7
Sciences fondamentals L’Angiopo ı etine-1, contrairement au Facteur de Croissance de D eriv e Plaquettaire-AB, potentialise le Facteur de Croissance Endoth elial Vasculaire-A d’acc el eration de la cicatrisation endoth eliale dans un mod ele de plaie par eraflure de cellules endoth eliales Alexandre Alter, 1 Dorothee Schmiedeck, 2 Markus R. Fussnegger, 1 Axel R. Pries, 2 Wolfgang B. Freesmeyer, 1 Andreas Zakrzewicz, 2 Berlin, Allemagne La cicatrisation et le bourgeonnement des lambeaux libres de tissu d ependent principalement du d eveloppement de vaisseaux sanguins, autrement dit de l’invasion angiog enique par les cellules endoth eliales, qui est surtout r eduite chez les fumeurs, les patients souffrant de microangiopathies (par exemple diab etique), ou ceux trait es par immunosuppresseurs. Bien que plusieurs facteurs angiog eniques aient et e evalu es pour acc el erer la cicatrisation chez ces patients en particuliers, leurs combinaisons n’ont pas encore et e etudi ees de fac ¸on syst ematique. Cette etude a et e r ealis ee pour indiquer quelle combinaison de proangiogeniques et de facteurs promaturants est la plus efficace dans un mod ele de cicatrisation endoth eliale. Des cellules endoth eliales humaines de veine ombilicale ont et e isol ees, cultiv ees a confluence, et soumises a un mod ele de plaie par eraflure, avec l’addition de facteur de croissance endoth elial vasculaire (VEGF-A165), de facteur de croissance de d eriv es plaquettaires (PDGF-AB), d’angiopo ı etine-1 (ANG1), ou ANG2, ainsi que l’ensemble de leurs 16 combinaisons possibles. VEGF-A165 et ANG1 etait la combinaison la plus efficace pour acc el erer la cicatrisation endoth eliale de la plaie. De plus, VEGF-A165 a stimul e la cicatrisation dans toutes les combinaisons examin ees, alors qu’elle a et e att enu ee par PDGF- AB. Ainsi, en ce qui concerne leurs effets sur les cellules endoth eliales, la combinaison de VEGF-A avec ANG1 est la plus prometteuse et est sup erieure aux combinaisons avec PDGF-AB. INTRODUCTION La cicatrisation d’une plaie d epend principalement de la germination des vaisseaux capillaires sanguins, qui n ecessite la prolif eration et la migration de cellu- les endoth eliales. 1, 2 De me ˆme, la croissance des greffes est consid erablement favoris ee par l’angio- gen ese. 3,4 Cependant, la r eponse angiog enique est r eduite chez les patients souffrant de diab ete et chez les fumeurs, induisant des p eriode de cicatrisation prolong ees, voire me ˆme l’ echec de cicatrisation. 5-8 L’angiogen ese est r egul ee par des facteurs angiog eniques, dont le facteur de croissance endoth elial vasculaire-A (VEGF-A) est le principal. 9, 10 L’expression de VEGF-A est induite par une baisse de la pression en oxyg ene en raison d’une con- sommation accrue par les tissus, d’une diminution de la densit e capillaire, ou d’une r eaction inflam- matoire. 9,10 Une fois s ecr et e par les cellules non endoth eliales tissulaires (c.- a-d., les fibroblastes ou DOI of original article: 10.1016/j.avsg.2008.07.010. 1 Service d’art dentaire proth etique, Charit eeUniversit e de M edecine de Berlin, campus Benjamin Franklin, Berlin, Allemagne. 2 Institut de physiologie, Charit eeUniversit e de M edecine de Berlin, campus Benjamin Franklin, Berlin, Allemagne. Correspondance: Andreas Zakrzewicz, MD, PhD, institut de phy- siologie, Charit ee niversit e de M edecine de Berlin, campus Benjamin Franklin, Arnimallee 22, 14195 Berlin, Allemagne, E-mail: andreas. [email protected] Ann Vasc Surg 2009; 23: 239-245 DOI: 10.1016/j.acvfr.2009.06.007 Ó Annals of Vascular Surgery Inc. Edit e par ELSEVIER MASSON SAS 258

L'Angiopoïétine-1, contrairement au Facteur de Croissance de Dérivé Plaquettaire-AB, potentialise le Facteur de Croissance Endothélial Vasculaire-A d'accélération de la cicatrisation

  • Upload
    andreas

  • View
    213

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: L'Angiopoïétine-1, contrairement au Facteur de Croissance de Dérivé Plaquettaire-AB, potentialise le Facteur de Croissance Endothélial Vasculaire-A d'accélération de la cicatrisation

Sciences fondamentals

DOI of or1Service d’

de Berlin, cam2Institut de

campus Benja

Correspondsiologie, ChariFranklin, Arnzakrzewicz@ch

Ann Vasc SurDOI: 10.1016/� Annals of V�Edit�e par ELS

258

L’Angiopo€ı�etine-1, contrairement au Facteurde Croissance de D�eriv�e Plaquettaire-AB,potentialise le Facteur de CroissanceEndoth�elial Vasculaire-A d’acc�el�eration de lacicatrisation endoth�eliale dans un mod�ele deplaie par �eraflure de cellules endoth�eliales

