Une variation du nombre de copies des gènes du chromosome 21 humain (HSA21) entraine des anomalies morphologiques et physiologiques d'un grand nombre d'organes chez les patients. La Trisomie 21, ou syndrome de Down et les monosomies partielles du HSA21 conduisent à des phénotypes complexes et variables. Afin d'identifier les gènes du HSA21 sensibles aux effets de dose, nous avons développé le modèle de monosomie Ms1Yah, pour la région Prmt2-Col6a1 du chromosome murin 10 (MMU10). L'analyse de ce modèle a montré que les souris Ms1Yah développent une altération des réponses inflammatoire et pulmonaire suite à une instillation de lipopolysaccharide (LPS). L'analyse, par Q-PCR, de l'expression des gènes de la région a mis en évidence deux gènes candidats : Prmt2 et S100B. Les lignées déficientes pour ces gènes ont été utilisées pour tester l'implication de Prmt2 et S100B dans la modification de la réponse inflammatoire et pulmonaire en réponse au LPS. Ces travaux ont montré d'une part que Prmt2 intervient dans la régulation de l'expression des cytokines pro-inflammatoires TNF-α et IL-6 de façon dose dépendante, via son rôle inhibiteur de la signalisation NF-κB. D'autre part, S100B ne semble pas intervenir dans la réponse inflammatoire induite par le LPS, alors que son inactivation entraîne une diminution de l'hyper réponse des voies aériennes (HRA) de façon dose dépendante. La réponse inflammatoire serait la résultante du croisement de deux voies de signalisation : LPS-TLR4-NF-κB-Prmt2 et S100B-RAGE-NFκB. Il faudrait que la voie Prmt2 soit en défaut pour observée un effet de S100B dans l'inflammation. L'injection d'un anticorps anti-S100B chez des souris B6 favorise une diminution de l'HRA induite par l'instillation de LPS. L'analyse préliminaire de l'utilisation de cet anticorps dans un modèle d'asthme montre là encore une capacité à diminuer l'HRA pour les doses les plus fortes de métacholine, ce qui laisse entrevoir le potentiel thérapeutique d'une telle molécule.

Près de 15% des couples sont confrontés à des problèmes d'infertilité. Dans près de la moitié des cas, une composante masculine est retrouvée, avec souvent une anomalie des paramètres du spermogramme montrant une diminution de la qualité du sperme. L'étiologie de la grande majorité des infertilités masculines reste inconnue et une origine génétique est probablement responsable d'une proportion importante des troubles de la spermatogénèse. Ce travail comporte deux parties: dans la 1ère partie, l'analyse d'une large cohorte de patients (n=87), nous a permis d'identifier deux nouvelles mutations du gène AURKC. La mutation [c.36-2A>G] a été identifiée uniquement à l'état hétérozygote chez deux frères et le 2ème variant identifié [p.Y248*]: est une mutation récurrente retrouvée chez 11 patients non apparenté d'origine maghrébine et européenne. La 2ème partie de notre étude a été réalisée sur 20 patients infertiles présentant un phénotype homogène d'anomalies flagellaire de type flagelles courts, absents et de calibre irrégulier associé a une asthénozoospermie. Nous avons appliqué la stratégie d'homozygotie par filiation qui a permis de mettre en évidence deux régions d'homozygoties communes: la 1ère région, située sur le chromosome 3, est commune à 9/20 patients et la 2ème sur le chromosome 20 commune à 13/20 patients. Trois gènes candidats présents dans ces régions ont été sélectionnés : les gènes KIF9, SPAG4 et DNAH1. Le séquençage du gène DNAH1 a permis de mettre en évidence des mutations de type faux-sens [c.3877G>A], run-on [c.12796 T>C] et d'épissage [c.5094+1G>A] [c.11958-1G>A]. L'absence de la protéine DNAH1 a pu être mise en évidence par immunomarquage sur les spermatozoïdes d'un patients porteur de la mutation [c.11958-1G>A] et confirme la dégradation du transcrit muté par NMD également observé. Les analyses par microscopie électronique sur les spermatozoïdes d'un patient de la cohorte ont permis de mettre en évidence des anomalies de la structure de l'axonème. Cette étude précise le diagnostic d'infertilité masculine et élargit les connaissances sur les gènes impliquées dans la spermatogenèse.

