Analyse des réseaux moléculaires impliqués dans le remodelage ventriculaire gauche post-infarctus du myocarde et dans l’insuffisance cardiaque

par Marie Cuvelliez

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de Christophe Bauters.

Soutenue le 27-09-2019

à Lille 2 , dans le cadre de École doctorale Biologie-Santé (Lille) , en partenariat avec Facteurs de risque et déterminants moléculaires des maladies liées au vieillissement (Lille) (laboratoire) et de Facteurs de Risque et Déterminants Moléculaires des Maladies liées au Vieillissement (laboratoire) .


  • Résumé

    De nos jours, les maladies cardiovasculaires restent un enjeu de santé publique majeur dans lespays développés. Suite à un infarctus du myocarde (IDM), 30% des patients développent unremodelage ventriculaire gauche (RVG) qui peut conduire à une insuffisance cardiaque (IC) et audécès des patients. Les objectifs de ce projet sont d’étudier les mécanismes impliqués dans le RVGpost-IDM et l’IC et d’identifier de nouveaux biomarqueurs permettant de prédire une évolutiondélétère suite à un IDM et le décès précoce des patients IC par des approches de biologie des systèmeset de statistiques.Dans un premier temps, nous avons construit un réseau d’interactions moléculaires à partir dedonnées expérimentales obtenues dans le plasma des patients post-IDM de l’étude REVE-2 à 4 temps(inclusion, 1 mois, 3 mois et 1 an post-IDM). Une analyse des modules actifs, extraits à chaque tempsentre les patients avec un RVG élevé et les patients sans RVG, et de la centralité a permis d’identifier6 molécules possiblement impliquées dans le RVG post-IDM : 2 facteurs de transcription (EP300 etESR1) et 4 microARNs (miR-335-5p, miR-26b-5p, miR-375 et miR-17-5p). Nous avons montré quel’ARNm de ESR1 est significativement augmenté dans le VG d’un modèle de rats post-IDM à 2 moispost-IDM, que le miR-26b-5p est significativement diminué à 7 jours post-IDM et que le miR-335-5ptend à augmenter à 7 jours post-IDM.Dans un second temps, nous avons construit un réseau d’interactions moléculaires à partir dedonnées expérimentales obtenues par SOMAscan assay, dans le plasma des patients IC de l’étudeINCA suivis pendant 3 ans. Une analyse des clusters et de la centralité des molécules du réseau apermis l’étude des mécanismes impliqués dans l’IC. En parallèle, une analyse de régression pénalisée,réalisée en collaboration avec la plateforme Bilille, a permis l’identification de 6 protéines(Complément C3, MAPKAPK5, Cathepsine S, MMP-1, MMP-7 et FAM107B) permettant de prédirele décès précoce des patients IC. La quantification de C3, MMP-1 et MMP-7 par des dosagesconventionnels (ELISA, Luminex) dans une sous-population de INCA a donné des résultatsconcordants avec le SOMAscan assay, mais pas pour la cathepsine S.

  • Titre traduit

    Analysis of the molecular networks underlying left ventricular remodeling after myocardial infarction and heart failure


  • Résumé

    Nowadays, cardiovascular diseases remain a main public health issue in developed countries.Following a myocardial infarction (MI), at least 30% of patients developed a left ventricularremodeling (LVR), that can lead to heart failure (HF) and to death. The aims of this project were tostudy the mechanisms involved in LVR post-MI and HF and to identify new biomarkers allowing theprediction of a deleterious evolution after MI and early death of HF patients by systems biology andstatistical approaches.First, we built a molecular network based on experimental data obtained in the plasma of post-MI patients of the REVE-2 study at 4 time-points (baseline, 1 month, 3 months and 1 year). An activemodule analysis, extracted at each time-point between patients with LVR and patients without LVR,and a betweenness centrality analysis allowed the selection of 6 molecules potentially involved inLVR : 2 transcription factors, EP300 and ESR1, and 4 microRNAs, miR-335-5p, miR-26b-5p, miR-375 and miR-17-5p. We showed that ESR1 mRNA was significantly increased at 2 months post-MI inthe LV a model of post-MI rats, miR-26b-5p was significantly decreased at 7 days post-MI and miR-335-5p had a trend to increase at 7 days post-MI.Secondly, we built a molecular network using the experimental data obtained by SOMAscanassay, in the plasma of patients diagnosed for systolic HF from the INCA study and followed during 3years. A topological and betweenness centrality analysis allowed the study of the mechanismsinvolved in HF. In parallel, a penalised regression analysis, performed in collaboration with the Bililleplatform, allowed the selection of 6 proteins (C3, MAPKAPK5, Cathepsin S, MMP-1, MMP-7 andFAM107B) that allowed the prediction of early death of HF patients. The quantification of C3, MMP-1 and MMP-7 by conventional assays (ELISA, Luminex) in a subset of the INCA population gaveconsisting results with the SOMAscan assay, but not for cathepsin S.


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