Alexandre Alter,1 Dorothee Schmiedeck,2 Markus R. Fussnegger,1 Axel R. Pries,2

Wolfgang B. Freesmeyer,1 Andreas Zakrzewicz,2 Berlin, Allemagne

La cicatrisation et le bourgeonnement des lambeaux libres de tissu d�ependent principalement dud�eveloppement de vaisseaux sanguins, autrement dit de l’invasion angiog�enique par les cellulesendoth�eliales, qui est surtout r�eduite chez les fumeurs, les patients souffrant de microangiopathies(par exemple diab�etique), ou ceux trait�es par immunosuppresseurs. Bien que plusieurs facteursangiog�eniques aient �et�e �evalu�es pour acc�el�erer la cicatrisation chez ces patients en particuliers,leurs combinaisons n’ont pas encore �et�e �etudi�ees de facon syst�ematique. Cette �etude a �et�er�ealis�ee pour indiquer quelle combinaison de proangiogeniques et de facteurs promaturants estla plus efficace dans un mod�ele de cicatrisation endoth�eliale. Des cellules endoth�eliales humainesde veine ombilicale ont �et�e isol�ees, cultiv�ees �a confluence, et soumises �a un mod�ele de plaie par�eraflure, avec l’addition de facteur de croissance endoth�elial vasculaire (VEGF-A165), de facteurde croissance de d�eriv�es plaquettaires (PDGF-AB), d’angiopo€ı�etine-1 (ANG1), ou ANG2, ainsi quel’ensemble de leurs 16 combinaisons possibles. VEGF-A165 et ANG1 �etait la combinaison la plusefficace pour acc�el�erer la cicatrisation endoth�eliale de la plaie. De plus, VEGF-A165 a stimul�e lacicatrisation dans toutes les combinaisons examin�ees, alors qu’elle a �et�e att�enu�ee par PDGF-AB. Ainsi, en ce qui concerne leurs effets sur les cellules endoth�eliales, la combinaison deVEGF-A avec ANG1 est la plus prometteuse et est sup�erieure aux combinaisons avec PDGF-AB.

INTRODUCTION

La cicatrisation d’une plaie d�epend principalement

de la germination des vaisseaux capillaires sanguins,

iginal article: 10.1016/j.avsg.2008.07.010.

art dentaire proth�etique, Charit�eeUniversit�e de M�edecinepus Benjamin Franklin, Berlin, Allemagne.

physiologie, Charit�eeUniversit�e de M�edecine de Berlin,min Franklin, Berlin, Allemagne.

ance: Andreas Zakrzewicz, MD, PhD, institut de phy-t�ee niversit�e de M�edecine de Berlin, campus Benjaminimallee 22, 14195 Berlin, Allemagne, E-mail: andreas.arite.de

g 2009; 23: 239-245j.acvfr.2009.06.007ascular Surgery Inc.EVIER MASSON SAS

qui n�ecessite la prolif�eration et la migration de cellu-

les endoth�eliales.1, 2 De meme, la croissance des

greffes est consid�erablement favoris�ee par l’angio-

gen�ese.3,4 Cependant, la r�eponse angiog�enique est

r�eduite chez les patients souffrant de diab�ete et chez

les fumeurs, induisant des p�eriode de cicatrisation

prolong�ees, voire meme l’�echec de cicatrisation.5-8

L’angiogen�ese est r�egul�ee par des facteurs

angiog�eniques, dont le facteur de croissance

endoth�elial vasculaire-A (VEGF-A) est le principal.9,

10 L’expression de VEGF-A est induite par une baisse

de la pression en oxyg�ene en raison d’une con-

sommation accrue par les tissus, d’une diminution

de la densit�e capillaire, ou d’une r�eaction inflam-

matoire.9,10 Une fois s�ecr�et�e par les cellules non

endoth�eliales tissulaires (c.-�a-d., les fibroblastes ou

Page 2: L'Angiopoïétine-1, contrairement au Facteur de Croissance de Dérivé Plaquettaire-AB, potentialise le Facteur de Croissance Endothélial Vasculaire-A d'accélération de la cicatrisation

Fig. 1. Combinaisons des facteurs test�es par groupes et

facteurs correspondants.

Vol. 23, No. 2, 2009 Effet coop�eratif du VEGF et d’ANG1 259

les cellules �epith�eliales), VEGF-A agit sur les cellules

endoth�eliales par des r�ecepteurs sp�ecifiques, VEGF-

R2 principalement, 10 selon un mode paracrine. Il

active alors beaucoup de fonctions endoth�eliales,

qui causent �a leur tour la germination capillaire. 9,10

En plus du VEGF-A et en cons�equence du sai-

gnement, il existe toujours des plaquettes sanguines

qui s�ecr�etent du facteur de croissance de d�eriv�eplaquettaire (PDGF).11 PDGF est �egalement bien

connu pour ses capacit�es angiog�eniques, 12 qui

augmentent ainsi l’angiogen�ese induite par VEGF.