Un xénobiotique subit plusieurs étapes de biotransformations simultanées ou successives dont les principaux sites sont les tissus situés à l'interface entre l'organisme et le milieu extérieur, à savoir : le tube digestif, l'appareil respiratoire, le rein et le foie. Ce dernier étant fonctionnellement le plus important. Les phases réactionnelles principales constituant les étapes de détoxification, phase I, phase II et phase III, ne sont possibles que par l'intervention de systèmes enzymatiques spécifiques. Etant donné la grande diversité des xénobiotiques auxquels l'organisme est exposé, il existe une multitude d'enzymes présentant des spécificités variées. Les réactions de biotransformation des xénobiotiques s'enchaînent rarement de façon linéaire, car deux voies ou plus prennent souvent naissance à partir d'un métabolite donné. On comprend dès lors que l'existence d'un variant enzymatique défectif pour l'une de ces voies réactionnelles pourra orienter le métabolisme d'une substance donnée vers une autre voie. Cette dernière, généralement mineure, prendra donc une grande importance et les polymorphismes qui la concernent pourront orienter le devenir des métabolites ainsi formés. La famille des N-acétyltransférases (NATs) fait partie des enzymes assurant principalement la réaction de conjugaison de la phase II de détoxification des xénobiotiques. Le polymorphisme des NATS représente l'un des exemples de variation pharmacogénétique décrit, et de l'un des plus documentés, depuis sa découverte au début des années 50, en même temps que la découverte de la grande efficacité de l'isoniazide (INH) dans le traitement de la tuberculose.Les travaux de cette thèse avaient pour objectif d'étudier le profil d'acétylation de la NAT2 dans la population sénégalaise afin de les répartir en acétyleurs lents et en acétyleurs rapides, et de déterminer la cinétique de l'isoniazide chez des sujets tuberculeux en corrélation avec les résultats de génotypage. L'étude des mutations du gène NAT2 a été effectuée par PCR-séquençage directe et a permis de mettre en évidence 11 variants alléliques dans la population sénégalaise.l'activité enzymatique de la NAT2 a été déterminée par utilisation du test à la caféine et le rapport des ratios des métabolites majeurs a permis classer les sénégalais en acétyleurs lents et rapides. La cinétique de l'isoniazide a utilisée la chromatographie UPLC-MS/MS. Ce travail présente les premiers résultats de l'étude de la NAT2 dans la population sénégalaise qui pourront être utilisés pour une meilleur optimisation de l'utilisation de l'INH dans la prise en charge de la tuberculose, maladie à forte prévalence en Afrique.

La transplantation d'îlots permet la restauration d'une insulino-sécrétion endogène chez les patients diabétiques de type 1 par greffe allogénique et limite les conséquences métaboliques d'une pancréatectomie en cas d'autogreffe. Le site de référence intrahépatique présente néanmoins de nombreuses limites. Dans le cadre d'autogreffe, le risque hémorragique accru chez les patients récemment opérés liée à l'injection nécessairement conjointe des îlots et d'héparine en intraportal doit faire privilégier une technique de greffe mini invasive. De nombreux sites d'implantation ont été décrits. L'hypothèse de ce travail de thèse était que la voie intramusculaire offrirait par rapport à la voie portale, l'avantage de simplifier l'acte de transplantation, de réduire le traumatisme pour le patient et d'améliorer la viabilité des îlots en limitant les processus inflammatoires immédiats et en optimisant les processus de néo-vascularisation.Dans une première partie, nous avons pu démontrer, dans un model préclinique, que le site intramusculaire permet la survie, la revascularisation et la sécrétion des îlots autogreffés. Nous avons décrit une technique de greffe permettant d'ameliorer le contrôle glycémique d'animaux autogreffés après pancréatectomie totale. Bien qu'inférieure à la voie intraportale, les tests fonctionnels nous ont permis de valider le site intramusculaire pour la greffe d'îlots autologues. Dans une deuxième partie, nous décrivons un cas clinique original confirmant la possible transposition en clinique de l'autogreffe d'ilots en intramusculaire après pancréatectomie partielle. Ce cas clinique, confirme la faisabilité et suggère son innocuité. Il était cependant difficile dans ce contexte de pancréatectomie partielle d'établir un rapport entre l'absence de développement de diabète et la greffe. Pour ce faire, nous décrivons dans une troisième partie, une étude pilote sur l'évaluation de la fonction des îlots autogreffés dans le muscle chez 8 patients ayant subi une pancréatectomie partielle. Dans ce but nous avons comparé la sécrétion d'insuline après stimulation par l'arginine mesurée simultanément dans le bras greffé et le bras non greffé