Le passage de la position assise à la position debout est une action qui se détériore rapidement avec l'avancée en âge à cause de divers troubles moteurs ou sensitifs. Les travaux de la thèse avaient pour but de déterminer les paramètres biomécaniques les plus pertinents pour caractériser les transferts assis-debout (STS) et assis-marche (STW). A l'aide d'un système d'analyse vidéo du mouvement, nous avons enregistré les paramètres cinématiques, cinétiques et électromyographiques de ces transferts réalisés par des sujets sains jeunes ou âgés. Ces paramètres ont été analysés et utilisés pour calculer par dynamique inverse les moments appliqués à chaque articulation pendant la réalisation de l'action. Les résultats indiquent qu'il existe deux stratégies dans la réalisation du STS l'une privilégiant la stabilité, l'autre favorisant la vitesse d'exécution. Pour le STW, il existe trois stratégies, la première privilégie la stabilité posturale alors que les deux autres autorisent un léger déséquilibre temporaire soit latéral soit vers l'avant. Les personnes âgées n'utiliseraient que la stratégie stable pour effectuer un STW. Ces travaux indiquent que le STS est un outil satisfaisant pour détecter des troubles de l'équilibre statique ou dynamique mais que le STW serait un outil intéressant pour mesurer des troubles de l'équilibre et des fonctions musculaires ou sensorielles plus spécifiques

Dans les pays à fort risque sismique, les fondations bâties sur un sous-sol trop meuble peuvent avoir des conséquences désastreuses. En effet, dans certain cas, les mouvements sismiques provoquent des tassements, en particulier lorsque les sous-sols granulaires sont saturés en eau. Ce phénomène dit de liquéfaction ou perte de la résistance des sols, résulte de la montée de la pression interstitielle de l'eau lorsque les vibrations sismiques tendent à tasser les grains les uns contre les autres. Pour éviter l'effondrement des édifices, le génie civil renforce la résistance mécanique des terrains plus ou moins perméables, en procédant à des injections de matériaux par le biais de forages. Afin d'améliorer les procédés de consolidation des sols, une nouvelle technique compte apporter une réponse en utilisant des cristaux de carbonate de calcium précipités in situ par voie microbiologique. La précipitation bactérienne du carbonate de calcium peut s'accomplir par l'hydrolyse de l'urée, via l'enzyme uréase. Ceci conduit à l'alcalinisation du micro environnement, permettant la précipitation d'ions carbonates en présence d'ions calcium. Sporosarcina pasteurii a été choisi car c'est un micro-organisme alcalinophile, non pathogène et détenteur de concentration intracellulaire élevée en uréase. L'objectif était d'utiliser industriellement ce micro-organisme pour son pouvoir calcifiant, afin d'améliorer la cohésion des grains de sol, en milieu saturé, sans en obturer la porosité. Trois axes de recherche menés conjointement, ont été définis pour ce travail de préindustrialisation du procédé de bio consolidation in situ. Le premier axe a été l'obtention d'un milieu de production de biomasse, industriel, permettant de stabiliser l'accession aux fortes activités enzymatiques. Cette étape est indispensable du fait des exigences d'application du procédé sur le chantier, éloignées des conditions physiologiques de la bactérie S. pasteurii. Il a été vital de décoder les modalités et la composition d'un milieu de culture industriel propre à favoriser la production de S. pasteurii et d'uréase. Ce travail a établi les principaux paramètres de suivi de culture et leur signification physiologique. Il a permis d'étudier la régulation de la synthèse de l'enzyme uréase et de proposer un modèle de régulation chez S. pasteurii. Le second aspect de recherche s'est attaché à créer une solution calcifiante à partir d'un mélange d'urée et de sel de calcium. Des colonnes de sable fin ont été utilisées pour évaluer l'impact, sur la bio calcification, de deux sources de sel de calcium, le nitrate et le chlorure de calcium. Les résultats mettent en avant, l'existence d'une réduction de la vitesse d'hydrolyse en présence d'ion calcium et l'absence de différence significative de résistance à la compression (RC) entre les deux sels. D'autre part, lorsque les activités enzymatiques d'hydrolyse sont moindres, le processus de bio calcification, paraît plus stable et efficace. De nombreuses images au microscope électronique à balayage (MEB) ont confirmé ces résultats. Enfin, une amélioration du procédé vient de la proposition d'une solution calcifiante, additionnée de très faibles quantités de matière organique, afin de favoriser l'élongation des cristaux de carbonate de calcium dans les zones inter-granulaires. Le troisième axe a été la mise en place pour une application en chantier, d'un protocole d'injection en colonne de sable fin d'une suspension de biomasse suivie d'une solution calcifiante. Ces travaux ont permis d'identifier, une corrélation entre les zones de dépôt de biomasse et les portions de sable consolidés, ainsi que les principaux facteurs responsables de l'hétérogénéité de la bio calcification. La densité cellulaire et la granulométrie bactérienne définissent par filtration mécanique et physicochimique un premier profil de distribution de la biomasse en milieu poreux. En fonction du niveau d'activité enzymatique et de la qualité de la suspension bactérienne injectée, la solution calcifiante interagit en précipitant sous forme de flocs et en amenant un changement local de viscosité. Pendant l'injection, l'écoulement des fluides redéfinit le premier profil de biomasse par un lessivage au sein du système poreux. La granulométrie du sable et la vitesse d'injection influencent également le lessivage. Grâce à ces travaux, l'hétérogénéité de la bio-calcification a été diminuée en intégrant dans le protocole d'injection, des temps d'arrêt d'injection pour l'immobilisation des fluides.

