Progesterone receptors: a key for neuroprotection in experimental stroke

Progesterone receptors (PR) are expressed throughout the brain. However, their functional significance remains understudied. Here we report a novel role of PR as crucial mediators of neuroprotection using a model of transient middle cerebral artery occlusion and PR knockout mice. Six hours after ischemia, we observed a rapid increase in progesterone and 5-dihydroprogesterone, the endogenous PR ligands, a process that may be a part of the natural neuroprotective mechanisms. PR deficiency, and even haploinsufficiency, increases the susceptibility of the brain to stroke damage. Within a time window of 24 h, PR-dependent signaling of endogenous brain progesterone limits the extent of tissue damage and the impairment of motor functions. Longer-term improvement requires additional treatment with exogenous progesterone and is also PR dependent. The potent and selective PR agonist Nestorone is also effective. In contrast to progesterone, levels of the neurosteroid allopregnanolone, which modulates -aminobutyric acid type A receptors, did not increase after stroke, but its administration protected both wild-type and PR-deficient mice against ischemic damage. These results show that 1) PR are linked to signaling pathways that influence susceptibility to stroke, and 2) PR are direct key targets for both endogenous neuroprotection and for therapeutic strategies after stroke, and they suggest a novel indication for synthetic progestins already validated for contraception. Although allopregnanolone may not be an endogenous neuroprotective agent, its administration protects the brain against ischemicdamageby signaling mechanisms not involving PR. Collectively, our data clarify the relative roles of PR and allopregnanolone in neuroprotection after stroke.Fil: Liu, Ailing. Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale; Francia. Université Paris Sud; FranciaFil: Margaill, Isabelle. Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale; Francia. Universite de Paris V; Francia. University Paris Descartes; FranciaFil: Zhang, Shaodong. Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale; Francia. Université Paris Sud; FranciaFil: Labombarda, Maria Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana; ArgentinaFil: Coqueran, Bérard. Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale; Francia. Universite de Paris V; FranciaFil: Delespierre, Brigitte. Université Paris Sud; Francia. Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale; FranciaFil: Liere, Philippe. Université Paris Sud; Francia. Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale; FranciaFil: Marchand Leroux, Catherine. Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale; Francia. Universite de Paris V; FranciaFil: O’Malley, Bert W.. Baylor College of Medicine;Fil: Lydon, John P.. Baylor College of Medicine;Fil: de Nicola, Alejandro Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Sitruk Ware, Regine. The Rockefeller University; Estados UnidosFil: Mattern, Claudia. MetP Pharma AG; SuizaFil: Plotkine, Michel. Universite de Paris V; FranciaFil: Schumacher, Michael. Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale; Francia. Université Paris Sud; FranciaFil: Guennoun, Rachida. Université Paris Sud; Francia. Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale; Franci

Soluble endoglin reduces thrombus formation and platelet aggregation via interaction with αIIbβ3 integrin

14 p.-6 fig.Background: The circulating form of human endoglin (sEng) is a cleavage product of membrane-bound endoglin present on endothelial cells. Because sEng encompasses an RGD motif involved in integrin binding, we hypothesized that sEng would be able to bind integrin αIIbβ3, thereby compromising platelet binding to fibrinogen and thrombus stability.Methods: In vitro human platelet aggregation, thrombus retraction, and secretion-competition assays were performed in the presence of sEng. Surface plasmon resonance (SPR) binding and computational (docking) analyses were carried out to evaluate protein-protein interactions. A transgenic mouse overexpressing human sEng (hsEng+) was used to measure bleeding/rebleeding, prothrombin time (PT), blood stream, and embolus formation after FeCl3-induced injury of the carotid artery.Results: Under flow conditions, supplementation of human whole blood with sEng led to a smaller thrombus size. sEng inhibited platelet aggregation and thrombus retraction, interfering with fibrinogen binding, but did not affect platelet activation. SPR binding studies demonstrated that the specific interaction between αIIbβ3 and sEng and molecular modeling showed a good fitting between αIIbβ3 and sEng structures involving the endoglin RGD motif, suggesting the possible formation of a highly stable αIIbβ3/sEng. hsEng+ mice showed increased bleeding time and number of rebleedings compared to wild-type mice. No differences in PT were denoted between genotypes. After FeCl3 injury, the number of released emboli in hsEng+ mice was higher and the occlusion was slower compared to controls.Conclusions: Our results demonstrate that sEng interferes with thrombus formation and stabilization, likely via its binding to platelet αIIbβ3, suggesting its involvement in primary hemostasis control.Promex Stiftung für die Forschung Foundation Consejo Superior de Investigaciones Científicas; Grant/Award Number: 201920E022 Spanish Ministry of Science, Innovation & Universities; Grant/Award Number: RTI2018-102242-B-I00 Comunidad de Madrid; Grant/Award Number: S2022/BMD-7278Peer reviewe