après l'autogreffe par des tests de stimulation à l'arginine. Malgré une faible quantité d'ilots greffés, nous avons documenté une fonction primaire du greffon chez plus de la moitié des patients, ainsi que sa persistance à plus d'un an. Enfin, nous avons également montré que le gradient d'insulinémie entre le bras greffé et le bras systémique était corrélé avec la masse d'ilots greffés.Le muscle est donc un site phare pour le développement d'un site alternatif lors de greffe d'ilots intramusculaire. Le site intramusculaire permet un formidable site d'évaluation des îlots. Cette procédure, résolument mini-invasive, est particulièrement attractive par son extrême accessibilité aux biopsies, à l'imagerie et aux explantations. Cette accessibilité permet d'élargir les indications de greffe telles que l'autogreffe d'îlots provenant de pancréas tumoraux.

Face au manque de médicaments spécifiquement conçus et mis au point pour répondre aux besoins thérapeutiques de la population pédiatrique, les autorités nationales et européennes se sont vues dans l'obligation d'établir un cadre réglementaire visant à encourager le développement de médicaments à usage pédiatrique. Un médicament destiné à l'enfant nécessite une présentation galénique spécifique et adaptée à son âge, pour permettre une administration simple et sûre. L'Académie nationale de Pharmacie a également travaillé sur le sujet et élaboré un rapport en juin 2005 avec certaines propositions notamment favoriser les formes orales solides dispersibles ou orodispersibles. Cependant, les formes orales solides posent le problème de l'acceptabilité et de l'évaluation de la palatabilité, condition requise qui représente un véritable défi. L'objectif de ce travail était (i) de développer des techniques de masquage du goût d'un principe actif modèle, l'acétaminophène, (ii) de mettre au point des méthodes d'évaluation du masquage de goût et de caractérisation des particules obtenues et, (iii) d'élaborer un procédé de fabrication d'une forme dispersible : des minigranules à désintégration rapide. Le caséinate de sodium et la lécithine, excipients potentiellement tolérables et sans danger pour un usage pédiatrique, ont été utilisés pour encapsuler le principe actif par atomisation-séchage. Le masquage de goût est évalué in vitro de façon indirecte par des études de libération du principe actif. Nous avons développé une méthode simple avec une pompe à seringues qui utilise de faibles volumes et débits de tampon et simule le flux salivaire. La méthode d'évaluation de masquage de goût développée donne des résultats en accord avec ceux d'autres méthodes existantes comme la langue électronique. La caractérisation des particules obtenues, notamment grâce à la spectroscopie par Rayons X qui permet d'obtenir une cartographie de la composition à la surface des particules enrobées, a montré une différence de composition en fonction du ratio caséinate de sodium/lécithine utilisé lors de l'atomisation. Cette différence a pu être mise en relation avec l'efficacité de masquage de goût. Une étude a ensuite été menée pour évaluer l'effet des paramètres du procédé et de la formulation sur l'efficacité de masquage de goût. Un plan factoriel complet a permis de déterminer les variables les plus importantes influant sur la quantité de principe actif libéré durant les premières minutes, soit la quantité de caséinate de sodium et de lécithine. L'optimisation par la méthode du simplex a permis d'obtenir une formulation optimisée pour laquelle la quantité libérée était 7 fois inférieure à celle du principe actif initial durant les deux premières minutes de l'essai de libération. Une autre approche visant à améliorer l'effet de masquage de goût incluait l'utilisation de caséinate de calcium à la place de caséinate de sodium. Le caséinate de calcium a été montré capable de retarder la libération du principe actif de façon plus importante lors de son association avec de la lécithine, ce qui améliore le masquage de goût. En effet, le masquage de goût est obtenu quand sur une courte période de temps (1 à 2 minutes), soit le principe actif n'est pas détecté, soit la quantité détectée est sous le seuil de perception du patient. Une forme galénique multiparticulaire à base de minigranules à désintégration rapide a ensuite été élaborée par extrusion-sphéronisation suivie d'une lyophilisation. Les minigranules présentent des qualités appropriées à savoir, une bonne sphéricité, une faible friabilité, la capacité d'incorporer une quantité élevée de principe actif et de plus, ces minigranules sont presque immédiatement désintégrés en présence d'eau lors de la mesure du temps de désagrégation avec l'analyseur de texture. Ce type de minigranules promet une forme galénique adaptée à la population pédiatrique grâce à la facilité d'administration et la flexibilité de dosage.

