HfO2 nanoparticles as computed tomography contrast agent for atherothrombosis detection

L’athérothrombose, première cause de décès dans le monde constitue un réel problème de santé publique qui nécessite un diagnostic précoce, afin d’anticiper et d’éviter la survenue d’accidents vasculaires aigus. Le diagnostic de cette pathologie, est réalisé par la tomodensitométrie CT. Les avancées récentes au niveau des détecteurs du scanner à comptage photonique (SPCCT), permettent l’exploitation de la raie au niveau du k-edge des agents de contraste, et leur discrimination spécifique, et quantitative. Le développement de ce scanner multicolore, et les nombreux effets secondaires considérables de l’iode, utilisé comme agent de contraste à l’heure actuelle, nécessite de nouveaux candidats à haut k-edge comme agents de contraste en imagerie X. Parmi ces candidats, figure les nanoparticules (NPs) d’oxyde d’hafnium (HfO2), qui sont déjà testées à l’échelle clinique (stade III) comme agent radiosensibilisant pour le traitement du cancer. L’objectif de cette thèse a été de développer des NPs HfO2 comme agent de contraste en imagerie X, dans le cadre de la détection de l’athérothrombose. Dans un premier temps, l’analyse de plusieurs conditions de synthèse, a permis la sélection d’une condition optimale, pour la synthèse et la stabilisation des nanoparticules sans surfactants. Les NPs HfO2 obtenues reproductibles, stables, ont été fonctionnalisées en surface avec le fucoïdane, un polysaccharide sulfaté qui présente une très bonne affinité pour la P-sélectine, une glycoprotéine biomarqueur de l’athérothrombose, et des ions citrates comme ligand contrôle. La présence de lacunes d’oxygène a révélé des propriétés de photoluminescence pour les NPs HfO2, qui sont d’autant plus amplifiées en présence du fucoïdane. Les tests d’adhésion sous flux dynamique artériel, ont démontré un ciblage spécifique des agrégats plaquettaires activés en présence de la nanoplatefome HfO2-Fucoidane. La cytotoxicité des nanoparticules fonctionnalisées a été évaluée sur un modèle de cellules humaines, HUVEC, et la preuve de concept de l’atténuation des rayonnements X en imagerie k-edge du SPCCT, a été apportée. Ces résultats ont montré le développement d’un nouvel outil à base de NPs HfO2, comme agent de contraste en imagerie X, pour le diagnostic à l’échelle moléculaire de l’athérothrombose.Atherothrombosis, the leading cause of death in the world, is a real public health problem that requires early diagnosis in order to anticipate and prevent the occurrence of acute vascular accidents. The diagnosis of this pathology is made by CT tomography. Recent advances in photon-counting scanner (SPCCT) detectors allow the exploitation of the line at the k-edge of contrast agents, and their specific and quantitative discrimination. The development of this multicolored scanner, and the many significant side effects of iodine, currently used as a contrast agent, requires new candidates with high k-edge as contrast agents in X-ray imaging. Among these candidates, is the case of hafnium oxide (HfO2) nanoparticles (NPs), which are already clinically tested (Stage III) as a radiosensitizing agent for cancer treatment. The objective of this thesis was to develop HfO2 NPs as a contrast agent in X-ray imaging, as part of the detection of atherothrombosis. Initially, the analysis of several synthesis conditions allowed the selection of an optimal condition for the synthesis and stabilization of surfactant-free nanoparticles. HfO2 NPs obtained reproducible, stable, were functionalized on the surface with fucoidan, a sulfated polysaccharide that has a very good affinity for P-selectin, a biomarker glycoprotein of atherothrombosis, and citrate ions as a control ligand. The presence of oxygen vacancies revealed photoluminescence properties for the HfO2 NPs, which are amplified after functionalization with fucoidan. The adhesion tests under arterial dynamic flux, have demonstrated a specific targeting of platelet aggregates activated in the presence of the nanoplatefome HfO2-Fucoidane. The cytotoxicity of functionalized nanoparticles was evaluated on a human cell model, HUVEC, and proof of concept of X-ray attenuation in SPCCT k-edge imaging was provided. These results showed the development of a new nanotool based on NPs HfO2, as a contrast agent in X-ray imaging, for molecular-scale diagnosis of  atherothrombosis

Développement de nanoparticules HfO2 comme agent de contraste en imagerie X ans le cadre de la détection de l’athérothrombose