Les conséquences économiques, politiques et environnementales de la consommation énergétique galopante de nos sociétés nécessitent le développement d'énergies renouvelables. Le dihydrogène est un des principaux candidats à ce poste. Sa production par électro- ou photolyse de l'eau est réalisée par des catalyseurs métalliques. Dans le processus de la photosynthèse, cette réaction est réalisée par un agrégat d'ions manganèses liés par des ponts oxo, selon un mécanisme qui reste inconnu. Le développement de nouveaux catalyseurs de coût plus faible nécessite la compréhension des mécanismes fondamentaux de la réaction d'oxydation de l'eau. Notre travail de thèse a consisté à étudier les étapes élémentaires de cette réaction, à savoir, l'activation d'une molécule d'eau par des complexes de manganèse. Nous avons étudié pour cela la formation par voie électrochimique de complexes mononucléaires manganèse(IV) et (V)-oxo. Le premier chapitre traite de la problématique environnementale et énergétique actuelle. Le second chapitre décrit les éléments fondamentaux de la chimie du manganèse, ainsi que la structure et le fonctionnement de l'enzyme responsable de l'oxydation de l'eau. Une approche générale de la catalyse artificielle d'oxydation de l'eau est également présentée, ainsi que les objectifs de nos travaux. Le chapitre trois présente la synthèse et la caractérisation d'une nouvelle famille de ligands tétradente et des complexes de nickel(II) et de manganèse(III) correspondant. La préparation électrochimique de complexes de nickel(III) et manganèse(V) est présentée. Le chapitre quatre décrit la préparation d'un complexe mononucléaire manganèse(IV)- oxo par oxydation électrochimique d'un complexe manganèse(II)-aqua. Le complexe de manganèse(IV), ainsi que certains intermédiaires de manganèse(III) ont été caractérisés par différentes techniques spectroscopiques. Le chapitre cinq présente la synthèse d'une famille de ligands pentadentes et des complexes de manganèse(II) et (III) correspondant. La formation électrochimique de deux complexes de manganèse(IV) mononucléaire et (III/IV) dinucléaire nous renseigne sur les critères régissant la nucléarité au sein d'une même famille de ligands. Le chapitre six présente la synthèse d'un ligand possédant une double cavité, pour l'élaboration de complexes dinucléaires de manganèse en face-à-face.

Les peptides constituent une famille de biomolécules dont l'utilisation dans différents domaines thérapeutiques (cancer, diabète, sida) s'est fortement développée ces dernières années. Le défi pour les chimistes consiste à y accéder grâce à de nouvelles méthodes fiables et efficaces. La première partie de notre travail a d'abord été orientée vers le développement deux méthodes de ligations non natives efficaces et complémentaires de celles existant. La première méthode, appelée ligation thiocarbamate, permet d'obtenir des peptides alkylthiocarbamate avec de très bons rendements, alors que la seconde, appelée ligation azaGly, aboutit à la formation d'un azaGlypeptide. La seconde partie de cette thèse traite de la conception et synthèse de nouveaux peptides susceptibles d'inhiber la signalisation HGF/SF-MET. Le récepteur à activité tyrosine kinase MET et son ligand, l'HGF/SF (Hepatocyte Growth Factor/Scattor Factor), sont des cibles de choix pour une thérapie anti-cancéreuse. La ligation thiocarbamate, précédemment décrite, et la ligation thioéther plus classique ont été utilisées pour préparer une chimiothèque de peptides sulfonatés d'inhiber cette signalisation de façon extracellulaire. La capacité de liaison des composés de la chimiothèque avec le domaine extracellulaire de MET a été évaluée grâce à la technologie biopuces. L'activité biologique (tests MTT, d'activité kinase) des meilleurs produits a été ensuite évaluée.