Un des mécanismes d'évasion des cellules tumorales au système immunitaire fait intervenir la famille des molécules de type B7. Ces molécules de costimulation ont aussi un rôle dans les mécanismes de tolérance immunitaire. La molécule B7-H1 (PD-L1 ou CD274) inhibe directement les lymphocytes T cytotoxiques (CTL) et est fortement exprimée à la surface de nombreux types de cellules tumorales. Les mécanismes de régulation de son expression ne sont pas bien connus. Il existe une augmentation d'expression de cette molécule après stimulation par l'IFNγ et récemment les ligands des Toll-Like-Receptor (TLR) 2, 4 et 9 ont été impliqués dans sa régulation au niveau du myélome multiple. L'implication possible des TLR dans l'expression de B7-H1 suggère un rôle possible de pathogènes dans l'échappement des tumeurs au système immunitaireIl n'existe aucune donnée dans la littérature sur l'expression des TLR au niveau des cellules blastiques de patients atteints de leucémies aigues myéloblastique (LAM). Nous avons dans un premier temps étudié l'expression des TLR dans les LAM et l'inductibilité de l'expression de la molécule B7-H1 par les ligands des TLR en cytométrie en flux. Nos résultats montrent que les TLR sont exprimés dans les LAM, avec une grande variabilité suivant les patients. On observe une augmentation significative de l'expression de B7-H1 après stimulation par le LPS (ligand TLR4) alors qu'elle n'est pas significative pour les autres ligands (PGN et ODN). Comme dans les tumeurs solides et le myélome multiple, l'expression de B7-H1 est augmentée par l'IFN γ. Des tests de lyse CTL sont en cours afin de confirmer le rôle fonctionnel de cette expression de B7-H1 via les TLR dans les LAM.Une autre partie de l'étude a été réalisée sur deux lignées murines leucémiques : DA1-3B et WEHI-3B, afin de disposer de modèles expérimentaux d'expression de B7-H1. On retrouve sur ces deux modèles l'augmentation d'expression de B7-H1 après stimulation par l'IFN γ et les ligands des TLR. L'utilisation de différents inhibiteurs chimiques des voies de signalisation suggère le rôle des voies MEK/ERK et de la voie JAK/STAT dans l'expression de cette molécule. La voie PI3kinase/Akt semble au contraire jouer un rôle inhibiteur. Le travail se poursuit avec la transfection de transdominants négatifs des différentes voies et de mutants constitutivement actifs. L'objectif à terme est de tester des stratégies d'immunothérapies des LAM par blocage pharmacologique de l'expression de B7-H1.

