Caractérisation pharmacologique in vitro et in vivo du nouveau métabolite de la big endothéline-1 L'endothéline-1(1-31)

Les résultats présentés dans cette étude, dans le modèle du poumon de cobaye isolé et perfusé in vitro, et dans le modèle animal du lapin anesthésié in vivo, portent sur les effets pharmacologiques d'un nouveau peptide de la famille des endothélines (ET): l'ET-1(1-31). Premièrement, nous avons démontré que l'infusion d'ET-1(1-31), comme dans le cas de l'ET-1, provoquait la libération d'eicosanoïdes (TxA[indice inférieur 2] et PGI[indice inférieur 2]) dans le poumon de cobaye isolé et perfusé. Deuxièmement, nous avons observé que l'injection intracardiaque d'ET-1(1-31) chez le lapin anesthésié provoquait une vasoconstriction monophasique similaire à celle de la big ET-1. Finalement, nous avons étudié, à l'aide de dosages plasmatiques d'ET-1(1-31) et d'ET-1, le métabolisme de l'ET-1(1-31) lorsqu'il est injecté de façon intracardiaque chez le lapin anesthésié. Cette étude présente une caractérisation pharmacologique de ce nouveau peptide et permet de mieux comprendre son mécanisme d'action. Des études ultérieures permettront de mieux comprendre l'implication de l'ET-1(1-31) au niveau pathophysiologique."--Résumé abrégé par UMI

Épistémologie de la biologie synthétique et pluralisme du concept de « vivant »

Selon la théorie cellulaire, issue des travaux de M. J. Schleiden, T. Schwann et R. Virchow au 19e siècle, le plus petit niveau d’organisation comprenant toutes les caractéristiques nécessaires et essentielles au vivant serait la cellule. Cette affirmation est aujourd’hui remise en question par les scientifiques et philosophes, d’une part à la suite de l’analyse d’entités biologiques ambiguës aux frontières (inférieures et supérieures) de la « cellule vivante », et d’autre part de l’avènement des récents enjeux en lien avec la création et la recherche de nouvelles entités vivantes. Un pluralisme épistémologique du concept de « vivant » a ainsi émergé, duquel aucune définition claire et unanime n’est encore acceptée. L’objectif général de cette thèse est de trouver des pistes de solution au problème du pluralisme épistémologique du concept de « vivant » ainsi qu’aux enjeux pratiques reliés à ce concept en biologie. Pour ce faire, je propose l’idée que les enjeux pratiques peuvent contribuer à résoudre le pluralisme conceptuel du « vivant », en particulier que la biologie synthétique est à même de nous offrir une définition du vivant permettant de dépasser l’actuel pluralisme de ce concept. Plus spécifiquement, en ce qui a trait à la question du pluralisme, j’expose dans cette thèse un pluralisme « biologique » et « philosophique ». Du côté « biologique », je démontre la flexibilité d’application ainsi que le pluralisme du concept de « vivant » grâce à l’exposition de cas ambigus d’entités biologiques issues de divers niveaux hiérarchiques de complexité du vivant. Ce faisant, je défends une position symbiotique et holistique d’organisation du vivant (permettant d’inclure et d’articuler ces divers niveaux hiérarchiques). Du côté « philosophique », je démontre le pluralisme du concept de « vivant » à la suite d’une analyse que je qualifierai de disciplinaire, ontologique, linguistique et épistémologique. Ce faisant, je défends une position gradualiste et opérationnelle du concept de « vivant ». En ce qui concerne les enjeux pratiques, j’explore principalement la discipline de la biologie synthétique, qui s’est donné l’objectif de construire de nouvelles entités biologiques vivantes et ainsi le fort potentiel de contribuer au développement de nouvelles connaissances sur le vivant. Ce faisant, je prends ainsi la position que la biologie synthétique peut apporter des pistes de solution pragmatiques (par la construction d’entités vivantes fonctionnelles) au pluralisme épistémologique du concept de « vivant ». Finalement, après une analyse de théories de la connaissance associées à ces enjeux, de définitions stipulatives, ainsi que de concepts du vivant issus de la biologie synthétique, je développe mon propre modèle du « vivant» (que je qualifie de biosynthétique), qui se veut « pragmatique » (en accord avec la pratique des biologistes synthétiques), « progressiste » (s’adaptant à de futures découvertes dans le domaine), « holistique » (s’appliquant à l’ensemble des niveaux d’organisation du vivant) ainsi que « minimaliste et universelle» (correspondant aux caractéristiques essentielles de base retrouvées au sein de toutes les entités vivantes). Cette thèse présentera ainsi « pourquoi » et « comment » la biologie synthétique peut répondre à la question de la définition du vivant.According to the cell theory, resulting from the works of M. J. Schleiden, T. Schwann and R. Virchow in the 19th century, the smallest level of organization including all the necessary and essential characteristics to the living would be the cell. This assertion is now challenged by scientists and philosophers, on the one hand following the analysis of ambiguous biological entities at the boundaries (lower and upper) of the "living cell", and on the other hand the advent of recent issues related to the creation and search for new living entities. An epistemological pluralism of the "living" concept has thus emerged, from which no clear and unanimous definition is yet accepted. The general objective of this thesis is to find possible solutions to the problem of epistemological pluralism of the "living" concept and to the practical issues related to this concept in biology. To do this, I propose the idea that practical issues can contribute to solving the conceptual pluralism of the concept "living", in particular that synthetic biology is able to offer us a definition of the living allowing to overcome the current pluralism of this concept. More specifically, regarding the question of pluralism, I expose in this thesis a "biological" and "philosophical" pluralism. On the "biological" side, I demonstrate the flexibility of application as well as the pluralism of the concept "living" following the description of ambiguous cases of biological entities coming from various hierarchical levels of complexity of life. In doing so, I defend a symbiotic and holistic view of organization of the living (allowing to include and articulate these various hierarchical levels). On the "philosophical" side, I demonstrate the pluralism of the "living" concept following an analysis that I will describe as disciplinary, ontological, linguistic and epistemological. In doing so, I defend a gradualist and operational position of the concept "living". Regarding practical issues, I am mainly exploring the discipline of synthetic biology, which has set itself the goal of building new living biological entities and thus the potential to contribute to the development of new knowledge about life. In doing so, I take the position that synthetic biology can provide pragmatic solutions (through the construction of functional living entities) to the pluralism of the concept "living". Finally, after an analysis of the relevant theories of knowledge associated with these issues, of stipulative definitions, as well as of living concepts stemming from synthetic biology, I develop my own model of the "living" (that I call biosynthetic), which is "pragmatic" (in agreement with the practice of synthetic biologists), "progressive" (adapting to future discoveries in the field), "holistic" (applying to all levels of organization of the living) as well as "minimalist and universal" (corresponding essential characteristics found within all living entities). This thesis will present “why” and “how” synthetic biology can provide an answer to the question “what is life ?”

