Plasminogen Activator Inhibitor-1 (PAI-1) and Activated Protein C (aPC) Modulation Mechanisms of Pseudomonas aeruginosa Induced Pulmonary Edema

par Mathieu Lafargue

Thèse de doctorat en Sciences, technologie, santé. Biologie cellulaire et physiopathologie

Sous la direction de Roger Marthan.

Soutenue le 10-12-2012

à Bordeaux 2 , dans le cadre de École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux) .

Le président du jury était Didier Gruson.

Le jury était composé de Roger Marthan, Jean-François Pittet.

Les rapporteurs étaient Benoît Guery, Régis Matran.

  • Titre traduit

    Mécanismes de Modulation par PAI-1 et aPC de l’Oedeme Pulmonaire induit par le Pseudomonas aeruginosa


  • Résumé

    Une coagulopathie aigue endogène (EAC) est présente chez 25% des patients de traumatologie dès leur arrivée. Des résultats d’études récentes montrent que cette EAC est liée à l’activation de la voie de la protéine C (aPC). Quelques heures après, se développe un état pro-coagulant associant un niveau abaissé d’aPC et un taux plasmatique élevé de l’inhibiteur de l’activateur du plasminogene (PAI-1). Nous trouvons que l’incidence des pneumopathies associées à la ventilation est significativement augmentée chez ces patients sans toutefois connaître le rôle exact de ces anomalies de coagulation. Basé sur cette hypothèse central de susceptibilité augmentée a l’infection et plus particulièrement aux pneumopathie a P.aeruginosa (PA) le but de ce travail est d’identifier les mécanismes par lesquels PAI-1 et aPC peuvent moduler la perméabilité de la barrière alveolo capillaire et ceci a travers 3 objectifs spécifiques1 – Objectif 1 : déterminer les mécanismes par lequel PA augmente la perméabilité endothéliale. 2 – Objectif 2 : déterminer le rôle d’aPC dans la modulation des effets de PA sur l’œdème pulmonaire lésionnel.3 – Objectif 3 : déterminer le rôle de PAI-1 dans la modulation des effets de PA sur l’œdème pulmonaire lésionnel.En utilisant un inhibiteur spécifique des petites GTPases nous démontrons le rôle centrale joué par RhoA dans le développement de l’œdème pulmonaire induit par PA. PAI-1 et aPC sont impliquées dans le mécanisme lésionnel pulmonaire. aPC et l’inhibition de la voie du RhoA attenue le développement de l’œdème pulmonaire et diminue la dissémination systémique bactérienne. Cependant le blocage invivo de la voie de PAI-1 est associé à une surmortalité et à une augmentation de la charge bactérienne suggérant un rôle de PAI-1 dans l’activation de la réponse inflammatoire nécessaire a l’éradication de PA


  • Résumé

    A clinically significant acute endogenous coagulopathy (EAC) is present in 25% of major trauma patients upon arrival in the emergency department, before any fluid resuscitation. Results from recent clinical studies indicate that EAC is primarily caused by the activation of the anticoagulant protein C pathway. Several hours later, there is the development of a systemic procoagulant activity associated with low plasma levels of activated protein C (aPC) and an inhibition of the fibrinolysis caused by elevated plasma levels of plasminogen activator inhibitor 1 (PAI-1). We have found that the incidence of ventilator-associated pneumonia (VAP) is significantly increased in trauma patients with these coagulation abnormalities [6, 9]. However, whether these coagulation abnormalities play a mechanistic role in the increased susceptibility to nosocomial lung infection observed after severe posttraumatic hemorrhage is unknown. Thus, the central hypothesis is that the increased susceptibility to P. aeruginosa (PA) pneumonia following severe trauma with tissue hypoperfusion is mediated in part by these posttraumatic coagulation abnormalities within the airspaces of the lung. Specifically, in this work, we will identify through 3 specific aims the mechanisms by which PAI-1 and aPC modulate PA–mediated increase in alveolar-capillary barrier permeability.1 - Specific Aim 1: To determine the mechanisms by which PA increases lung endothelial permeability.2 - Specific Aim 2 : To determine the Role of aPC in modulating the effect of PA on the lung endothelial barrier function3 - Specific Aim 3 : To determine the Role of PAI-1 in modulating the effect of PA on the lung endothelial barrier functionIn the present work, we demonstrated the central role small GTPases RhoA plays in the increase of permeability induced by pseudomonas infection. PAI-1 and aPC are deeply involved in the control of early lung inflammation. aPC and inhibition of the RhoA pathway attenuates the development of pulmonary edema and decrease in the systemic dissemination of P. aeruginosa. However, in vivo disruption of PAI-1 signalling is associated with higher mortality at 24 h and significant increase in the bacterial burden suggesting that PAI-1 is required for the activation of the innate immune response necessary for the eradication of PA from the distal airspaces of the lung


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