Le diabète de type 1 (DT1) est une maladie chronique multifactorielle. Les infections entérovirales, en particulier à Coxsackievirus du groupe B (CVB), et notamment CVB4, transmises par voie digestive, constituent le facteur de risque le plus souvent évoqué dans la littérature. Plusieurs mécanismes physiopathologiques sont proposés pour expliquer cette relation entre CVB4 et diabète de type 1. Il s'agit, entre autres, du tropisme préférentiel de CVB4 pour les ilots et les cellules β pancréatiques et l'inflammation qui s'ensuit, de la persistance du virus au niveau des cellules infectées qui pourrait constituer un facteur déterminant dans le processus d'altération des cellules endocrines, de l'exacerbation possible de l'infection par des d'anticorps facilitateurs ou encore du mimétisme moléculaire entre les auto-antigènes et les antigènes viraux. Par ailleurs des auteurs ont montré que la cause de la déplétion des cellules β chez des souris infectées par la souche diabétogénique CVB4E2 est un défaut de régénération plutôt qu'une destruction directe de ces cellules par le virus. La présence de constituants entéroviraux dans les cellules ductales du pancréas de patients diabétiques a été observée. Le diabète de type 1, qui serait l'expression finale d'un long processus, survient généralement chez des sujets jeunes, c'est pourquoi l'hypothèse que le tissu pancréatique jeune serait plus permissif aux infections à CVB4 n'est pas exclue. La prévention des infections virales reste le meilleur moyen de protéger les individus contre les maladies qu'elles provoquent. Un intérêt particulier est aujourd'hui accordé à la mise en évidences et à la caractérisation d'inhibiteurs antiviraux à large spectre. L'absence d'allaitement maternel est associé à un risque plus élevé de diabète de type 1, mais la nature du ou des facteurs du lait conférant une protection est mal connue, et l'activité anti-CVB4 du lait maternel n'a pas été étudiée jusqu'à présent. Objectifs : Nous avons émis l'hypothèse que CVB4 pouvait infecter des cellules humaines précurseurs de cellules endocrines, impliquées dans la régénération des îlots. L'infection de ces cellules par CVB4E2 et ses conséquences ont été étudiées ; nous avons utilisé des cellules humaines précurseurs canalaires primitives et la lignée continue de cellules Panc-1, dont la différenciation in vitro est possible. La permissivité au CVB4 du tissu pancréatique selon l'âge a été étudiée ex vivo chez le rat et l'existence d'inhibiteurs antiviraux à large spectre est notamment explorée dans l'intestin de souris. L'activité anti-CVB4 du lait maternel susceptible de protéger, à un âge critique, le jeune enfant vis-à-vis d'un virus diabétogène a été étudiée in vitro et l'hypothèse que le lait humain pourrait prévenir le déclenchement du DT1 chez la souris NOD a également été évaluée in vivo.

Le NMD (nonsense-mediated mRNA decay) est un mécanisme qui reconnaît et dégrade les ARNm portant un codon stop prématuré afin d'empêcher la synthèse de protéines tronquées qui pourraient avoir des effets néfastes pour la cellule ou tout simplement être non fonctionnelles. Cependant, dans un certain nombre de cas, selon la position du codon stop prématuré, la protéine tronquée qui serait synthétisée si le NMD n'existait pas, pourrait remplir complètement ou partiellement la fonction de la protéine sauvage. Il faut noter qu'un codon stop prématuré est retrouvé dans le gène responsable d'une pathologie dans un tiers des maladies génétiques et de nombreuses formes de cancer. Dans la plus grande majorité des cas, la maladie se développe non pas parce qu'une protéine tronquée non fonctionnelle ou instable est synthétisée, mais plutôt parce que le gène muté n'est pas exprimé du fait de l'intervention du NMD sur l'ARNm qui en dérive. Une nouvelle approche thérapeutique de ces maladies serait d'inhiber le NMD afin de permettre la synthèse de protéines tronquées fonctionnelles et sauver le phénotype clinique. Nous avons donc décidé de rechercher des inhibiteurs du mécanisme du NMD parmi des petites molécules chimiques. Pour cela, nous avons mis au point un système de criblage en culture cellulaire reliant l'efficacité du NMD dans une cellule avec une activité luciférase mesurable directement sur les cultures cellulaires, au moyen d'un luminomètre. A partir d'un premier criblage d'environ 1500 composés chimiques, nous avons identifié une nouvelle molécule capable d'inhiber efficacement le NMD. De façon intéressante, cette nouvelle molécule est capable également d'induire la synthèse de protéines entières à partir d'un ARNm portant un codon stop prématuré. Nous avons utilisé cet inhibiteur dans des expériences pour déterminer son potentiel thérapeutique sur des modèles cellulaires de maladies génétiques tels que la dystrophie musculaire de Duchenne, la mucoviscidose et le cancer. Nos résultats démontrent que l'inhibition du NMD peut être en effet envisagée comme une nouvelle approche thérapeutique pour des maladies causées par l'apparition d'une mutation non sens. Nous avons aussi identifié une autre molécule chimique capable d'inhiber le NMD et permettant de faire un lien entre efficacité du NMD et intégrité du cytosquelette.