La polyendocrinopathie auto-immune de type 1 (PEA1) est liée aux mutations du gène AIRE. En l'absence de AIRE se développe un défaut de tolérance immune centrale, à l'origine de pathologies auto-immunes multiples spécifiques d'organe. Notre objectif était d'évaluer l'effet d'une altération" exemplaire " du répertoire T sur les empreintes auto-réactives humorales. Les données cliniques etimmunologiques ont été recueillies chez des patients atteints de PEA1, qui ont bénéficié duséquençage du gène AIRE. Chez ces patients ont été analysés les profils d'auto-réactivité sérique IgGet IgM vis à vis des tissus pancréatique et surrénalien, en comparaison à des patients atteints d'autresendocrinopathies auto-immunes, et à des sujets sains. Les bandes antigéniques discriminantes ont étésélectionnées grâce à un test de Chi-2, et une approche immuno-protéomique a permis leurcaractérisation moléculaire. Dix-neuf patients atteints de PEA1 ont pu être étudiés. Ils présentaient de1 à 10 manifestations cliniques liées à la maladie. Quatre mutations du gène AIRE différentes ont été identifiées, et la délétion 13-bp dans l' exon 8 (c.967-979del13) s'est avérée la plus fréquente. L'étudeen immuno-empreinte a permis d'identifier 6 antigènes préférentiellement reconnus par les patientsatteints de PEA1. Leur caractérisation par approche immuno-protéomique a montré qu'il s'agissait à lafois d'antigènes tissus-spécifiques (lipase pancréatique reconnue à la fois par les IgM et les IgG,amylase pancréatique reconnue par les IgG, Regenerating Protein 1 alpha pancréatique ciblée par lesIgM) mais également ubiquitaires (péroxiredoxine-2 reconnue à la fois par les IgG et les IgM, HeatShock cognate 71kDa Protein ciblée par les IgM, aldose réductase reconnue par les IgG). Ainsi, une altération majeure du répertoire T auto-réactif, telle que celle liée aux mutations du gène AIRE, affectede manière importante les réponses humorales auto-réactives dépendantes d' IgG, mais également d'IgM. Ces modifications touchent à la fois des antigènes tissu-spécifiques et ubiquitaires, nous faisant évoquer un rôle au moins partiel de AIRE dans des phénomènes T-indépendants et /ou des altérations de l'immunité naturelle.

Cette étude vise à développer un système de dépollution d'eau et de sédiments viticoles. Le glyphosate, diuron et 3,4-dichloroaniline (3,4-DCA) sont considérés, en tenant compte de la charge en cuivre. L'augmentation du temps de séjour des polluants dans le système et le choix de la bioaugmentation couplée à la phytoremédiation est la stratégie retenue. Chaque composante d'un triplet " sorbant-inoculum bactérien-plante " a été sélectionnée en laboratoire et le triplet mis en oeuvre en microcosmes en conditions partiellement contrôlées.La sélection de matériaux sorbants dans différentes matrices liquides en présence des polluants seuls ou en mélange montre que les capacités de sorption des différents matériaux testés varient selon le polluant, sa formulation (seul ou en mélange) et la matrice liquide. Le sédiment se révèle être le meilleur sorbant pour le glyphosate ; le sable pour le diuron et le 3,4-DCA.Les performances de dissipation des colonies tolérantes isolées varient fortement selon le polluant. Le consortium sélectionné pour le procédé dissipe le glyphosate, le diuron et le 3,4-DCA en milieu liquide et complexe par ailleurs le cuivre.L'expérience en microcosmes montre que le temps de rétention hydraulique influe sur l'efficacité du système et que les matériaux sorbants sont efficaces. De plus les performances de dissipation atteintes sont bonnes. L'effet de la bioaugmentation sur les performances de dissipation n'est pas significatif pour le glyphosate et le 3,4-DCA, mais améliore en moyenne la dissipation du diuron. Un temps d'action prolongé dans la matrice solide s'avère nécessaire pour obtenir une bonne efficacité du procédé.

