Les sensibilisants de contact sont des molécules réactives électrophiles qui ont la capacité de modifier des protéines de la peau pour former un antigène. Au delà de ce mécanisme d'hapténisation, le signal de danger induit par les sensibilisants conduisant à l'activation des cellules dendritiques (DC) est un élément déterminant dans l'induction de cellules T spécifiques de l'haptène. Dans le contexte du 7ième amendement à la directive cosmétique européenne, la mise en place d'une batterie de tests in vitro permettant de prédire le potentiel sensibilisant de molécules est indispensable pour l'industrie cosmétique. Tandis que la plupart des études in vitro étudient les signaux de danger induits par les sensibilisants dans des modèles homéostasiques, nous nous sommes intéressés à l'effet des sensibilisants sur la mise en place d'une réponse inflammatoire. Lorsque la lignée U937 est différenciée avec du PMA et stimulée avec du LPS, les facteurs de transcription NF-κB et Nrf2 sont activés et l'acide arachidonique (AA) est métabolisé au travers de la cascade cPLA2 / COX-2. L'ensemble de ces voies activées conduit à la production par les U937 d'un grand nombre de médiateurs inflammatoires (IL-1β, TNF-α, IL-6, IL-10, IL-8, PGE2, PGD2, TxB2). Dans ce modèle, nous avons analysé l'effet de 6 sensibilisants de potentiels variés (DNCB, PPD, HQ, PG, CIN, EUG) et montré que de façon inattendue, tous les sensibilisants étudiés diminuent significativement et de façon spécifique la production de tous les prostanoïdes et en particulier de PGE2 induite par PMA/LPS. Nous avons de plus démontré que selon les sensibilisants, les cibles de cette inhibition au sein de la cascade métabolique de l'AA diffèrent, même si elles se focalisent la plupart du temps (sauf pour le DNCB) sur l'enzyme COX-2 (inhibition de son expression et/ou de son activité). Pour le DNCB, le mécanisme d'inhibition semble plutôt impliquer sa capacité à réagir fortement avec les groupements résidus thiols, ce qui se traduit en particulier par la déplétion du GSH intracellulaire et engendrerait l'inhibition des synthases dépendantes du GSH pour leurs activités. En parallèle de cette étude mécanistique, nous avons appréhendé la problématique du point de vue statistique et vérifié sur un set plus important et diversifié de molécules (160 molécules) que le paramètre " inhibition de PGE2 " pouvait être un bon test de prédiction de l'HSRC. L'étude statistique a permis de déterminer le modèle prédictif du test PGE2 et de mettre en évidence de bonnes performances (78%) par rapport aux prédictions du LLNA. Au-delà, une certaine complémentarité du test PGE2 avec d'autres tests in vitro (MUSST, Nrf2-HTS) a pu être mise en évidence. En conclusion, au travers de cette étude, nous avons pu mettre en évidence de nouvelles propriétés biochimiques des sensibilisants. Même si la signification biologique de la diminution de PGE2 par les sensibilisants de contact demeure complexe d'interprétation, ce paramètre a permis le développement d'un test qui prédit avec de bonnes performances le caractère sensibilisant de molécules et dont la position au sein d'une batterie prédictive d'évaluation de l'allergie de contact reste à être précisée.

Le syndrome de Gougerot-Sjögren (SGS) est une maladie autoimmune (MAI) systémique inflammatoire chronique caractérisée principalement par la diminution des secrétions salivaires et lacrymales, aboutissant à une sécheresse de la bouche et des yeux. Elle affecte principalement les femmes autour de la ménopause. Au niveau physiologique, le tissu épithélial des glandes salivaires (GS) est infiltré par des lymphocytes, ce qui provoque l'apoptose des cellules épithéliales (CE). L'épigénétique pouvant jouer un rôle important dans le développement des MAI comme le SGS, nous avons analysé l'expression d'éléments rétroviraux endogènes humains (HERV) et des microARN. Par ailleurs, afin de mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans les interactions lymphocytes-CE au niveau de la GS pathologique, nous avons mis en place un modèle de co-culture in vitro entre des CE et des lymphocytes B ou T (LB, LT). Nous avons également étudié le rôle de BAFF sur les CE qui expriment l'un de ses récepteurs, BR3.Dans un premier temps, nous avons montré que dans les GS des patients, les HERV et les miARN ont un profil d'expression distinct de celui des personnes saines, montrant ainsi une participation de l'épigénétique dans la pathologie. Dans un deuxième temps, nous avons montré que les CE entrent en apoptose suite à l'interaction directe avec les lymphocytes B etT, en faisant intervenir la voie Fas pour les LT et la voie de la PKCδ pour les LB. En lien avec l'apoptose induite par les LB, nous avons démontré que BAFF est impliqué dans la survie des CE, et que le blocage de sa signalisation ou la sous-expression de son récepteur conduit à la mort des CE. Nous pouvons supposer que les LB entrent en compétition avec les CE pour le signal de survie apporté par BAFF, et que les CE qui s'en trouvent privées meurent. Finalement, nous avons montré que plusieurs formes de BAFF sont produites parles CE et reconnues de manière différente par les anticorps anti-BAFF. Il pourrait s'agir d'isoformes plus ou moins glycosylés ou de variants de BAFF. Cependant d'autres études sont nécessaires afin de les identifier.

