Hafid Ait-Oufella, MD. PhD.

1. Inserm U970 Service de Réanimation Médicale Hôpital Saint-Antoine L'endothélium, acteur clef de l'inflammation au cours du sepsis sévère Hafid Ait-Oufella, MD. PhD.

2. Libération de NO • Hypotension artérielle • CIVD • Hypotension réfractaire aux vasopresseurs • Microthromboses • Saignements • Hétérogénéité de perfusion Altération du tonus vasomoteur Activation de la coagulation Inflammation • Libération de cytokines, chimiokines • Fièvre élevée • Syndrome d’Activation Macrophagique Sepsis sévère : physiopathologie

3. Cytokines Chimiokines… NF-B est un facteur de transcription majeur de l’inflammation cytokines LPS Pasparalis, Nat Rev Immunol 2009

4. Activité NF-B au cours du sepsis Bohrer, JCI 2000

5. Bohrer, JCI 1997 L’inhibition de NF-B dans des modèles murins de sepsis : - Diminue l’expression de nombreux gènes de l’inflammation (Liu, Circulation 1999) - Prévient l’hypotension artérielle (Liu, J Immunol 1997) - Empêche la dysfonction ventriculaire gauche (Haudek, Am J Physiol 2001) - Prévient l’augmentation de la perméabilité capillaire (Liu, Mol pharmacol 1999)

6. Expression ubiquitaire de NF-KB cytokines LPS NF-B cytokines LPS Monocyte NF-B Cellule endothéliale

7. Immunocytochimie TLR2 CTR LPS In vitro, le LPS active les HUVECs et induit NF-kB LPS 2h LPS 1h CTR Augmentation activité luciférase (X) Faure, J Immunol 2001

8. Inhibition sélective de NF-B dans les cellules endothéliales Ye, J Exp Med 2008

9. Inhibition eNF-kB prévient l’hypotension induite par l’endotoxinémie (H24) Ding, J Immunol 2009

10. Inhibition eNF-kB prévient l’induction iNOS Immuhistochimie de iNOS WT eNF-kB KO Ding, J Immunol 2009

11. La voie NF-KB contrôle l’activation de la iNOS cytokines LPS NF-B cytokines LPS Monocyte iNOS NF-B C Endothéliale

12. Libération de NO • Hypotension artérielle • CIVD • Hypotension réfractaire aux vasopresseurs • Microthromboses • Saignements • Hétérogénéité de perfusion Altération du tonus vasomoteur Activation de la coagulation Inflammation • Libération de cytokines, chimiokines • Fièvre élevée • Syndrome d’Activation Macrophagique Sepsis sévère : physiopathologie

13. Hypotension artérielle hypovolémie Dysfonction ventriculaire Bas débit sanguin K+ Ca2+ Shear stress b a b a g R TyrK NAD(P)H Shc Akt MAPK NO Endothélium

14. Sensibilité endothéliale au Shear stress De Paola, PNAS 1999

15. Pompe HUVECs 1,5 or 15dyne/cm2 Shear stress C endothéliales et Shear Stress in vitro

16. Génération des microparticules (MPs) 0.1 µm Activation Stimulation Apoptose Adapté de : Hugel, Physiology 2005 Zwaal and Schroit, Blood 1997

17. high Shear Stress élevé inhibe la libération des MPs MPs/ml MPs Annexin V + low * MP/µl Ramkhelawon, unpublished data

18. Shear Stress élevé inhibe l’apoptose endothéliale Statique Bas Shear Stress Haut Shear Stress % TUNEL * Ramkhelawon, unpublished data

19. Exploration In Vivo du Shear stress Hansson, N Engl J Med 2005

20. Exploration In Vivo du Shear stress Sham FAV 8 semaines LDLR-/- Sacrifice 0 12 16 semaines LIG Castier, Unpublished data

21. Reduction de la taille des plaques après création d’une fistule *** Fistule AV ** Ligature FAV Lig Oil red 0 12 16 semaines Sham 400 300 Taille plaque (m2) 200 100 0 Ctrl Sham Castier, unpublished data

22. Expression de molécules d’adhérence par l’endothélium au cours du sepsis. ICAM-1 (foie) E-sélectine (cerveau) 24 heures après injection de LPS chez la souris Lopez, Am J Pathol 1999

23. Recrutement local de leucocytes E Steeber, Trends Immunol 2005

24. Probabilité de survie (%) jours jours L’expression des sélectines est importante pour lutter contre l’infection ! Sélectines et sepsis Munoz, JCI 1997

25. ICAM-1 et sepsis ICAM-1 pl (ug/l) • La souris ICAM-1 KO est résistante au choc induit par LPS * * * • Corrélation entre taux plasmatique d’ICAM-1 à l’admission et la gravité du sepsis Sessler, AJRCCM 1995 Xu, J Exp Med 1994

