Dans le secteur industriel, la nécessité de fournir des données cliniques lors de la mise sur le marché d'un nouveau dispositif médical s'est sensiblement accrue suite à de récentes évolutions juridiques. L'objectif de ce travail de thèse était de recueillir des données cliniques relatives à l'utilisation d'un nouveau modèle d'orthèse de type releveur de pied pour valider son intérêt vis-à-vis de produits standards. Pour formuler des hypothèses raisonnées et interpréter objectivement ces données, la connaissance des caractéristiques mécaniques des orthèses étudiées a constitué l'étape préalable nécessaire. Après s'être assuré de la faisabilité et de la pertinence du protocole expérimental sur des sujets sains, l'analyse des effets du port des dispositifs lors de tâches motrices élémentaires que sont la station debout et la marche chez des patients (avec atteinte uni ou bilatérale, d'origine périphérique, des muscles fléchisseurs dorsaux de cheville) a constitué le cœur de nos investigations. Celles-ci ont ainsi pu mettre en évidence que le port d'orthèse induit des effets communs et d'autres spécifiques à chaque modèle. Dès lors, de façon originale, nous nous sommes proposés d'identifier, par des moyens simples et rapides, les patients qui tirent davantage profit d'un des modèles d'orthèse. Outre le prérequis indispensable qui est l'acceptation de l'appareillage par le patient, nos résultats précisent que le dispositif orthopédique le plus adapté est celui qui compense le(s) déficit(s) en restaurant la fonction motrice, sans contraindre les capacités préservées.

Les dysfonctions cardiovasculaires et cérébrovasculaires constituent une des principales causes de morbidité et de mortalité à l'échelle mondiale. Ce travail s'inscrit clans une logique descriptive à finalité préventive, analysant les différents désordres physiologiques liés au syndrome métabolique (MetS), défini suivant les critères du NCEP, sur un échantillon de plus mille sexagénaires bien portants choisis dans la liste électorale de la ville de Saint-Etienne. A l'issue des différentes évaluations, il ressort que 1) le tour de taille, l'un des composants du MetS, constitue le principal lien d'association indépendant entre le MetS et un témoin de l'inflammation, la protéine c-réactive (CRP) 2) l'index de désaturation nocturne de l'oxyhémoglobine est le principal témoin des interactions entre le MetS et le syndrome d'apnées du sommeil ; 3) la sensibilité du baroréflexe est largement affaiblie par le MetS, et ce en fonction de sa sévérité 4) l'évaluation de la variabilité de la fréquence cardiaque à partir d'enregistrements de 24 heures, reste le meilleur témoin de sa diminution, plus encore chez les femmes ; 5) l'obésité évaluée par le body fat index, nouvel indice créé par notre équipe, explique mieux les associations avec la baisse de l'activité autonomique. Le MetS est un ensemble de facteurs interactifs responsables ou consécutifs aux dysfonctionnements métaboliques multiples. Dans cette optique, c'est souvent leur combinaison qui est le plus redoutable. Notre travail démontre la forte association entre le MetS et l'activité autonomique. Toutes ces observations apportent un complément d'information clans la compréhension des conséquences du MetS chez le sujet âgé

L'objectif ici était de développer une méthode de détection des tumeurs cérébrales via des agents de contraste pour l'IRM du 19F à 7 teslas. Nous évaluons en particulier le potentiel de cette méthode à mettre en évidence l'angiogenèse tumorale à l'aide d'agents de contraste fonctionnalisés avec le peptide RGD et ciblant l'intégrine ανβ3, biomarqueur surexprimé à la surface des néo-vaisseaux irriguant la tumeur. Du fait des basses concentrations locales en agent de contraste, les efforts portent dans un premier temps sur l'optimisation d'une séquence multi échos de spin dédiée à l'imagerie du PFOB (perfluorooctyl bromure), perfluorocarbure biocompatible choisi pour constituer la base de nos agents de contraste. Nous montrons qu'un paramétrage minutieux de cette séquence permet la suppression de la J-modulation et un rehaussement du T2, conduisant à une excellente sensibilité in vitro. La séquence est ensuite testée pour des mesures d'oxygénation dans le foie et la rate chez la souris, après injection d'une émulsion de PFOB. Les résultats indiquent une très bonne précision des mesures après injection d'une seule dose d'émulsion. Notre séquence est également utilisée pour réaliser une étude de biodistribution dynamique, permettant de suivre l'accumulation des nanoparticules d'émulsion dans le foie et la rate juste après injection. Nous montrons par ailleurs qu'il est possible d'évaluer la furtivité d'émulsions contenant différentes quantités de PEG (Poly Ethylène Glycol) en ajustant les données expérimentales sur un modèle pharmacocinétique empirique. La séquence est enfin utilisée pour détecter des nanoparticules d'émulsions fonctionnalisées pour cibler l'intégrine ανβ3 dans un modèle souris U87 de glioblastome. Nous comparons les concentrations en agent de contraste obtenues dans la tumeur avec une émulsion contenant le peptide RGD, et une émulsion contrôle. Les résultats indiquent des concentrations significativement plus élevées avec l'émulsion RGD qu'avec l'émulsion contrôle, supposant un ciblage spécifique d'ανβ3 par les nanoparticules fonctionnalisées. Un dernier chapitre est dédié à une nouvelle méthode de spectroscopie de diffusion en 19F, dont le but est d'éliminer le signal vasculaire provenant des nanoparticules de PFOB circulantes afin d'évaluer le signal ne provenant que des particules liées.