L'objectif général de cette thèse a été d'étudier le potentiel de billes à base de molécules d'α-cyclodextrine et d'huile de soja, pour l'administration orale de principes actifs peu solubles dans l'eau.Nous avons tout d'abord vérifié qu'il était possible d'encapsuler dans les billes des molécules actives (la progestérone et l'indométacine) autres que les rétinoïdes et le diazépam, avec une teneur élevée et un rendement de fabrication satisfaisant. L'étude du comportement des billes nues lyophilisées, en termes de stabilité et de libération dans des milieux digestifs simulés, nous a permis de proposer un mécanisme de libération de la molécule encapsulée qui se déroule en plusieurs étapes: i) hydratation des billes, ii) dissolution de la matrice hydrophile d'α-cyclodextrine, iii) libération de gouttelettes d'huile contenant le principe actif puis de la fraction dissoute dans l'huile par un phénomène de partage, iiii) fragmentation des billes fragilisées et libération totale de l'huile. La présence de sels biliaires dans le milieu, accélère à la fois la libération et la quantité dissoute, en fragilisant les billes et en réduisant la valeur du coefficient de partage du principe actif entre l'huile et le milieu digestif. Nous avons montré in vitro et in vivo qu'il est possible de moduler la libération d'un principe actif à partir d'une même formulation de départ, en jouant sur l'organisation du système (émulsion sèche, billes nues, billes coquées par un nouvel ajout d'α-cyclodextrine sur les billes nues). Les études in vivo chez le rat ont révélé que l'émulsion sèche se comporte comme une forme à libération immédiate, les billes coquées comme une forme à libération prolongée et les billes nues comme une forme à libération intermédiaire. Enfin, la libération du principe actif encapsulé peut également être modulée en modifiant le mode de séchage des billes. Comparativement à la lyophilisation, le séchage à l'étuve modifie les propriétés des billes en augmentant leur résistance dans les milieux digestifs simulés et prolonge la libération de la molécule encapsulée.

Since Parsons et al. (2008) found the frequent mutations of IDH1 (12%) in GBMs, various reports have studied the prevalence and characteristic of IDH1 and IDH2 mutations.The mutations in the isocitrate dehydrogenase 1 (IDH1) gene occur in nearly 40% of gliomas. The frequency of IDH1 mutations are inversely connected with grade II (~80%), III (~50%), and IV (~ 10%) gliomas. Importantly, the status of IDH1 mutations is associated with a better outcome and demonstrated a diagnostic value. We analyzed also these mutations in distribution, association with tumor-derived other genetic alterations and the diagnostic and prognostic value in a cohort of 1332 glioma patients.A synonymous single nucleotide polymorphism [SNP rs 11554137; C (cytosine) substituted by T (thymin)] has been studied in gliomas patients. The SNP rs 11554137 (in codon 105) are located in the same exon with the IDH1 R132 mutations (in codon 132). And gliomas patients with SNP rs 11554137: C>T had a poorer outcome than patients without SNP rs 11554137. This was observed a similarly adverse effect in survival in patients with AML. Mutations in codon 132 can cause a decrease of IDH1/2 activity and also gain a new enzyme function for the NADPH dependent reduction of alpha-ketoglutarate to 2-hydroxyglutarate. High 2HG and low NADPH levels might sensitize tumors to oxidative stress, potentiating response to radiotherapy, and may account for the prolonged survival of patients harboring the mutations. So we studied further the alterations of function in IDH1R132H mutant cells in vitro. Based on the decrease of defence and the increase of impairing factors in tumor cells, we found that the tumors harbouring IDH1 mutations may have an elevated radiosensitivity. In the present study, we described the impact of IDH1 mutations in gliomas and search for new perspectives for the treatment strategy.