L'anévrysme de l'aorte abdominale (AAA) est une maladie vasculaire consistant en une dilatationde l'aorte abdominale. Son caractère asymptomatique rend importante la recherche debiomarqueurs afin de faciliter la prise en charge des patients.Le but de mes travaux de thèse a été d'étudier spécifiquement les types cellulaires impliqués dansl'AAA.Après obtention d'une banque d'échantillons d'AAA, nous avons localisé ces types cellulaires etrepéré 3 zones d'intérêt : le thrombus intraluminal contenait des neutrophiles, lymphocytes T,mastocytes et macrophages M2. Les macrophages M1 étaient localisés dans l'adventice, avec leslymphocytes B et des mastocytes. La média contenait des cellules musculaires lisses (CML) dont lephénotype variait entre les états sain, anévrysmal et apoptotique.Ces résultats suggérant une implication différente des deux types de macrophages et uneévolution des CML au cours de l'AAA, nous avons isolé ces deux types cellulaires du tissu anévrysmalpar microdissection laser afin d'y étudier l'expression de biomarqueurs potentiels. Nous avons ainsimontré que l'augmentation plasmatique de peroxiredoxine-1 provient des macrophages M1 et quel'augmentation d'ADAMTS5 provient des CML anévrysmales allongées.Nous avons ensuite comparé les protéomes des macrophages M1 et M2 afin d'élucider leur rôledans l'AAA et d'identifier de nouveaux biomarqueurs. Cinq protéines différentielles ont étéidentifiées impliquées dans la phagocytose ou la réponse au stress.L'étude des différents types cellulaires impliqués dans l'AAA pourrait nous permettre unemeilleure compréhension de ses mécanismes et l'identification de biomarqueurs potentiels de cettepathologie.

La présente étude porte tout d'abord sur la mesure de l'activité antimicrobienne de 42 plantes médicinales qui sont utilisées traditionnellement en Iran et en Guadeloupe, contre 36 souches microbiennes résistantes à de multiples drogues afin de sélectionner la plante la plus intéressante. Les résultats obtenus révèlent la présence des principes actifs antimicrobiens dans chacune des plantes.Nous avons finalement sélectionné Hyptis atrorubens Poit. qui présente une forte activité antimicrobienne. De plus, cette plante n'a jamais été étudiée dans la littérature. Des analyses phytochimiques et biologiques sur l'extrait hydro-méthanolique des tiges, nous ont permis de trouver pour la première fois les quatre principaux composés actifs de cette plante : acide rosmarinique, rosmarinate de méthyle, quercétine-3-glucoside (isoquercétine) et quercétine-3-galactoside (hyperoside).L'activité antibactérienne de ces composés a été évaluée par différentes valeurs microbiologiques (CMI, CMB, synergie, dénombrement bactérien et courbes de croissance).La meilleure activité inhibitrice et bactéricide a été trouvée pour le rosmarinate de méthyle (0,3 mg/ml). Cette recherche suggère la forte potentialité d'activité antimicrobienne pour la combinaison de quatre composés avec une CMI de 70 µg/ml, qui s'approche de la CMI des antibiotiques.Ce travail présente les composés d'Hyptis atrorubens Poit. comme étant de nouveaux agents antimicrobiens et comme étant une source potentielle de lutte contre les bactéries, de plus en plus résistantes aux antibiotiques.