The evolutionary conserved insulin and nutrient signaling network regulates growth andmetabolism. Nutrients are directly utilized for growth or stored, mostly as triglycerides. InDrosophila, activation of insulin/nutrient signaling in the fat body (the fly equivalent of liverand adipose tissue), causes an increase in fat stores composed of several small-size lipiddroplets (LDs). Conversely, fasting produces an increase in LD size and a decrease in fatcontents. The TOR kinase and its substrate S6 kinase (S6K) play a central role in this response,and particularly in Drosophila, they have been shown to orchestrate cell-autonomous andhormone-controlled growth. However, despite extensive research studies on different modelorganisms (mouse, fly, worm) to decipher the molecular and physiological functions of S6K,nothing is known about how its degradation is regulated.Taking advantage of the inducible RNA interfering (RNAi) library from NIG (Japan), we haveperformed three genetic screens to identify novel regulators of steroidogenesis, lipidmetabolism and dS6K-dependent growth. First, RNAi lines were screened in the ring gland; anorgan that controls the progression of the developmental steps by producing the steroidhormone ecdysone. Out of 7,000 genes screened, 620 positive candidates were identified toproduce developmental arrest and/or overgrowth phenotypes. Then, we challenged 4,000 genesby RNAi screening able to recapitulate the larger sized LD phenotype as obtained uponstarvation, leading to the identification of 24 potential candidates. Finally, the RNAi lines werescreened for their ability to enhance a growth phenotype dependent of the Drosophila S6K(dS6K). Out of 7,000 genes screened, 45 genes were identified as potential negative regulatorsof dS6K. These genes were further used to design a novel protein-protein interaction networkcentered on dS6K through the available data from yeast-2-hybrid (Y2H) assay. The most potentinteractors were then analyzed by treatment of cultured S2 cells with the corresponding doublestrand RNA (dRNA). Western blotting thus, allowed us to discriminate between the geneproducts that regulate dS6K levels versus those that regulate its phosphorylation, as a hallmarkfor its kinase activity. Interestingly, archipelago (ago), which encodes a component of an SCFubiquitinligase known to regulate the degradation of dMyc, Cyclin E and Notch, was identifiedas a negative regulator of dS6K-dependent growth. Based on the Y2H available data showingthat Ago and dS6K interact each other and the presence of a putative Ago-interaction motif indS6K, we hypothesized that Ago causes an ubiquitin-mediated degradation of dS6K. Ourmolecular data showed that loss of ago caused an elevated level of dS6K, which confirms arole of Ago in controlling dS6K degradation. Altogether our findings emphasize the importanceof the saturating screening strategies in Drosophila to identify novel regulators of metabolicand signaling pathways.

La photothérapie dynamique (PDT) consiste en la destruction d'une tumeur par l'association de l'administration d'un photosensibilisateur et de l'exposition à la lumière visible. Ce travail comporte : i) une étude de l'ionisation et de la lipophilie d'une série de photosensibilisateurs, des méso-tétraphénylporphyrines (TPP) glycoconjuguées, ii) une évaluation de l'impact de ces deux propriétés sur la distribution plasmatique et la localisation subcellulaire du photosensibilisateur.La protonation des azotes tétrapyrroliques a été étudiée par spectroscopie électronique, combinéeà une analyse chimiométrique, tandis que la lipophilie a été évaluée par chromatographie liquide haute performance. L'impact de différents effets de substitution (position, nombre ou nature du substituant) sur ces deux propriétés physico-chimiques a été mis en évidence.Dans le plasma, les TPP glycoconjuguées se lient principalement aux lipoprotéines de haute densité. La lipophilie de ces dérivés permet d'expliquer leur affinité pour les lipoprotéines, mais pas pour l'albumine. L'étude de localisation subcellulaire, combinant approche expérimentale et modélisation, a conduit à proposer une hypothèse expliquant la localisation de la TPP(pODEGOαManOH)3 au niveau du réticulum endoplasmique, hypothèse accordant un rôle central à la lipophilie de la TPP . A l'issue de ce travail, avant d'appliquer nos hypothèses à la synthèse de nouvelles molécules, il apparaît nécessaire de mieux explorer l'impact de la distribution plasmatique et de la localisation subcellulaire sur l'efficacité PDT.