La population néonatale est la population pédiatrique la plus vulnérable car immature et celle ayant probablement les besoins en médicaments les plus importants, compte tenu de la spécificité des pathologies néonatales. Pour autant, un grand nombre de médicaments sont prescrits en dehors des conditions de leur AMM, ne permettant pas leur utilisation optimale. Cela est lié notamment aux difficultés de la recherche clinique chez le nouveau-né. L'objectif de cette thèse est d'analyser les différentes étapes de l'évaluation des médicaments chez le nouveau-né et de discuter les méthodes permettant de les optimiser, en centrant la réflexion sur la classe des médicaments anti-infectieux. En effet, ces médicaments sont parmi les plus prescrits hors AMM chez le nouveau-né, prématuré et à terme, bien qu'ils soient commercialisés depuis de nombreuses années. Nos travaux ont porté sur les différentes étapes de leur évaluation, illustrées chacune par un exemple. 1) Analyse des spécificités de la population néonatale et des pratiques d'utilisation des médicaments, illustrées par l'enquête Européenne sur l'utilisation de la ciprofloxacine et du fluconazole dans les unités de soins intensifs néonatales. Cette enquête a mis en évidence la grande variabilité des pratiques entre les pays mais aussi entre les centres d'un même pays, 2) Recueil et analyse des données disponibles, illustrés par la revue exhaustive de la littérature sur l'utilisation de la ciprofloxacine pour le traitement d'infections néonatales à germes Gram négatif, 3) Détermination de la posologie adéquate. L'implémentation d'outils de modélisation et de simulation de données est particulièrement préconisée chez le nouveau-né. La validation de ces modèles est importante, illustrée ici par une étude d'évaluation externe des modèles pharmacocinétiques de population de la vancomycine chez le nouveau-né. 4) Conception et réalisation des essais cliniques illustrées par l'exemple du développement clinique de la ciprofloxacine en néonatologie. La revue de la littérature sur les essais contrôlés randomisés évaluant les antibiotiques chez le nouveau-né a montré que la qualité des résultats de ces essais était globalement faible. L'analyse des obstacles à leur réalisation a permis de discuter les alternatives méthodologiques afin de contourner les difficultés pratiques, cliniques et éthiques sous-jacentes.

La dépendance à la cocaïne est un problème de santé publique d'importance croissante. Il n'existe pas actuellement de traitement pharmacologique validé dans la dépendance à la cocaïne. Les essais thérapeutiques nécessitent une méthodologie qui permette d'évaluer l'efficacité des médicaments employés. Il n'existait pas à ce jour de mesure d'efficacité des traitements pharmacologiques dans la dépendance à la cocaïne validée en français. Nous avons mis au point et validé des questionnaires pouvant servir de mesures intermédiaires d'efficacité pour les essais pharmacologiques dans la dépendance à la cocaïne. Nous avons choisi de nous intéresser à deux types de variables intermédiaires : le craving et les symptômes psychotiques. Le craving est le besoin impérieux de reconsommer une drogue. Ce concept psychologique est un marqueur de dépendance. Nous avons conçu un questionnaire de craving en langue française : l'OCCS (Obsessive Compulsive Cocaïne Scale), en nous basant sur les travaux de plusieurs équipes travaillant dans le domaine de la dépendance à l'alcool. Nous avons validé ce questionnaire sur une population de 119 sujets cocaïnomanes suivis en centre de soins (Vorspan et al 2012). Nous avons notamment montré que les scores à ce questionnaire étaient corrélés à une mesure de craving par échelle visuelle analogique, étaient supérieurs chez les sujets dépendants par rapport aux sujets abuseurs de cocaïne, et étaient sensible au changement. Nous avons déjà utilisé le questionnaire de craving OCCS dans un essai thérapeutique en ouvert d'aripiprazole chez 10 patients dépendants du crack non schizophrènes (Vorspan et al 2008). Nous proposons également de l'utiliser pour évaluer l'efficacité d'interventions non pharmacologiques dans la dépendance à la cocaïne, comme la stimulation cérébrale profonde (Vorspan et al 2011), ou des interventions psychothérapeutiques. Les symptômes psychotiques se composent de différentes manifestations (hallucinations, idées délirantes et modifications comportementales). Nous avons choisi d'adapter en français un questionnaire évaluant les symptômes psychotiques transitoires survenant dans les quelques minutes à quelques heures suivant une consommation de cocaïne : le SAPS-CIP (Scale for Assessment of Positive Symptoms for Cocaine-Induced Psychosis). Nous avons montré que ces symptômes sont fréquents mais d'intensité variable dans une population de patients cocaïnomanes suivis en centre de soins (Vorspan et al, soumis), et qu'ils étaient sensibles au changement (Vorspan et al 2011). Il existe des hypothèses de vulnérabilité génétique à la survenue des symptômes psychotiques lors de l'usage de cocaïne. La vulnérabilité à cette complication pourrait être un facteur de protection vis-à-vis de l'acquisition d'une dépendance à la cocaïne (Brousse et al 2010). La mesure des symptômes psychotiques survenant lors de l'usage de drogue permet de modéliser une vulnérabilité pharmacogénétique vis-à-vis des addictions. Nous proposons d'utiliser ces deux mesures (OCCS pour le craving et SAPS-CIP pour les symptômes psychotiques) dans les essais thérapeutiques dans la dépendance à la cocaïne. En effet, il paraît pertinent, au regard des particularités cliniques de la dépendance à la cocaïne, de viser une réduction ou une disparition de ces deux ordres de symptômes. Une diminution du craving pourrait constituer une variable intermédiaire de l'objectif final d'obtenir une abstinence de la drogue. Une diminution des symptômes psychotiques pourrait constituer un moyen de réduction de la morbi-mortalité liée à l'usage de cocaïne.