Atherothrombosis, the leading cause of death in the world, is a real public health problem that requires early diagnosis in order to anticipate and prevent the occurrence of acute vascular accidents. The diagnosis of this pathology is made by CT tomography. Recent advances in photon-counting scanner (SPCCT) detectors allow the exploitation of the line at the k-edge of contrast agents, and their specific and quantitative discrimination. The development of this multicolored scanner, and the many significant side effects of iodine, currently used as a contrast agent, requires new candidates with high k-edge as contrast agents in X-ray imaging. Among these candidates, is the case of hafnium oxide (HfO2) nanoparticles (NPs), which are already clinically tested (Stage III) as a radiosensitizing agent for cancer treatment. The objective of this thesis was to develop HfO2 NPs as a contrast agent in X-ray imaging, as part of the detection of atherothrombosis. Initially, the analysis of several synthesis conditions allowed the selection of an optimal condition for the synthesis and stabilization of surfactant-free nanoparticles. HfO2 NPs obtained reproducible, stable, were functionalized on the surface with fucoidan, a sulfated polysaccharide that has a very good affinity for P-selectin, a biomarker glycoprotein of atherothrombosis, and citrate ions as a control ligand. The presence of oxygen vacancies revealed photoluminescence properties for the HfO2 NPs, which are amplified after functionalization with fucoidan. The adhesion tests under arterial dynamic flux, have demonstrated a specific targeting of platelet aggregates activated in the presence of the nanoplatefome HfO2-Fucoidane. The cytotoxicity of functionalized nanoparticles was evaluated on a human cell model, HUVEC, and proof of concept of X-ray attenuation in SPCCT k-edge imaging was provided. These results showed the development of a new nanotool based on NPs HfO2, as a contrast agent in X-ray imaging, for molecular-scale diagnosis of  atherothrombosis.L’athérothrombose, première cause de décès dans le monde constitue un réel problème de santé publique qui nécessite un diagnostic précoce, afin d’anticiper et d’éviter la survenue d’accidents vasculaires aigus. Le diagnostic de cette pathologie, est réalisé par la tomodensitométrie CT. Les avancées récentes au niveau des détecteurs du scanner à comptage photonique (SPCCT), permettent l’exploitation de la raie au niveau du k-edge des agents de contraste, et leur discrimination spécifique, et quantitative. Le développement de ce scanner multicolore, et les nombreux effets secondaires considérables de l’iode, utilisé comme agent de contraste à l’heure actuelle, nécessite de nouveaux candidats à haut k-edge comme agents de contraste en imagerie X. Parmi ces candidats, figure les nanoparticules (NPs) d’oxyde d’hafnium (HfO2), qui sont déjà testées à l’échelle clinique (stade III) comme agent radiosensibilisant pour le traitement du cancer. L’objectif de cette thèse a été de développer des NPs HfO2 comme agent de contraste en imagerie X, dans le cadre de la détection de l’athérothrombose. Dans un premier temps, l’analyse de plusieurs conditions de synthèse, a permis la sélection d’une condition optimale, pour la synthèse et la stabilisation des nanoparticules sans surfactants. Les NPs HfO2 obtenues reproductibles, stables, ont été fonctionnalisées en surface avec le fucoïdane, un polysaccharide sulfaté qui présente une très bonne affinité pour la P-sélectine, une glycoprotéine biomarqueur de l’athérothrombose, et des ions citrates comme ligand contrôle. La présence de lacunes d’oxygène a révélé des propriétés de photoluminescence pour les NPs HfO2, qui sont d’autant plus amplifiées en présence du fucoïdane. Les tests d’adhésion sous flux dynamique artériel, ont démontré un ciblage spécifique des agrégats plaquettaires activés en présence de la nanoplatefome HfO2-Fucoidane. La cytotoxicité des nanoparticules fonctionnalisées a été évaluée sur un modèle de cellules humaines, HUVEC, et la preuve de concept de l’atténuation des rayonnements X en imagerie k-edge du SPCCT, a été apportée. Ces résultats ont montré le développement d’un nouvel outil à base de NPs HfO2, comme agent de contraste en imagerie X, pour le diagnostic à l’échelle moléculaire de l’athérothrombose

Développement de nanoparticules HfO2 comme agent de contraste en imagerie X ans le cadre de la détection de l’athérothrombose