En outre, le r�ecepteur endoth�elial de tyrosine kinase

TIE2 contribue �a la maturation capillaires.13

L’activit�e de TIE2 est augment�ee par l’angio-

po€ı�etine-1 (ANG1) et (aux concentrations physio-

logiques) diminu�ee par ANG2.14, 15 Cependant, les

vaisseaux sanguins d�evelopp�es grace �a la pr�edomi-

nance de VEGF-A restent peu �etanches.16-20 Par

cons�equent, VEGF-A a �et�e �etudi�e en association

avec PDGF 21,22 ou ANG1.23-26 C’est deux combi-

naisons ont pu induire la croissance de capillaires

plus fonctionnels avec une perm�eabilit�e presque

normale. Cette �etude a �et�e r�ealis�ee pour r�ev�eler plus

syst�ematiquement, en les comparant directement

sur le meme mod�ele, laquelle des 16 combinaisons

possibles de VEGF-A, PDGF, ANG1, et ANG2, est la

plus efficace pour induire la croissance et la migra-

tion de cellules endoth�eliales n�ecessaires �a la

germination capillaire.

MAT�ERIAUX ET M�ETHODES

Isolement et culture cellulaires

Des cellules endoth�eliales humaines de veine ombili-

cale (HUVECs) �etaient isol�ees et cultiv�ees comme

d�ecris pr�ec�edemment.27 Bri�evement, les HUVECs�etaient pr�elev�ees des veines de cordons ombilicaux

avec 0,2 % de collag�enase type II de Clostridium his-

tolyticum (Biochrom, Berlin, Allemagne) pendant

15 minutes �a 37 �C. Apr�es incubation, la veine

ombilicale �etait rinc�ee par une solution saline�equilibr�ee selon Hanks (HBSS). La suspension de

cellules �etait centrifug�ee, d�ebarrass�ee du surnageant,

et les cellules �etaient cultiv�ees �a confluence dans un

milieu basal pour cellules endoth�eliales MV� avec

un pack de croissance cellulaire MV� (tous les deux

de PromoCell, Heidelberg, d’Allemagne) �a 37 �C,

dans une atmosph�ere humidifi�ee avec 5% de CO2.

Traitement des cellules avec les r�eactifs

test�es

Les cellules �etaient sem�ees sur les 24 puits d’essai

(TPP, Trasadingen, Suisse), et chacun des 16 puits

(except�es les controles non trait�ees) �etaient trait�es

avec un r�eactif diff�erent ou l’une de leur combinai-

son (fig. 1). Les r�eactifs test�es utilis�es �etaient VEGF-

A165 (solution �a 2,4 mg/ml dans un tampon de

s�erum phosphat�e [PBS] avec de l’albumine de

s�erum bovin �a 1% [BSA], pour une concentration

finale �a 24 ng/ml), ANG1 (solution �a 16 mg/ml dans

du PBS avec du BSA �a 1%, pour une concentration

finale �a 16 ng/ml), ANG2 (solution �a 16 mg/ml dans

du PBS avec du BSA �a 1%, pour une concentration

finale �a 16 ng/ml), et PDGF (principalement des

h�et�erodim�eres de PDGF-AB, solution �a 2 mg/ml dans

du PBS avec du BSA �a 1%, pour une concentration

finale �a 20 ng/ml) (tous achet�es chez R&D Systems,

Minneapolis, MN, Etats-Unis). Pour obtenir des

effets significatifs, tous les r�eactifs test�es �etaient

employ�es approximativement quatre fois au-dessus

de leur concentration m�ediane efficace (EC50) de la

mani�ere pr�evue par la fiche technique du fabricant.

Toutes les combinaisons possibles des quatre sub-

stances, et du milieu de culture cellulaire complet

avec du BSA �a 1% comme controle n�egatif �etaient�etudi�es. Les 16 combinaisons sont list�ees figure 1.

Mod�eles de plaies par �eraflure

Les HUVECs �etaient d�evelopp�es dans des puits

d’essai �a 100% de confluence. La monocouche �etait

alors ray�ee selon une ligne au moyen d’un embout

de pipette de 200 ml. L’�eraflure initiale a �et�e photo-

graphi�ee �a l’aide d’un microscope Diaphot d’inver-

sion Nikon (Melville, NY, Etats-Unis) �equip�e d’une

modulation de contraste de Hoffman (syst�eme

optique de modulation, Greenvale, NY, Etats-Unis)

et d’un objectif correspondant (plan 4/0.13 DL,

Page 3: L'Angiopoïétine-1, contrairement au Facteur de Croissance de Dérivé Plaquettaire-AB, potentialise le Facteur de Croissance Endothélial Vasculaire-A d'accélération de la cicatrisation

Fig. 2. Influence des diff�erentes combi-

naisons de facteurs angiog�eniques sur la

cicatrisation de l’�eraflure. Les mono-cou-

ches du premier-passage d’HUVEC �etaient

ray�ees avec un embout de pipette, et la

cicatrisation de l’�eraflure �etait mesur�ee 5

heures plus tard dans un groupe controle

(milieu de culture cellulaire seul) ou en

pr�esence de VEGF-A165 avec ANG1, PDGF

avec ANG2, ou VEGF-A165 avec PDGF.