Besides exerting cytostatic or cytotoxic effects on tumor cells, some anti-cancer therapies (anthracyclines, oxaliplatin, X-Rays) could trigger an immunogenic cell death modality, releasing danger signals to alert immune system. We have shown that tumor-specific IFN- producing CD8+ T cells (Tc1) are mandatory for the success of chemotherapy to prevent tumor outgrowth. Priming of Tc1 response depends on IL-1β secretion by DC confronted with anthracycline-treated tumor cells releasing ATP. To identify the inflammatory components which link innate and cognate immune responses, we analyzed the influence of immunogenic chemotherapy on tumor microenvironment. We found an upregulated Th1- and Th17-related gene expression pattern in growth-retarded tumor after anthracycline treatment. By interfering with IFN- or IL-17A pathways, therapeutic effect of doxorubicin and oxaliplatin was abolished and dying tumor cell-based vaccine lost its efficacy to protect mice from live tumor cell rechallenge. Interestingly, we discovered that distinct subsets of  T lymphocytes (V4+ and V6+) colonized tumors shortly after chemotherapy, where they proliferated and became the dominant IL-17 producers within tumor beds. In three tumor models treated with chemotherapy or radiotherapy, a strong correlation between the presence of IL-17-producing  T ( T17) and IFN--producing CD8+ TIL (Tc1) was discovered. IL-17A signaling acts as upstream of IFN- since defect in IL-17RA led to complete loss of antigen specific Tc1 priming. The contribution of  T17 cells (V4+ and V6+) to chemotherapy is critical as V4/6-/- mice showed reduced sensitivity to chemotherapy and vaccination. Also, tumor infiltrating  T17 and Tc1 cells were reduced to basal level in this strain. IL-1β/IL-1R, but not IL-23/IL-23R, is pivotal for IL-17 production by  T cells and the success of chemotherapy. Importantly, adoptive transfer of  T cells could restore the efficacy of chemotherapy in IL-17A-/- mice and ameliorate the effect of chemotherapy in wild type host, provided that they retain the expression of IL-1R and IL-17A. Our research suggest a DC (IL-1β) →  T cells (IL-17) → Tc1 (IFN-) immune axis triggered by chemotherapy-induced dying tumor cells, which is critical for the favorable therapeutic response. To boost the immune system, we try to combine immunogenic chemotherapy with tumor vaccine in the presence of TLR3 agonist Poly (A:U). This sequential combined therapy, which we named VCT, could significantly retard tumor growth or even completely eradicate tumor and establish long-term protection against rechallenge in highly tumorigenic models. To dissect the effect of Poly (A:U) on immune system and that on TLR3 expressing-tumor cells, we performed VCT treatment in nude mice, TRIF-/- mice and with TRIF-silencing tumors. Interestingly, our results suggested that anti-tumor effect of VCT required T cells and intact TRIF signaling pathway at the level of the host and that of tumor cells. Poly (A:U) treatment could induce high level of CCL5 and CXCL10 production from tumor cells both in vitro and in vivo, which could negatively and positively influence the therapeutic outcome. By uncoupling the effect of CCL5 from that of CXCL10, the VCT treatment can be ameliorated. Our study emphasizes that both tumor and host derived inflammatory factors participate in regulating anti-tumor response. We also highlight that therapeutic application of TLR agonists can be optimized through regulating the profile of chemokines and their downstream signaling events.

Les transporteurs de peptide sont impliqués chez les bactéries dans différentes fonctions comme la nutrition, la communication intercellulaire et la virulence. Peu de données concernant ces systèmes étaient disponibles chez S. aureus, bactérie pathogène majeure. L'analyse systématique de chacun de ses transporteurs constituait mon projet de thèse. L'analyse des 12 génomes de S. aureus séquencés a mis en évidence la présence de 4 opérons opp putatifs (opp1, opp2, opp3 et opp4), d'un gène opp5A isolé, codant une protéine de fixation des peptides potentielle et d'une protéine de transport des di- et tripeptides, DtpT. A l'exception d'opp4, ces transporteurs sont conservés chez toutes les souches de S. aureus. Les systèmes Opp sont, entre eux, assez différents en terme d'homologie de séquence et d'organisation génétique. Afin de déterminer le rôle de chacun de ces transporteurs, des mutants de délétion, simples ou multiples, ont été construits et l'analyse de leurs phénotypes sur plusieurs cribles a été abordée. Seul Opp3 et DtpT apparaissent comme impliqués dans la nutrition azotée. Ils importent respectivement des peptides de 3 à 8 acides aminés et des di- et tripeptides. Leur présence est nécessaire au développement optimal de la bactérie dans le lait. Dans ce milieu, Opp3 joue également un rôle dans la régulation des protéases extracellulaires Ssp et Aur, par un mécanisme qui n'est pas encore élucidé. Chez certaines bactéries, les Opp participent à la communication cellulaire par l'import de phéromones. Pour tester l'existence d'un tel phénomène chez S. aureus, nous avons analysé par spectrométrie de masse, le contenu peptidique d'un surnageant après culture de la bactérie en milieu chimiquement défini. Nos résultats ont été confrontés à une banque de données adaptée à la détection des petits gènes. Cinq peptides sécrétés par la bactérie ont été ainsi, pour la première fois, mis en évidence expérimentalement chez S. aureus. Leur fonction biologique reste à déterminer. Enfin, dans la mesure où sur la base de leur séquence, il est impossible de distinguer les protéines de fixation des peptides de celles qui fixent le nickel, un rôle éventuel des systèmes Opp de S. aureus dans le transport de ce métal a été testé. Nous avons montré qu'Opp2 et Opp5A assuraient cette fonction. Nos résultats mettent en avant le rôle d'Opp3 et DtpT dans la nutrition. L'association d'Opp2 et Opp5A formant un transporteur de nickel, seuls les rôles d'Opp1 et Opp4 restent à élucider.