Atherothrombosis, the leading cause of death in the world, is a real public health problem that requires early diagnosis in order to anticipate and prevent the occurrence of acute vascular accidents. The diagnosis of this pathology is made by CT tomography. Recent advances in photon-counting scanner (SPCCT) detectors allow the exploitation of the line at the k-edge of contrast agents, and their specific and quantitative discrimination. The development of this multicolored scanner, and the many significant side effects of iodine, currently used as a contrast agent, requires new candidates with high k-edge as contrast agents in X-ray imaging. Among these candidates, is the case of hafnium oxide (HfO2) nanoparticles (NPs), which are already clinically tested (Stage III) as a radiosensitizing agent for cancer treatment. The objective of this thesis was to develop HfO2 NPs as a contrast agent in X-ray imaging, as part of the detection of atherothrombosis. Initially, the analysis of several synthesis conditions allowed the selection of an optimal condition for the synthesis and stabilization of surfactant-free nanoparticles. HfO2 NPs obtained reproducible, stable, were functionalized on the surface with fucoidan, a sulfated polysaccharide that has a very good affinity for P-selectin, a biomarker glycoprotein of atherothrombosis, and citrate ions as a control ligand. The presence of oxygen vacancies revealed photoluminescence properties for the HfO2 NPs, which are amplified after functionalization with fucoidan. The adhesion tests under arterial dynamic flux, have demonstrated a specific targeting of platelet aggregates activated in the presence of the nanoplatefome HfO2-Fucoidane. The cytotoxicity of functionalized nanoparticles was evaluated on a human cell model, HUVEC, and proof of concept of X-ray attenuation in SPCCT k-edge imaging was provided. These results showed the development of a new nanotool based on NPs HfO2, as a contrast agent in X-ray imaging, for molecular-scale diagnosis of  atherothrombosis.L’athérothrombose, première cause de décès dans le monde constitue un réel problème de santé publique qui nécessite un diagnostic précoce, afin d’anticiper et d’éviter la survenue d’accidents vasculaires aigus. Le diagnostic de cette pathologie, est réalisé par la tomodensitométrie CT. Les avancées récentes au niveau des détecteurs du scanner à comptage photonique (SPCCT), permettent l’exploitation de la raie au niveau du k-edge des agents de contraste, et leur discrimination spécifique, et quantitative. Le développement de ce scanner multicolore, et les nombreux effets secondaires considérables de l’iode, utilisé comme agent de contraste à l’heure actuelle, nécessite de nouveaux candidats à haut k-edge comme agents de contraste en imagerie X. Parmi ces candidats, figure les nanoparticules (NPs) d’oxyde d’hafnium (HfO2), qui sont déjà testées à l’échelle clinique (stade III) comme agent radiosensibilisant pour le traitement du cancer. L’objectif de cette thèse a été de développer des NPs HfO2 comme agent de contraste en imagerie X, dans le cadre de la détection de l’athérothrombose. Dans un premier temps, l’analyse de plusieurs conditions de synthèse, a permis la sélection d’une condition optimale, pour la synthèse et la stabilisation des nanoparticules sans surfactants. Les NPs HfO2 obtenues reproductibles, stables, ont été fonctionnalisées en surface avec le fucoïdane, un polysaccharide sulfaté qui présente une très bonne affinité pour la P-sélectine, une glycoprotéine biomarqueur de l’athérothrombose, et des ions citrates comme ligand contrôle. La présence de lacunes d’oxygène a révélé des propriétés de photoluminescence pour les NPs HfO2, qui sont d’autant plus amplifiées en présence du fucoïdane. Les tests d’adhésion sous flux dynamique artériel, ont démontré un ciblage spécifique des agrégats plaquettaires activés en présence de la nanoplatefome HfO2-Fucoidane. La cytotoxicité des nanoparticules fonctionnalisées a été évaluée sur un modèle de cellules humaines, HUVEC, et la preuve de concept de l’atténuation des rayonnements X en imagerie k-edge du SPCCT, a été apportée. Ces résultats ont montré le développement d’un nouvel outil à base de NPs HfO2, comme agent de contraste en imagerie X, pour le diagnostic à l’échelle moléculaire de l’athérothrombose

Evaluation de la compréhension de l'information médico-chirurgicale par le patient dans un service d'urgence (impact sur sa satisfaction générale)

AIX-MARSEILLE2-BU Méd/Odontol. (130552103) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Expression des molécules HLA-G solubles au cours d'hémopathies malignes

