR (KO AhR) au régime adénine. À notre grande surprise, aucun animal n’a survécu des suites du régime et ce pour des raisons que nous n’avons pas identifiées. Nous avons dû adapter le protocole d’alimentation pour limiter les morts. Nous avons toujours observé une surmortalité uniquement chez les mâles. Les femelles KO AhR survivent mais développent une insuffisance rénale moins sévère que les souris sauvages . Nous avons montré que cette néphroprotection est secondaire à la perte d’AhR qui limite la cristallurie et la néphrite interstitielle. En conclusion, nos travaux illustrent l’importance de caractériser son modèle d’étude pour répondre à des questions scientifiques pertinentes dans des conditions définies. Le régime adénine est un bon modèle des anomalies de l’hémostase au cours de la MRC humaine mais ne permet pas d’étudier le rôle d’AhR dans ces anomalies.

Chronic kidney disease (CKD) is a public health problem whose main complication is cardiovascular disease (CVD). Thrombosis is a key factor in the progression of CVD. CKD is associated with an alteration in glomerular filtration rate that results in the accumulation of solutes called uremic toxins (UT). The emergence of new risk factors specific to CKD has made it possible to reveal new actors in the occurrence of thrombotic events. Our team demonstrated that two indolic UTs (indole-3-acetic acid and indoxyl sulfate (IS)) induced the expression and activity of tissue factor (TF), the main initiator of the coagulation cascade. This process also involves activating the transcription factor Aryl Hydrocarbon Receptor (AhR). Patients exposed to UT have a procoagulant condition revealed by abnormally high levels of the main coagulation factors, including TF. The main objective of this thesis was to demonstrate that AhR plays a central role in thrombotic risk during CKD through animal modeling. Based on our previous results, we hypothesized that uremia will induce the overexpression of TF on the surface of the vessel wall, thus promoting the development of a prothrombotic phenotype. In the first part, we focused on characterizing the profiles of renal, inflammatory and hematological damage in two mouse models of renal failure: 5/6th nephrectomy and the adenine-rich diet. The adenine model has more severe renal failure and inflammatory state than the nephrectomy model. The overexpression of TF and the hypercoagulability state we predicted are present in both models. Our hypothesis is thus confirmed, renal failure is accompanied by an increase in TF in blood vessel wall. Bleeding time is only prolonged in the adenine model, intravital microscopy suggests a central role for platelet dysfunction. The adenine model summarizes the full spectrum of hemostasis abnormalities observed during severe CKD, activation of the coagulation cascade and increased risk of bleeding. In the second part, our work focused on the role of AHR in the acquisition of the prothrombotic phenotype during in vivo CKD. The adenine model seemed to us to be the most appropriate. We submitted mice invalidated for AhR (KO AhR) to the adenine diet. To our great surprise, no animals survived to diet for reasons we did not identify. We adapted the feeding protocol to limit the deaths. We always observed excess mortality only in males. Females KO AhR survived but developed less severe renal failure than wild mice. We have shown that this nephroprotection is secondary to the loss of AhR which limits crystalluria and interstitial nephritis. In conclusion, our work illustrates the importance to fully study the animal model to answer relevant scientific questions under defined conditions. The adenine diet is a good model of hemostasis abnormalities during human CKD but does not allow to explore the role of AhR in these abnormalities.