Mucopolysaccharidosis type IIIB (MPSIIIB) is a lysosomal storage disease (LSD) characterized by accumulation of heparan sulfate oligosaccharides (HSO), which results in progressive mental retardation, neurodegeneration and premature death in children. The underlying mechanisms are poorly understood. Coming to a better understanding of the pathophysiology of MPSIIIB has become a necessity to assess the efficacy of gene therapy treatment regarding loss of neuronal plasticity, and to define the best conditions for treatment. To address the link between HSO accumulation and downstream pathological events, new cell models of MPSIIIB were created. First, induced pluripotent stem cells (iPSc) were generated from fibroblasts of affected children, followed by differentiation of patient-derived iPSc into a neuronal progeny. Second, a HeLa cell model was created in which expression of shRNAs directed against a-N-acetylglucosaminidase (NAGLU), the deficient enzyme in MPSIIIB, is induced by tetracycline. Success in the isolation of these different models was pointed by the presence of cardinal features of MPSIIIB cell pathology. Studies in these models showed that: I) HSO excreted in the extracellular matrix modifies cell perception of environmental cues, affecting downstream signalling pathways with consequences on the Golgi morphology. II) Accumulation of intracellular storage vesicles, a hallmark of LSDs is due to overexpression of the cis-Golgi protein GM130 and subsequent Golgi alterations. It is likely that these vesicles are abnormal lysosomes formed in the cis- and medial-Golgi which are misrouted at an early step of lysosome biogenesis, giving rise to a dead-end compartment. III) Other cell functions controlled by GM130 are affected, including centrosome morphology and microtubule nucleation. These data point to possible consequences on cell polarization, cell migration and neuritogenesis.