Strontium 90 (90Sr) is a radionuclide of anthropogenic origin released in large quantities in the environment as a result of nuclear atmospheric tests or accidents at nuclear facilities. 90Sr persists on a long-term basis in the environment, leading to chronic contamination by ingestion of populations living on contaminated territories. The induction of bone tumours associated with the fixation of 90Sr has been widely described. However, the occurrence of non-cancer effects is much less known. We used a mouse model with chronic contamination by ingestion of water containing 20 kBq/l of 90Sr. A biokinetic study confirmed the accumulation of 90Sr in the bones, with an increased rate of accumulation during bone growth. This accumulation was higher in the bones of females than in males. The whole-body absorbed doses ranged from 0.33 ± 0.06 mGy (birth) to 10.6 ± 0.1 mGy (20 weeks). The absorbed dose for the skeleton was up to 55 mGy. Ingestion of 90Sr induced a change in the expression of genes inducing an imbalance in favour of bone resorption, but without effect on bone morphology. No significant effect was observed for the hematopoietic system. On the other hand, minor modifications were observed for the immune system. To evaluate the functionality of the immune system, a vaccination test with TT and KLH antigens was used. Results showed in contaminated animals a significant decrease in the production of specific immunoglobulins, changes in the Th1/Th2 balance in the spleen and a disrupted B lymphocyte differentiation. These results improve the understanding of some of the non-cancerous consequences of chronic exposure at low dose of radionuclides with a long half-life, which can be accidentally released.

L'excitation nerveuse d'une cellule musculaire produit une libération massive dans le cytoplasme du Ca2+ stocké dans le réticulum sarcoplasmique (RS). L'augmentation de la concentration cytoplasmique de Ca2+ déclenche la contraction. Ce processus, appelé couplage excitation contraction (CEC), requiert des interactions physiques entre deux canaux calciques : (1) le récepteur des dihydropyridines (DHPR), un canal calcique activé par le voltage ; le DHPR est composé de plusieurs sous-unités, dont la sous-unité α1S, qui forme le canal et le détecteur de potentiel, et la sous-unité β1a, entièrement cytoplasmique; (2) le récepteur à la ryanodine (RyR1) responsable de la libération de Ca2+ hors du RS. La sous unité β1a interagit avec la sous-unité α1S et RyR1. Au cours de ma thèse, j'ai identifié de nouveaux déterminants moléculaires et structuraux de l'interaction DHPR/RyR1. J'ai ainsi démontré l'existence d'interactions intramoléculaires entre les différentes boucles cytoplasmiques de la sous-unité α1S du DHPR, centrées autour d'un domaine appelé domaine A. J'ai également localisé le site d'interaction de la cavéoline-3 sur une boucle cytoplasmique de la sous-unité α1S. L'étude de l'interaction de la sous-unité β1a avec RyR1 a montré (1) que la région C-terminale de β1a contrôle cette interaction, (2) que l'affinité apparente de β1a pour RyR1 est fortement augmentée par l'interaction de β1a avec α1S et (3) que l'interaction β1a/RyR1 régule la fermeture du RyR. L'utilisation d'une toxine, la maurocalcine (MCa) qui se comporte comme un analogue du domaine A m'a permis d'identifier un domaine minimal de RyR1 responsable de la fixation de la MCa et du domaine A. Une étude structurale par RMN de ce site a été réalisée. Enfin, j'ai étudié l'effet de la MCa sur des myotubes n'exprimant pas la sous-unité α1S. J'ai montré que la MCa est capable de restaurer, en absence de DHPR, une augmentation de la concentration de Ca2+ cytoplasmique induite par la dépolarisation de la membrane plasmique.