Les molécules HLA-G solubles possèdent des propriétés immunosuppressives comme l'inhibition des fonctions des cellules NK et T. Une augmentation significative du taux des molécules HLA-G solubles a été mise en évidence dans différentes pathologies hématologiques malignes étudiées comparativement à une population témoin. L'étude des facteurs capables de moduler l'expression de ces molécules a permis de démontrer un rôle différentiel des cytokines in vitro sur leur sécrétion selon le type ou la lignée de l'hémopathie. Aucun effet sur la sécrétion de HLA-G soluble n'a été observé sur des cellules normales équivalentes suggérant un rôle important du contexte tumoral. Ce travail a permis également de démontrer pour la première fois un rôle fonctionnel des molécules HLA-G solubles purifiées de plasmas de patients. L'ensemble de ces résultats suggère que l'expression des molécules HLA-G solubles au cours des hémopathies pourrait constituer une voie d'échappement à la réponse anti-tumorale.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF

Horloges circadiennes et métabolisme : intégration des signaux métaboliques et environnementaux

Notre organisme est soumis à des variations circadiennes, illustrées par un rythme journalier auto-entretenu de l’alternance activité/sommeil, de la température corporelle, de la fréquence cardiaque, du métabolisme et de la sécrétion de nombreuses hormones. Ces rythmes sont générés par une horloge moléculaire sensible à l’état énergétique et présente au sein de chacune de nos cellules. Ils procurent un avantage évolutif en anticipant les événements prédictibles (prise de nourriture, heure du coucher). Il n’est dès lors pas étonnant que des perturbations de l’horloge (travail posté, manque de sommeil) aient des conséquences néfastes sur notre santé

Scrapie pathogenesis : the role of complement C1q in scrapie agent uptake by conventional dendritic cells

Mice lacking complement components show delayed development of prion disease following peripheral inoculation. The delay could relate to reduced scrapie prion protein (PrPSc) accumulation on follicular dendritic cells (DCs). However conventional DCs (cDCs) play a crucial role in the early pathogenesis of prion diseases and complement deficiency could result in decreased PrPSc uptake by cDCs in the periphery. To explore this possibility, we cultured murine splenic or gut-associated lymph node cDCs with scrapie-infected whole brain homogenate in the presence or absence of complement. Uptake decreased significantly if the serum in the cultures was heat-inactivated. Because heat inactivation primarily denatures C1q, we used serum from C1q(-/-) mice and showed that PrPSc uptake was markedly decreased. PrPSc internalization was saturable and temperature-dependent, suggesting receptor-mediated uptake. Furthermore, uptake characteristics differed from fluid-phase endocytosis. Immunofluorescence showed colocalization of C1q and PrPSc, suggesting interaction between these molecules. We evaluated the expression of several complement receptors on cDCs and confirmed that cDCs that take up PrPSc express one of the C1q receptors, calreticulin. Our results show that C1q participates in PrPSc uptake by cDCs, revealing a critical role for cDCs in initial prion capture, an event that takes place before the PrPSc accumulation within the follicular DC network. The Journal of Immunology, 2009, 182: 1305-1313

Capacity of myeloid and plasmacytoid dendritic cells especially at mature stage to express and secrete HLA-G molecules

International audienc

Soluble HLA-G Molecules Are Increased during Acute Leukemia, Especially in Subtypes Affecting Monocytic and Lymphoid Lineages

Human leukocyte antigen G (HLA-G) molecules corresponding to nonclassic class I genes of the major histocompatibility complex exhibit immunomodulatory properties. They are either membrane-bound or solubly expressed during certain tumoral malignancies. Soluble human leukocyte antigen G (sHLA-G) molecules seem more frequently expressed than membrane-bound isoforms during hematologic malignancies, such as lymphoproliferative disorders. Assay of these molecules by enzyme-linked immunosorbent assay in patients suffering from another hematologic disorder (acute leukemia) highlights increased sHLA-G secretion. This increased secretion seems more marked in acute leukemia subtypes affecting monocytic and lymphoid lineages such as FABM4 and FABM5, as well as both B and T acute lymphoblastic leukemia (ALL). Moreover, this study uses in vitro cytokine stimulations and reveals the respective potential roles of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor and interferon-γ in increasing this secretion in FABM4 and ALL. Correlations between sHLA-G plasma level and clinical biologic features suggest a link between elevated sHLA-G level and 1) the absence of anterior myelodysplasia and 2) high-level leukocytosis. All these findings suggest that sHLA-G molecules could be a factor in tumoral escape from immune survey during acute leukemia