26. L ’endothélium activé recrute les leucocytes Poumon X104/ml * Ye, J Exp Med 2008

27. Libération de NO • Hypotension artérielle • CIVD • Hypotension réfractaire aux vasopresseurs • Microthromboses • Saignements • Hétérogénéité de perfusion Altération du tonus vasomoteur Activation de la coagulation Inflammation • Libération de cytokines, chimiokines • Fièvre élevée • Syndrome d’Activation Macrophagique Sepsis sévère : physiopathologie

28. Situation physiologique TM Glycocalyx Cellules endotheliales Cellules musculaires lisses

29. Glycocalyx

30. agression X VII TF TF VIIa/Xa V Va II IIa fibrinogen fibrin Situation physiologique TM Glycocalyx Cellules endotheliales Cellules musculaires lisses

31. TF VIIa/Xa TFPI Situation physiologique agression X VII TF TM V Va II IIa fibrinogen fibrin Glycocalyx Endothelial cells Smooth muscle cells

32. PC PC PC TF VIIa/Xa APC APC APC Antithrombin heparan TFPI Situation physiologique agression X VII TF TM V EPCR Va II IIa fibrinogen fibrin Glycocalyx Endothelial cells Smooth muscle cells

33. PC PC PC TF VIIa/Xa APC APC APC t-PA TFPI Situation physiologique agression X VII TF TM V EPCR Va II Antithrombin heparan IIa fibrinogen PAI-1 fibrin plasmin plasminogen Glycocalyx Endothelial cells Ait-Oufella, Intensive Care Med 2010 Smooth muscle cells

34. Expression endothéliale du FT In Vitro FT TFPI Basal H4 CE stimulées pendant 4 heures par TNF Szotowski, Circ Res 2005

35. Basal +LPS +LPS + i NF-B Marquage immunofluorescence de FT sur coupes de rein 24h après injection de LPS Basal +LPS +LPS + i NF-B Inflammation et coagulation Marquage immunohistochimique de FT sur coupes de rein 24h après injection de LPS Bohrer, JCI 1997

36. Inhibition spécifique de NF-B dans l’endothélium TAT plasma (ng/ml) * CTR LPS (H4) Ye, J Exp Med 2008

37. La voie NF-KB contrôle l’expression du FT cytokines LPS NF-B cytokines LPS Monocyte NF-B C Endothéliale

38. Microthromboses vasculaires Biopsies cutanées chez enfants atteints de purpura fulminans Faust, N Engl J Med 2001

39. PC PC TM neutrophil TF TF TF TF TF VIIa/Xa TF VIIa/Xa TF VIIa/Xa TM EPCR APC APC t-PA Antithrombin heparan PAI-1 plasmin plasminogen Sepsis sévère TNF IL-1 LPS monocyte V Va II IIa fibrinogen fibrin Ait-Oufella, Intensive Care Med 2010

40. cytokines LPS • iNOS PCa • Chimiokines • Mol. d’adhérence • Facteur Tissulaire NF-B apoptose Protéine C activée - Diminution de la protéine C activée au cours du sepsis sévère : • Consommation • Fuite interstitielle • Inhibition de synthèse et d’activation • Dégradation - L’apport exogène de protéine C activée semble protectrice au cours du sepsis sévère chez l’animal et chez l’homme Sarangi, Br J Haematol 2009

41. Altération du tonus vasomoteur Activation de la coagulation Inflammation Conclusion

42. Rôle central de l’endothélium dans le contrôle de l’hémostase PC activée PC TM Glycocalyx ECPR Hémostase primaire Coagulation Fibrinolyse Facteur Tissulaire t-PA Facteur Von Willebrand Monoxyde d’azote TFPI PAI-1

43. Microparticules et SIRS Ogura, J Trauma 2004

44. NO et shear stress ** Ctrl Sham FAV Lig Sham FAV Lig +L-NAME

45. L’injection de LPS provoque • oedème sous-endothélial • vacuolisation nucléaire • fragmentation cytoplasmique. • qq minutes à plusieurs heures contrôle sepsis Leclerc, Crit Care Med 2000 Altérations structurelles endothéliales au cours du sepsis

46. Libération de microparticules endothéliales au cours du sepsis In vitro In vivo, chez l’homme CD62E • Taux de EMPs sont plus élevés chez les non-survivants Soriano, Crit Care Med 2000 Szotowski, Circ Res 2005

47. Rôle central de l’endothélium dans le contrôle de l’hémostase PC activée PC TM Glycocalyx ECPR Hémostase primaire Coagulation Fibrinolyse Facteur Tissulaire t-PA Facteur Von Willebrand Monoxyde d’azote TFPI PAI-1