Les dispositifs médicaux de thrombectomie dans les accidents vasculaires cérébraux ischémiques

PARIS-BIUP (751062107) / SudocSudocFranceF

Chocolat et pharmacie (médicament d'hier à la lumière des connaissances d'aujourd'hui)

PARIS-BIUP (751062107) / SudocSudocFranceF

Les accidents vasculaires cérébraux (épidémiologie et évolution de la prise en charge)

PARIS-BIUP (751062107) / SudocSudocFranceF

Etude des effets plaquettaires des inhibiteurs de la poly(ADP-ribose)polymérase

PARIS-BIUP (751062107) / SudocSudocFranceF

Etude du rôle de la poly(ADP-Ribose) polymérase au cours d'une ischémie cérébrale focale transitoire

PARIS-BIUP (751062107) / SudocSudocFranceF

Etude du rôle de la poly(ADP-ribose)polymérase au cours d'une ischémie cérébrale

PARIS-BIUP (751062107) / SudocSudocFranceF

Identification de nouveaux agents de contraste pour la détection par IRM à haut champ de biomarqueurs dans l'ischémie cérébrale

Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre d'une collaboration avec le groupe Guerbet. Il visait à caractériser la lésion qui fait suite à un accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique en imagerie par résonance magnétique (IRM) grâce à des agents de contraste novateurs. Guerbet et leurs collaborateurs ont développés des USPIO ciblés (ultrasmall superparamagnetic iron oxide), particules de fer couplées à des peptides reconnaissant spécifiquement un biomarqueur. Dans un modèle d ischémie cérébrale avec reperfusion réalisé chez la souris, nous avons recherché la capacité de ces agents à caractériser la lésion d une part en terme de type de mort cellulaire par le ciblage de la phosphatidylsérine (PS), marqueur cellulaire externalisé au cours de l apoptose, et d autre part en terme de déficit vasculaire par le ciblage de VCAM-1, molécule d adhésion impliquée dans le processus inflammatoire. En ce qui concerne l apoptose, nous avons tout d abord montré par immunohistochimie l expression de caspase-3 active, marqueur apoptotique, dès 6 heures et jusqu à 72 heures après l ischémie. Cependant, en IRM, l utilisation d USPIO ciblant la PS (le P03234 et le P03675) n a pas permis la détection du phénomène apoptotique. Actuellement d autres agents de contraste de ce type sont en cours de développement chez Guerbet. En ce qui concerne l inflammation vasculaire, l étude de l expression de VCAM-1 par immunohistochimie a montré l apparition d un marquage dès 6 heures après l ischémie avec un maximum à 24 heures. L utilisation d un USPIO-VCAM-1 (le P03011) a permis de mettre en évidence sur les images IRM des zones d hypointensités dans la lésion, ce qui correspond à la présence de particules de fer. L'analyse histologique de ces cerveaux a montré une colocalisation de l USPIO avec sa cible VCAM-1, ce qui établit la preuve de concept. Ces travaux ont permis mettre en évidence la capacité d USPIO développés par Guerbet à cibler des marqueurs biologiques, notamment VCAM-1, à la suite d une ischémie cérébrale. Ceci suggère que ce type d agent de contraste pourrait être un bon outil clinique pour la caractérisation de la lésion ischémique chez les patients victimes d AVC.This work is a collaboration with Guerbet group. It aimed to characterize the lesion that follows an ischemic stroke with magnetic resonance imaging (MRI) by innovative contrast agents. Guerbet developped targeted USPIO (ultrasmall superparamagnetic iron oxide), which are iron particles coupled to peptides which specifically bind a biomarker. In a mouse model of cerebral ischemia-reperfusion, we studied the capacity of these agents to characterize the lesion on the one hand in terms of cellular death by targeting phosphatidylserin (PS), a cellular marker externalized during apoptosis, and on the other hand in terms of vascular deficit by targeting VCAM-1, an adhesion molecule implied in the inflammatory process. Concerning apoptosis, we showed by immunohistochemistry the expression of active caspase-3, an apoptotic marker, between 6 and 72 hours after ischemia. Nevertheless on MRI, the use of USPIO targeting PS (both P03234 and P03675) did not allow us to detect the apoptotic phenomenon. Currently, other PS-targeted contrast agents are developed by Guerbet. Concerning vascular inflammation, the study of VCAM-1 by immunohistochemistry showed an up-regulated expression 6 hours after ischaemia which reached a maximum at 24 hours. VCAM-1-USPIO (P03011) induced a decrease of the MRI signal appearing as hypointense foci in the lesion, which correspond to iron particles. The histological analysis of these brains showed a colocalisation of the USPIO with its target VCAM-1, which establishes the proof of concept. This work showed the capacity of USPIO developed by Guerbet to target biological markers, particularly VCAM-1, following cerebral ischemia. This suggests that this kind of contrast agent could be a good clinical tool to characterize the ischemic lesion in patients suffering from stroke.PARIS5-Bibliotheque electronique (751069902) / SudocPARIS-BIUM-Bib. électronique (751069903) / SudocSudocFranceF