Les donn�ees sont exprim�ees en moyenne ±

�ecart-type pour n¼ 7, *p� 0,05.

260 Alter et al. Annales de chirurgie vasculaire

160/-, Phl ; Nikon, Tokyo, Japon). Les photos �etaient

prises avec un Canon EOS 10D (Lake succes, NY,

Etats-Unis). Les cellules �etaient alors incub�ees pen-

dant 5 heures �a 37 �C dans une atmosph�ere

humidifi�ee avec 5% de CO2.

La migration cellulaire �etait mesur�ee en compa-

rant la photo initiale �a une photo suivant l’incuba-

tion de 5 heures. La largeur de l’�eraflure a �et�emesur�ee en diff�er�e en employant le programme

d’ImageJ 1.34s pour histom�etrie (NIH, Bethesda,

MD, Etats-Unis). La largeur de la fissure mesur�ee

d’un bord �a l’autre de la plaie �etait compar�ee entre

les bancs d’essai et les controles non trait�es.

Marquage en immunofluorescence

Les cellules �etaient fix�ees avec du m�ethanol �a�20 �C pendant 10 minutes, lav�ees dans du PBS

contenant du BSA �a 1%, incub�ees avec de l’ anti-

corps anti-facteur von-Willebrand (vWF) (F-3520 ;

Sigma, Deisenhofen, Allemagne) 1 :100 dans la

solution de PBS/BSA pendant 30 minutes �atemp�erature ambiante dans une chambre humide,

lav�ees deux fois dans la solution de PBS/BSA, puis

incub�ees avec de l’isothiocyanate de fluoresc�eine

(FITC) emarqu�e monoclonal anti-lapin (F-4890,

sigma) 1 :20 dans la solution PBS/BSA pendant

encore 30 minutes, et lav�ees encore deux fois avec

du PBS. Les controles n�egatifs ont �et�e incub�ees avec

de l’anticorps secondaire FITC-marqu�e seul. Les�echantillons ont �et�e directement analys�es �a l’aide

d’un microscope d’Ortholux� avec un objectif

d’immersion aquatique (25/0.60 W Fluoreszenz) et

un filtre I 2/3 pour epifluorescence (Leitz, Wetzlar,

Allemagne) ou par trans-illumination. Les photos�etaient prises avec un Canon EOS 10D.

Analyse statistique

Les cellules endoth�eliales ont �et�e ind�ependamment

isol�ees de sept cordons ombilicaux diff�erents.

Chaque combinaison de r�eactif test�e des groupes 1

�a 16 (fig. 1) �etait �etudi�ee avec les HUVECs de

chacun de ces cordons ombilicaux. Ainsi, dans

chaque groupe sept mesures ind�ependantes �etaient

effectu�ees. (Trois de ces groupes sont montr�es en

comparaison au groupe controle, Figure 2.) Pour

mettre en �evidence les effets de VEGF-A par exem-

ple, les �echantillons provenant de tous les groupes

sans VEGF-A (groupes 16, 2, 4, 6, 8, 10, 11, 14) ou

avec VEGF-A (groupes 1, 3, 5, 7, 9, 12, 13, 15)�etaient appareill�es. Les �echantillons �etaient

appareill�es selon les cordons ombilicaux et les fac-

teurs qui �etaient pr�esents pendant le temps d’incu-

bation. Par exemple, les HUVECs du cordon

ombilical n� 1 du groupe 16 ont �et�e appareill�es avec

ceux du cordon ombilical n�1 du groupe 1, et ainsi

de suite. Ainsi, seule une variable diff�erait entre les�echantillons appareill�es, le r�eactif test�e analys�e. Les

donn�ees sont rapport�ees en moyenne ± �ecart type

(SD), et la significativit�e statistique �etait consid�er�ee

pour un p� 0,05 dans le Test-T de Student des�echantillons appareill�es.

R�ESULTATS

L’origine endoth�eliale des cellules cultiv�ees �aconfluence �etait confirm�ee par l’immunomarquage

positif �a vWF (fig. 2A, B). Une plaie par �eraflure

dans ces mono-couches se fermait spontan�ement

dans un d�elai de 24 heures (fig. 2C-H).