Methamphetamine (METH) is a potent psychostimulant known to cause cognitive abnormalities and neurodegenerative changes in the brains of METH abusers. One approach for developing therapies for METH abuse is to understand the molecular mechanisms of toxicity of the drug. Investigations in our laboratory and elsewhere have shown that single intraperitoneal injections of METH (30-40 mg/kg of body weight) can cause damage to striatal and cortical monoaminergic systems and induce neuronal apoptosis in the striatum of rodents via activation of endoplasmic reticulum (ER) and mitochondrial death pathways. Hence, the purpose of this thesis was to investigate if toxic binge METH injections can cause ER- and mitochondria-induced stress in the rat striatum. Recent studies have suggested that dopamine (DA) D1 and D2 receptors might mediate neuronal apoptosis in the striatum after single toxic METH doses. We therefore hypothesized that signaling through these two types of DA receptors might activate toxic effects of the binge METH regimen. The role of DA D1 or D2 receptors in METH-induced cell death pathways was thus examined by using pharmacological inhibitors of these receptors. In this dissertation, I report that binge METH regimen caused differential changes in immediate early genes (IEGs) that are known to influence synaptic changes in the brain. METH-induced changed in the expression of the IEGs were dependent on DA D1 receptor stimulation. The second study examined the effects of binge METH on the expression of ER stress- and mitochondrial dysfunction-responsive genes. Pretreatment with the DA D1 receptor antagonist, SCH23390, caused complete inhibition of METH-induced ER and mitochondrial stresses whereas the DA D2 receptor antagonist, raclopride, provided only partial blockade. SCH23390 also blocked METH-induced hyperthermia whereas raclopride failed to do so. Interestingly, both antagonists attenuated METH-induced dopaminergic and serotonergic deficits in the striatum. Moreover, SCH23390 but not raclopride blocked METH-induced serotonergic deficits in cortical tissues. I also found that METH treatment induced upregulation of activin βA mRNA, increased TGF-β and phosphorylated Smad2 proteins in the rat striatum. SCH23390 pretreatment completely blocked all these effects whereas raclopride did not block METH-induced increases in TGF-β expression.

L'embolisation thérapeutique est devenu le traitement de choix pour l'hémorragie, les malformations artériovéneuses ou certains types de cancer. Parmi différents agents d'embolisation,les microsphères non dégradables (Embozene®, Bead BlockTM,...) sont les plus utilisées. Leur forme bien sphérique et leur taille calibrée permettent un meilleur ciblage dans les vaisseaux et une bonne qualité de l'occlusion. Dans certains cas cliniques, l'embolisation temporaire, envisageable avec l'utilisation des microsphères résorbables peut être bénéfique pour les patients. Le but du travail réalisé au cours de cette thèse a été le développement de microsphères résorbables satisfaisant les différents critères pour être employées comme matériaux d'embolisation (taille calibrée,biocompatibles, élastique pour être injectée au travers des cathéters mais suffisamment rigide pour résister à la pression sanguine). Dans cet objectif, nous avons développé une méthode de synthèse de microsphères constituées d'hydrogels hydrolysables par polymérisation en suspension. Une large gamme de microsphères ont été synthétisées en modulant la nature du réticulant et/ou la composition des milieux de polymérisation. Les expériences in vitro ont démontré que les microsphères obtenues sont satisfaisantes pour permettre leur injection au travers des cathéters. La dégradation rapide des ponts de réticulation a été confirmée à travers la diminution du module élastique G' et du pH du surnageant, accompagnée d'une augmentation du taux de gonflement.Malgré une dégradation partielle des microsphères (due à une réaction secondaire formant des liaisons de réticulation non dégradables), le temps de l'hydrolyse a répondu parfaitement au cahier de charges (entre 7 et 49 jours). Des études complémentaires pour optimiser la réaction de polymérisation vont permettre le développement de microsphères totalement dégradables.

Major depression is a devastating disease that affects up to 20% of world population and is classified today as a leading cause of disability-adjusted life years. Since late 50s with the serendipitous discovery of the first antidepressant agents, pathophysiology and therapeutics of depression are governed by the monoaminergic hypothesis. Monoaminergic-based treatment, although still in use today, was proven inefficient to treat a significant proportion of cases and presents a delayed onset of action. Recent research has unveiled an array of new mechanisms through which antidepressant medication helps restore neuronal plasticity and neurotransmission that is disrupted in mood disorders and in animal models of depression. Glutamatergic transmission, in particular AMPA receptor, and signal transduction cascades have been implicated both in antidepressant action and the pathophysiology of depression, as here and now regulators that mediate persistent changes. In this study, AMPA receptors positive modulators demonstrated antidepressant-like effects in a chronic model of depression and preliminary data suggest a faster onset of action than conventional antidepressants. The ERK/MAPK signaling pathway was also studied as a major integrator of synaptic plasticity modifications that links extracellular signals to gene expression regulation via its downstream molecular partners. We used a new class of inhibitors of the ERK pathway, whose design was based on the particular property of ERK to bind to its downstream targets via specific docking domains. A considerable amount of data provided evidence for an antidepressant action of selective inhibition of the ERK/Elk1 signaling complex in multiple animal models of depression. Overall, the findings of this work reveal novel, promising targets for the treatment of depression.