Par définition le déséquilibre de liaison (Linkage Disequilibrium, LD) décrit les associations préférentielles entre allèles de deux locus. Ce concept est devenu un outil indispensable pour la cartographie fine de locus quantitatifs (QTL), par l'identification de déséquilibres d'associations entre allèles à un locus marqueur (ou à un ensemble de locus marqueurs) et à un locus impliqué dans la variation d'un caractère quantitatif. La création et l'intensité du LD sont dépendantes des forces évolutives qui ont construit la population. Parmi ces forces, la dérive génétique et la sélection sont particulièrement actives dans les populations d'animaux de rente. Cette thèse a pour but d'étudier l'influence de la sélection sur la structure du déséquilibre de liaison autour d'un locus quantitatif, ainsi que son impact sur la précision de cartographie fine des QTL. Un logiciel de simulation de populations a été développé dans le cadre de la thèse. A partir d'une population en équilibre de liaison, il permet de générer du LD dans des générations dites historiques, grâce à différentes forces évolutives. La détection de QTL est appliquée aux générations suivantes, de généalogie connue. Pour ces dernières générations, les principaux dispositifs de détection de QTL de génétique animale sont décrits dans le simulateur. Les données exploitées dans cette thèse sont issues de ce logiciel. Le LD a été mesuré par le D' et le

Le rôle des protéines dans la prise alimentaire et en particulier la caractérisation de son effet satiétogène ont fait l'objet de nombreuses études ces dernières années. Si le caractère sur-satiétogène des protéines par rapport aux autres macronutriments est avéré, les mécanismes mis en jeu dans l'apparition de cet effet demeurent cependant incertains et sujet à débat. En outre, la modulation de l'effet satiétogène en fonction de la nature des protéines utilisées et son effet sur les mécanismes d'action demeurent controversés. L'objectif de ce travail est d'étudier dans un premier temps l'activation de certaines régions du système nerveux central connues pour être impliquées dans la régulation du comportement alimentaire suite à l'ingestion de protéines, après avoir fait état des données bibliographiques quant au rôle et au fonctionnement de ces régions. Dans un second temps, nous avons étudié l'effet satiétogène induit par des extraits de protéines de levure spécifiques, développés par la société Bio-Springer, ainsi que leur effet sur l'activation du système nerveux central. Nos résultats montrent que les protéines en général activent des régions contrôlant la prise alimentaire à court et à moyen terme, en particulier les neurones noradrénergiques du noyau du tractus solitaire, ainsi que les neurones mélanocortiques du noyau arqué de l'hypothalamus. Cette activation s'accompagnerait d'une relative inhibition des réseaux de l'hédonisme associés à la palatabilité des aliments. En outre, les protéines n'activent pas le cortex pyriforme antérieur, région capable de détecter les carences en acides aminés essent iels. Concernant les protéines et peptides de levure, ces extraits ont exprimé un pouvoir satiétogène supérieur a celui obtenu avec les sources protéiques traditionnellement utilisées, à la fois chez le rat et chez l'Homme, Dans le cas des peptides de levure, cette diminution de la prise alimentaire se poursuit même après habituation à moyen terme. Cet effet satiétogène va de pair avec une activation plus importante des réseaux mélanocortiques du noyau arqué de l'hypothalamus. Malgré des effets satiétogènes d'ampleur similaire, protéines et peptides de levure ont manifestement des mécanismes d'action différents