Meme avec l’addition des facteurs de croissance

et l’augmentation induite de la vitesse de cicatrisa-

tion de la plaie, il persistait un d�elai mesurable

d’au moins 5 heures. Ainsi, les mesures �etaient

r�ealis�ees �a 0 et 5 heures suivant l’�eraflure. Les quatre

facteurs de croissance endoth�eliaux et toutes leurs

combinaisons �etaient examin�es, et leurs effets�etaient �evalu�es en mesurant la vitesse de cicatrisa-

tion de la plaie, consid�er�ee comme une mesure asso-

ciant migration et prolif�eration cellulaire. Tous les

groupes sans un facteur simple �etaient compar�es

aux autres groupes avec ce meme facteur. Cette

Page 4: L'Angiopoïétine-1, contrairement au Facteur de Croissance de Dérivé Plaquettaire-AB, potentialise le Facteur de Croissance Endothélial Vasculaire-A d'accélération de la cicatrisation

Fig. 3. Marquage de vWF (A-D) et cicatrisation

d’�eraflure (E-J). Les HUVECs de premier-passage

visualis�es au microscope par trans-illumination (a) et au

microscope de fluorescence suivant l’immunomarquage

de vWF (b). Un controle n�egatif (anticorps anti FITC

secondaire seul) et son image correspondante par trans-

illumination sont montr�es dans D et C, respectivement.

La microscopie de trans-illumination employant le con-

traste de modulation de Hoffmann montre une �eraflure

fraıchement dessin�ee typique (E, H) et suivi �a 5 heures

(F, I) et �a 16 heures (G, J) dans des conditions de con-

trole (E,G) ou en pr�esence de VEGF-A165 (H-J).

Echelle¼ 500 mm.

Vol. 23, No. 2, 2009 Effet coop�eratif du VEGF et d’ANG1 261

Page 5: L'Angiopoïétine-1, contrairement au Facteur de Croissance de Dérivé Plaquettaire-AB, potentialise le Facteur de Croissance Endothélial Vasculaire-A d'accélération de la cicatrisation

Fig. 4. Influence des diff�erentes combinaisons de quatre

facteurs angiog�eniques sur la cicatrisation d’�eraflure. Les

mono-couches d’HUVEC de premier-passage ont �et�e ray-

�ees avec un embout de pipette, et la cicatrisation de

l’�eraflure a �et�e mesur�ee 5 heures plus tard avec l’addition

ou pas de VEGF-A165, d’ANG1, de PDGF, et d’ANG2.

Toutes les combinaisons sans un de ces facteurs ont �et�eanalys�ees en comparaison avec toutes les combinaisons

dans lesquelles ce facteur a �et�e ajout�e. Les donn�ees sont

exprim�ees en moyenne ± �ecart-type, de n¼ 56, *p� 0.05.

262 Alter et al. Annales de chirurgie vasculaire

analyse indiquait qu’une croissance statistiquement

significative de la vitesse de cicatrisation de la plaie

(fig. 3) �etait observ�ee avec VEGF-A165 et ANG1,

alors que PDGF-AB en causait une diminution en

association avec ces deux r�eactifs, sans que cette

diminution n’atteigne la significativit�e statistique.

Compar�e aux cultures de controle en milieu de

culture cellulaire complet, l’augmentation de la

vitesse de cicatrisation de la plaie (fig. 4) �etait la

plus forte avec l’addition de VEGF-A165 et ANG1.

En revanche, avec l’addition de PDGF-AB et ANG2,

la cicatrisation de la plaie stagnait (fig. 4).

DISCUSSION

Cette �etude a prouv�e que sur les 16 combinaisons

possibles des quatre facteurs angiog�eniques test�es,

la combinaison de VEGF-A165 et d’ANG1 �etait la

plus efficace pour acc�el�erer la migration et la pro-

lif�eration endoth�eliales, sur un mod�ele de plaie par�eraflure utilisant des HUVECs. De plus, VEGF-

A165 a stimul�e la cicatrisation de la plaie dans toutes

les combinaisons examin�ees, alors qu’elle �etait

att�enu�ee par PDGF-AB.

La cicatrisation sur un mod�ele de plaie par�eraflure, mesur�ee par la diminution de la largeur

de l’�eraflure sur une mono-couche de cellules

endoth�eliales, r�esulte de la combinaison de la pro-

lif�eration et de la migration cellulaire. Puisque ces

deux fonctions cellulaires sont fondamentales pour

la germination capillaire, cette analyse porte sur

les deux aspects principaux de l’angiogen�ese.

Bien que les diff�erences entre les facteurs

examin�es aient �et�e davantage prononc�ees dans un

milieu de culture de cellules sans s�erum ou sans fac-

teurs de croissance, les essais pr�esent�es ici ont �et�er�ealis�es en pr�esence d’un milieu normal de crois-

sance cellulaire, afin de simuler au mieux les condi-

tions in vivo, dans lesquelles le traitement par des

facteurs angiog�eniques s’ajouterait juste aux fac-

teurs d�ej�a pr�esents autour de la plaie. En outre, les

quatre facteurs ont �et�e analys�es dans toutes les 16

combinaisons possibles. Ainsi le VEGF-A165 a

stimul�e la cicatrisation de la plaie dans toutes les

combinaisons examin�ees.