Etude du rôle de la poly(ADP-ribose) polymérase dans les phénomènes neuro-inflammatoires et les transformations hémorragiques à la suite d'une ischémie cérébrale chez la souris

Les accidents vasculaires cérébraux (AVC) constituent un problème majeur de santé publique. Or, pour les AVC ischémiques qui constituent 80% des AVC, le thérapeute ne dispose que d un seul traitement, l activateur tissulaire du plasminogène recombinant (rt-PA), un thrombolytique qui favorise la reperfusion des tissus ischémiés. Cependant, à côté de son étroite fenêtre thérapeutique qui limite son utilisation, le rt-PA augmente la fréquence et la gravité des transformations hémorragiques (TH) qui surviennent spontanément chez 15 à 43% des patients victimes d AVC ischémiques. Par ailleurs, les études expérimentales ont montré que la poly(ADP-ribose)polymérase (PARP), une enzyme de réparation, exerce paradoxalement des effets délétères au cours de l ischémie. Des études menées in vitro, ou in vivo à la périphérie, ont mis en évidence un rôle pro-inflammatoire de la PARP. Cependant ce rôle pro-inflammatoire de la PARP a été très peu étudié au cours de l ischémie cérébrale. Mes travaux de thèse ont montré que le PJ34, un puissant inhibiteur de PARP, réduit la surexpression de molécules d adhésion et de cytokines pro-inflammatoires à la suite d une ischémie cérébrale chez la souris. Par ailleurs, mes travaux ont montré que le PJ34 réduit les TH spontanées ; cet effet est associé à une diminution de la MMP-9, une métalloprotéase matricielle impliquée dans la dégradation des constituants de la lame basale des vaisseaux. Mes travaux montrent également que le PJ34 s oppose à la potentialisation des TH induite par le rt-PA administré 6 heures après le début de l ischémie. L ensemble de ces travaux montre l intérêt des inhibiteurs de PARP pour le traitement des AVC ischémiquesStroke is a major cause of morbidity and mortality. Recombinant tissue plasminogen activator (rt-PA) constitutes the only treatment for ischemic stroke patients who represent 80% of stroke cases. However, behind its narrow therapeutic window, rt-PA increases the frequency and severity of hemorrhagic transformations (HT) that occur spontaneously in 15 to 43% of patients suffering from ischemic stroke. In the last decades, experimental studies have shown that the repairing enzyme poly(ADP-ribose)polymerase (PARP) is paradoxically deleterious during cerebral ischemia. Models of peripheral inflammation showed anti-inflammatory effects of PARP inhibition or deletion. In this context, we examined the role of PARP in inflammation induced by brain ischemia in mice. By using a potent PARP inhibitor, PJ34, we show for the first time that PARP plays a major role in the postischemic increased production of inflammatory mediators including cytokines and adhesion molecules. In the other hand, we show that PJ34 reduces spontaneous HT. This effect was associated with a decrease in post-ischemic MMP-9 expression, a matrix metalloproteinase implicated in the blood-brain barrier breakdown. We also show that PJ34 reduces the increased risk of HT induced by rt-PA administered 6 hours after the onset of ischemia. Therefore, PARP inhibition may constitute a valuable strategy for the treatment of cerebral ischemiaPARIS-BIUP (751062107) / SudocSudocFranceF