Caractérisation pharmacologique in vitro et in vivo du nouveau métabolite de la big endothéline-1 L'endothéline-1(1-31)

Les résultats présentés dans cette étude, dans le modèle du poumon de cobaye isolé et perfusé in vitro, et dans le modèle animal du lapin anesthésié in vivo, portent sur les effets pharmacologiques d'un nouveau peptide de la famille des endothélines (ET): l'ET-1(1-31). Premièrement, nous avons démontré que l'infusion d'ET-1(1-31), comme dans le cas de l'ET-1, provoquait la libération d'eicosanoïdes (TxA[indice inférieur 2] et PGI[indice inférieur 2]) dans le poumon de cobaye isolé et perfusé. Deuxièmement, nous avons observé que l'injection intracardiaque d'ET-1(1-31) chez le lapin anesthésié provoquait une vasoconstriction monophasique similaire à celle de la big ET-1. Finalement, nous avons étudié, à l'aide de dosages plasmatiques d'ET-1(1-31) et d'ET-1, le métabolisme de l'ET-1(1-31) lorsqu'il est injecté de façon intracardiaque chez le lapin anesthésié. Cette étude présente une caractérisation pharmacologique de ce nouveau peptide et permet de mieux comprendre son mécanisme d'action. Des études ultérieures permettront de mieux comprendre l'implication de l'ET-1(1-31) au niveau pathophysiologique."--Résumé abrégé par UMI

Pressor and pulmonary responses to ET-1(1–31) in guinea-pigs

1. Endothelin-1(1–31) (ET-1(1–31); 0.25 to 4 nmol kg(−1); i.v.) induced, in the guinea-pig, graded increases in MAP and an indomethacin-sensitive enhancement of pulmonary insufflation pressure (PIP). At all doses, ET-1(1–31) induced a monophasic pressor response, except at 4 nmol kg(−1), which caused a rapid and transient response (first phase: over first 10 min after injection) followed by a more slowly-developing and sustained (second phase: between 10 and 45 min after injection) increase in MAP. ET-1(1–31) was 4 to 10 fold less potent than ET-1 on PIP responses. 2. Phosphoramidon (5 and 10 mg kg(−1)) reduced both pressor and PIP effects of ET-1(1–31). Thiorphan (0.25 and 2.5 mg kg(−1)) did not affect the pressor responses to ET-1(1–31) although its PIP effects were markedly reduced by the NEP inhibitor. A selective endothelin-converting enzyme (ECE) inhibitor, CGS 35066 (1 mg kg(−1)), significantly reduced the second phase pressor response and increase in PIP triggered by ET-1(1–31). 3. The second (but not the first) pressor phase of ET-1(1–31) (4 nmol kg(−1)) was markedly reduced by BQ-123 (selective ET(A) antagonist), whereas the increase of PIP was significantly reduced by BQ-788 (selective ET(B) antagonist). Co-administration of BQ-123 plus BQ-788 abolished ET-1(1–31)-induced increase in PIP, but blockade of the second pressor phase afforded by BQ-123 was now reversed. 4. In guinea-pig isolated perfused lungs, ET-1(1–31) (50 nM) induced the release of prostacyclin and thromboxane A(2), which was inhibited by BQ-788 (5 nM) or thiorphan (25 μM), but not BQ-123 (1 μM). 5. These results suggest that ET-1(1–31) enhances MAP. Its sustained, but not transient, pressor effects are mediated via ET(A) receptor activation. Furthermore, ET-1(1–31) increases airway resistance in vivo and triggers prostacyclin and thromboxane A(2) release from perfused lungs predominantly via ET(B) receptor activation. ET-1(1–31) failed to display any selectivity of action towards either ET(A) or ET(B) receptors in these models. 6. We suggest that, in order to raise MAP, ET-1(1–31) requires conversion to ET-1, predominantly by ECE and to a lesser extent neutral endopeptidase 24.11, whereas the reverse holds true regarding its pharmacological effects in airways