VEGF-A est le facteur angiog�enique le plus inten-

sivement �etudi�e.9, 28 Il est bien connu pour stimuler

la prolif�eration et la migration endoth�eliale 29,

autant que d’autres fonctions des cellules

endoth�eliales jouant un role dans la germination

capillaire ou l’entretien des vaisseaux sanguins

matures.30 Ainsi les donn�ees pr�esent�ees ici sont en

accord avec la litt�erature. Cependant VEGF-A utilis�epour induire l’angiogen�ese in vivo augmente non

seulement la densit�e capillaire, mais associe aussi

malheureusement une augmentation de la per-

m�eabilit�e capillaire, rendant les r�eseaux capillaires

r�ecemment form�es peu fonctionnels.31 Par con-

s�equent, il existait un int�eret croissant �a combiner le

Page 6: L'Angiopoïétine-1, contrairement au Facteur de Croissance de Dérivé Plaquettaire-AB, potentialise le Facteur de Croissance Endothélial Vasculaire-A d'accélération de la cicatrisation

Vol. 23, No. 2, 2009 Effet coop�eratif du VEGF et d’ANG1 263

VEGF-A avec d’autres facteurs, qui favorisent le

recrutement des cellules p�erivasculaires et la

maturation des vaisseaux sanguins, scellant de ce

fait les capillaires, comme par exemple le PDGF et

l’ANG1. Le PDGF-AB se lie �a diff�erents r�ecepteurs

endoth�eliaux.12 La d�el�etion de PDGF chez les souris

knock-out a comme cons�equence un d�efaut de

maturation du vaisseau sanguin.32 En cons�equence,

une combinaison de VEGF avec PDGF pouvaient

induire une meilleure maturation des vaisseaux

sanguins.33 Par ailleurs, VEGF-A a �et�e analys�e en

combinaison avec ANG1.23, 24 ANG1 active le

r�ecepteur endoth�elial tyrosine kinaseTIE2 et la voie

du phosphatidyl-inositol 3-kinase.34, 35 Cette com-

binaison pourrait �egalement induire une meilleure

maturation des vaisseaux sanguins.23, 24

Les donn�ees pr�esent�ees ici permettent la compa-

raison directe des combinaisons de VEGF-A et de

PDGF-AB avec ceux de VEGF-A et d’ANG1. Cette

comparaison a prouv�e que les effets du VEGF-A165

sur la cicatrisation d’�eraflure sont augment�es en

combinaison avec ANG1. Ainsi, la combinaison de

VEGF avec ANG1 a pu avoir les deux effets d�esir�es,

une augmentation de la perm�eabilit�e vasculaire, 36

et une augmentation additionnelle de la prolif�era-

tion et de la migration des cellules endoth�eliales.

Puisqu’ANG1 s’av�ere etre un chemo-attractant pour

les cellules endoth�eliales, 37 l’augmentation de la

cicatrisation endoth�eliale est en accord avec la

litt�erature. Les effets de VEGF-A et d’ANG1 sont

principalement limit�es aux cellules endoth�eliales,

parce que leurs r�ecepteurs sont s�electivement

exprim�es sur ces cellules. Ceci pourrait aider �a limiter

les effets secondaires in vivo, et pourrait etre un

avantage suppl�ementaire en pratique clinique.

Toutefois, l’expression de VEGF-A a �et�e d�ecrite au

cours des r�eactions inflammatoires qui, par exemple,

ont men�e �a l’�echec d’implants dentaire.38 L’�echec de

ces implants �etait probablement une cons�equence de

la r�eaction inflammatoire en g�en�eral, et pas du VEGF

seul. D’ailleurs, en combinaison avec ANG1, l’aug-

mentation induite par VEGF-A de la perm�eabilit�evasculaire �etait ainsi limit�ee.39 Ainsi, au mieux dans

une situation non inflammatoire et en combinaison

avec ANG1, VEGF induirait l’angiogen�ese par une

augmentation de la prolif�eration et de la migration

cellulaire endoth�eliale et acc�el�ererait la cicatrisation

des plaies, empechant de ce fait l’�echec des implants

et am�eliorant le bourgeonnement des greffes de tissu

en lambeau libre.

De plus, VEGF-A stimule l’expression d’ANG2, 40

qui a montr�e un effet pro-inflammatoire de n�ecrose

tumorale induite par le facteur a.41 En revanche,

l’activation de TIE2 par l’interm�ediaire d’ANG1 sti-

mule la voie du phosphatidyl-inositol 3-kinase, 42

d�esactivant ainsi FoxO1, un facteur connu de

transcription d’ANG2.43 ANG1 empecherait donc

probablement les r�eactions inflammatoires

d�ependantes de VEGF-A et m�edi�ees par ANG2.

Bien que connu comme facteur angiog�enique,

PDGF-AB a r�eduit la cicatrisation d’�eraflures dans

notre �etude. Ceci peut etre expliqu�e par une diminu-

tion de la densit�e capillaire avec le PDGF une fois

combin�e avec VEGF, 33 ou par l’augmentation de la

densit�e capillaire lorsque que les effets de PDGF �etaient

bloqu�es.44 L’effet principal de PDGF dans le processus

angiog�enique est vraisemblablement la maturation

des vaisseaux sanguins r�ecemment form�es.33

On a r�ecemment rapport�e qu’ANG2, pr�esent�e au

d�epart comme un antagoniste endog�ene de TIE2, 15

active en fait TIE2.42 De facon inattendue, la com-

binaison de PDGF-AB et ANG2 a r�eduit la cica-

trisation de l’�eraflure. Cependant, aucune autre�etude des effets combin�es de PDGF-AB et d’ANG2

n’a pu etre trouv�ee dans la litt�erature. Nos donn�ees

pr�evoient enfin une sup�eriorit�e de VEGF avec

ANG1, par rapport �a PDGF-AB avec ANG2.