Les données épidémiologiques et les pourcentages de consommation de médicaments ne permettent pas de faire un lien de causalité entre un produit donné et une éventuelle détérioration de la conduite. Des études sont aujourd'hui menées pour tenter d'appréhender les facteurs influençant les variations du niveau d'éveil dans le domaine de la conduite. Nos expériences s'intègrent dans ce cadre et en particulier sur l'influence de sédatifs administrés à dose thérapeutique par une prescription médicale standard. Nous avons mené deux expériences de conduite sur simulateur avec différents groupes de sujets sains (jeunes, âgés), après une nuit complète de sommeil. Nous avons réalisé des mesures subjectives (QCM) et objectives (analyse spectrale de l'EEG) de l'éveil, des mesures de vigilance et d'attention. Dans chaque expérience, les psychotropes étudiés sont administrés seuls ou combinés et comparés à un placebo. Nos résultats sur l'effet dose d'un analgésique ne montrent aucun effet de ce sédatif sur la performance de conduite, sur l'éveil subjectif et la vigilance chez des sujets jeunes et sains. Les résultats sur l'effet combiné d'un analgésique et d'un hypnotique ne suggèrent aucune interaction entre ces deux produits chez des sujets âgés et sains, ils n'indiquent aucun effet sur l'éveil objectif ni subjectif, ni sur la vigilance et l'attention. Cependant, nous observons sur la performance de conduite des effets indépendants de chacun de ces psychotropes.

Cette étude à pour objectif de maîtriser les conditions de culture et de production toxinique chez Karenia selliformis et Alexandrium ostenfeldii dans le but de réaliser des contaminations expérimentales indépendamment du caractère aléatoire des proliférations toxiques en zones côtières. Ce travail vise également à étudier l'impact de l'alimentation sur la détoxification artificielle de la palourde Ruditapes decussatus contaminée par des gymnodimines et de l'huître Crassostrea gigas contaminées par des spirolides et enfin d'étudier l'impact physiologique de ces micro-algues toxiques au niveau des organes accumulateurs des coquillages. Dans un premier temps, il a été mis en évidence que les performances de croissance de K. selliformis (taux de croissance et concentration maximale) sont obtenues à une température de 22°C pour une salinité de 36 psu en utilisant le milieu f/2 alors que celles d'A. ostenfeldii sont obtenues à une température de 16°C pour une salinité de 35 psu en utilisant le milieu L1. Le contenu en gymnodimine dans les cellules de K. selliformis augmente en fonction de l'âge de la culture alors que le contenu en spirolide diminue au cours de la croissance cellulaire d'A. ostenfeldii plus particulièrement lors de la culture en photobioréacteur de 100 l. Dans un deuxième temps, des études expérimentales portant sur l'interaction des micro-algues toxiques avec les mollusques ont permis d'apporter des connaissances nouvelles sur le devenir des imines cycliques après contamination et lors de la détoxification. Il a ainsi été mis en évidence i) une accumulation majoritaire des GYMs et des SPXs au niveau des glandes digestives des palourdes et des huîtres ii) une accélération des cinétiques de détoxification lors de l'ajout de l'alimentation. Dans un troisième temps, les essais portant sur la contamination de C. gigas par A. ostenfeldii ont permis de déterminer i) une altération des diverticules digestifs consistant en une réduction de l'épaisseur de la paroi épithéliale et en une augmentation de la surface de la lumière des diverticules digestifs ii) une réaction inflammatoire dans la glande digestive de certains individus contaminés se caractérisant par une agglutination massive d'hémocytes autour de différents organes de la glande digestive: l'estomac, l'intestin ainsi que les conduits et tubules digestifs. Dans le cas des contaminations naturelles et expérimentales des palourdes les analyses histologiques réalisées n'ont pas permis de mettre en évidence des signes d'altération de la glande digestive comme dans le cas des les huîtres contaminées par A. ostenfeldii.

L'objet de cette thèse est d'étudier, par EMG transformée en ondelettes, les coordinations musculaires des membres supérieurs lors d'un saut à la perche et d'éléments en barre fixe. Notre travail se propose (1) de comparer les coordinations musculaires inter membres au cours d'un saut et (2) d'identifier leur part relative à la performance. Les activités musculaires (3) perche/barre fixe sont comparées. Ainsi, l'activité musculaire est majeure au début du saut, lorsque la perche se fléchit. Les ultimes actions musculaires sur la perche avant de franchir la barre servent au contrôle de la posture inversée du perchiste. Les exercices en barre fixe révèlent des coordinations musculaires semblables à celles du saut à la perche par la distinction de trois groupes musculaires fonctionnels. Dans le cadre de l'optimisation de la performance, cette thèse a permis d'identifier de nouveaux indicateurs, ainsi que de valider la pratique d'éléments en barre fixe pour l'entraînement des perchistes.