Une application clinique des facteurs pro-

angiog�eniques visant �a favoriser et �a acc�el�erer la

cicatrisation des plaies, pourrait etre le traitement

des patients pr�esentant des retards de cicatrisation,

ainsi que ceux consid�er�es �a haut risque d’�echec de

greffe. Cette �etude pr�ealable �a un tel traitement a

pour but d’indiquer les combinaisons optimales de

facteurs angiog�eniques, afin d’en am�eliorer les

effets. Notre �etude sugg�ere que VEGF avec ANG1

serait la combinaison la plus prometteuse des quatre

facteurs et des 16 combinaisons analys�ees.

Avec nos remerciements �a G. Beyer pour son assistance technique

experte.

R�EF�ERENCES

1. Velazquez OC. Angiogenesis and vasculogenesis: inducing the

growth of new blood vessels and wound healing by stimula-

tion of bone marrow-derived progenitor cell mobilization and

homing. J Vasc Surg 2007;45(Suppl. A):A39-A47.

2. Eming SA, Brachvogel B, Odorisio T, et coll. Regulation of

angiogenesis: wound healing as a model. Prog. Histochem.

Cytochem 2007;42:115-170.

3. Nakanishi Y, Izumi K, Yoshizawa M, et coll. The expression and

productionofvascular endothelial growthfactor inoralmucosa

equivalents. Int J Oral Maxillofac. Surg 2007;36:928-933.

4. Nissen NN, Polverini PJ, Koch AE, et coll. Vascular endothelial

growth factor mediates angiogenic activity during the proliferative

phase of wound healing. Am J Pathol 1998;152:1445-1452.

5. Bell GW, Large DM, Barclay SC. Oral health care in diabetes

mellitus. SADJ 2000;55:158-165.

6. Lehr HA. Microcirculatory dysfunction induced by cigarette

smoking. Microcirculation 2000;7:367-384.

7. Martin A, Komada MR, Sane DC. Abnormal angiogenesis in

diabetes mellitus. Med Res Rev 2003;23:117-145.

Page 7: L'Angiopoïétine-1, contrairement au Facteur de Croissance de Dérivé Plaquettaire-AB, potentialise le Facteur de Croissance Endothélial Vasculaire-A d'accélération de la cicatrisation

264 Alter et al. Annales de chirurgie vasculaire

8. Mellado-Valero A, Ferrer Garcia JC, Herrera Ballester A,

et coll. Effects of diabetes on the osseointegration of dental

implants. Med Oral Patol Oral Cir Bucal 2007;12:E38-E43.

9. Ferrara N. Vascular endothelial growth factor: basic science

and clinical progress. Endocr Rev 2004;25:581-611.

10. Risau W. Mechanisms of angiogenesis. Nature 1997;386:

671-674.

11. Anitua E, Andia I, Ardanza B, et coll. Autologous platelets as

a source of proteins for healing and tissue regeneration.

Thromb. Haemost 2004;91:4-15.

12. D’Amore PA, Smith SR. Growth factor effects on cells of the

vascular wall: a survey. Growth Factors 1993;8:61-75.

13. Hoffmann J, Feng Y, vom Hagen F, et coll. Endothelial

survival factors and spatial completion, but not pericyte

coverage of retinal capillaries determine vessel plasticity.

FASEB J 2005;19:2035-2036.

14. Asahara T, Chen D, Takahashi T, et coll. Tie2 receptor ligands,

angiopoietin-1 and angiopoietin-2, modulate VEGF-induced

postnatal neovascularization. Circ Res 1998;83:233-240.

15. Maisonpierre PC, Suri C, Jones PF, et coll. Angiopoietin-2, a

natural antagonist for Tie2 that disrupts in vivo angiogene-

sis. Science 1997;277:55-60.

16. DetmarM,BrownLF,SchonMP,etcoll. Increasedmicrovascular

density and enhanced leukocyte rolling and adhesion in the skin

of VEGF transgenic mice. J Invest Dermatol 1998;111:1-6.

17. Dvorak HF, Brown LF, Detmar M, et coll. Vascular per-

meability factor/vascular endothelial growth factor, micro-

vascular hyperpermeability, and angiogenesis. Am J Pathol

1995;146:1029-1039.

18. Hobbs SK, Monsky WL, Yuan F, et coll. Regulation of

transport pathways in tumor vessels: role of tumor type and

microenvironment. Proc Natl Acad Sci USA 1998;95:

4607-4612.

19. Monsky WL, Fukumura D, Gohongi T, et coll. Augmenta-

tion of transvascular transport of macromolecules and

nanoparticles in tumors using vascular endothelial growth

factor. Cancer Res 1999;59:4129-4135.

20. Roberts WG, Palade GE. Increased microvascular per-

meability and endothelial fenestration induced by vascular

endothelial growth factor. J Cell Sci 1995;108:2369-2379.

21. Hao X, Mansson-Broberg A, Blomberg P, et coll. Angiogenic

and cardiac functional effects of dual gene transfer of VEGF-

A165 and PDGF-BB after myocardial infarction. Biochem

Biophys Res Commun 2004;322:292-296.

22. Richardson TP, Peters MC, Ennett AB, et coll. Polymeric

system for dual growth factor delivery. Nat Biotechnol

2001;19:1029-1034.

23. Benest AV, Salmon AH, Wang W, et coll. VEGF and

angiopoietin-1 stimulate different angiogenic phenotypes

that combine to enhance functional neovascularization in

adult tissue. Microcirculation 2006;13:423-437.

24. Chae JK, Kim I, Lim ST, et coll. Coadministration of

angiopoietin-1 and vascular endothelial growth factor

enhances collateral vascularization. Arterioscler Thromb

Vasc Biol 2000;20:2573-2578.

25. Chen F, Tan Z, Dong CY, et coll. Combination of VEGF165/

angiopoietin-1 gene and endothelial progenitor cells for thera-

peutic neovascularization. Eur J Pharmacol 2007;568:222-230.

26. Yamauchi A, Ito Y, Morikawa M, et coll. Pre-administration

of angiopoietin-1 followed by VEGF induces functional and

mature vascular formation in a rabbit ischemic model. J

Gene Med 2003;5:994-1004.

27. Bongrazio M, Da Silva-Azevedo L, Bergmann EC, et coll.

Shear stress modulates the expression of thrombospondin-1

and CD36 in endothelial cells in vitro and during shear

stress-induced angiogenesis in vivo. Int J Immunopathol

Pharmacol 2006;19:35-48.

28. BreierG,RisauW.Theroleofvascularendothelial growthfactor

in blood vessel formation. Trends Cell Biol 1996;6:454-456.

29. Walsh DA. Pathophysiological mechanisms of angiogenesis.

Adv Clin Chem. 2007;44:187-221.

30. Lee S, Chen TT, Barber CL, et coll. Autocrine VEGF signaling

is required for vascular homeostasis. Cell 2007;130:691-703.

31. Zacchigna S, Tasciotti E, Kusmic C, et coll. In vivo imaging

shows abnormal function of vascular endothelial growth fac-

tor-induced vasculature. Hum Gene Ther 2007;18:515-524.

32. Lindahl P, Johansson BR, Leveen P, et coll. Pericyte loss and

microaneurysm formation in PDGF-B-deficient mice.

Science 1997;277:242-245.

33. Chen RR, Silva EA, Yuen WW, et coll. Spatio-temporal

VEGF and PDGF delivery patterns blood vessel formation

and maturation. Pharm Res 2007;24:258-264.

34. Jones N, Master Z, Jones J, et coll. Identification of Tek/Tie2

binding partners. Binding to a multifunctional docking site

mediates cell survival and migration. J Biol Chem 1999;274:

30896-30905.

35. DeBusk LM, Hallahan DE, Lin PC. Akt is a major angiogenic

mediator downstream of the Ang1/Tie2 signaling pathway.

Exp Cell Res 2004;298:167-177.

36. Thurston G, Suri C, Smith K, et coll. Leakage-resistant blood

vessels in mice transgenically overexpressing angiopoietin-

1. Science 1999;286:2511-2514.

37. Witzenbichler B, Westermann D, Knueppel S, et coll. Pro-

tective role of angiopoietin-1 in endotoxic shock. Circula-

tion 2005;111:97-105.

38. Cornelini R, Artese L, Rubini C, et coll. Vascular endothelial

growth factor and microvessel density around healthy and

failing dental implants. Int J Oral MaxillofacImplants

2001;16:389-393.

39. Jain RK, Munn LL. Leaky vessels? Call Ang1!. Nat. Med

2000;6:131-132.

40. Mandriota SJ, Pepper MS. Regulation of angiopoietin-2

mRNA levels in bovine microvascular endothelial cells by

cytokines and hypoxia. Circ Res 1998;83:852-859.

41. Fiedler U, Reiss Y, Scharpfenecker M, et coll. Angiopoietin-2

sensitizes endothelial cells to TNF-alpha and has a crucial role

in the induction of inflammation. Nat Med 2006;12:235-239.

42. Daly C, Pasnikowski E, Burova E, et coll. Angiopoietin-2

functions as an autocrine protective factor in stressed endo-

thelial cells. Proc Natl Acad Sci USA 2006;103:15491-15496.

43. Chlench S, Mecha Disassa N, Hohberg M, et coll. Regulation

of Foxo-1 and the angiopoietin-2/Tie2 system by shear

stress. FEBS Lett 2007;581:673-680.

44. Zymek P, Bujak M, Chatila K, et coll. The role of platelet-

derived growth factor signaling in healing myocardial

infarcts. J Am Coll Cardiol 2006;48:2315-2323.