Th. 3e cycle--Pharm.--Paris 5, 1982. N°: 35.

Les lipides cationiques sont des molécules amphiphiles chargées positivement et couramment utilisées comme vecteur de transfection tant in vitro qu'in vivo avec une bonne efficacité. Cependant, la transfection in vivo par voie intraveineuse à l'aide de complexes lipides cationiques/ADN (lipoplexes) induit une réponse inflammatoire, attribuée à la présence de séquences CpG dans les plasmides transportés, et qui limite l'efficacité de transfection des complexes. Il a été montré dans notre laboratoire que la pré-injection de liposomes de diC14-amidine, un lipide cationique mis au point dans notre laboratoire, avant l'injection des lipoplexes diC14-amidine/ADN permettait d'augmenter l'efficacité de transfection tout en diminuant la production de TNF-¦Á dans le sérum [Elouahabi et al., 2003b]. Ce résultat suggérait une nouvelle propriété anti-inflammatoire de la diC14-amidine dans le cas d'une inflammation causée par les lipoplexes de diC14-amidine/ADN. Dans le présent travail, nous d¨¦montrons que les macrophages de la rate sont les principales cellules productrices de TNF-¦Á suite à l'injection intraveineuse des lipoplexes à des souris. Ces mêmes cellules sont également la principale cible des liposomes de diC14-amidine après injection intraveineuse. Nous avons dès lors centré notre étude sur ce type cellulaire, en utilisant une lignée établie de macrophages murins. Nos résultats ont permis de confirmer la capacité des liposomes de diC14-amidine à inhiber la sécrétion des cytokines pro-inflammatoires induites par des séquences CpG, des lipopolysaccharides ou des poly(I :C). Fait intéressant, la présence de sérum est indispensable à la propriété anti-inflammatoire des liposomes de diC14-amidine. Par fractionnement successifs des composants du sérum, nous avons pu montrer que seuls les phospholipides des lipoprotéines pouvaient conférer cette propriété aux liposomes de diC14-amidine.

Chaque année, la grippe provoque des centaines de milliers de décès dans le monde. Dans le cas d’infections sévères, il a été démontré que la génération excessive de molécules inflammatoires telles que les cytokines et les chimiokines, la sécrétion d’espèces réactives dérivées de l'oxygène ainsi que l’afflux massif de cellules immunitaires innées et adaptatives dans les voies respiratoires contribuent à la génération de dommages pulmonaires aigus et contribuent à l'immunopathologie reliée à l’infection. Tenant compte de ce fait, le défi actuel dans le traitement de la grippe est de contrôler la réponse inflammatoire tout en inhibant la réplication virale afin de permettre à l'organisme de se défendre contre les infections sévères à l'influenza. Des études récentes ont montré que l’activation du récepteur nucléaire PPARγ par ses ligands, tel que la 15d-PGJ[indice inférieur 2], diminuait l’inflammation pulmonaire et améliorait la survie des souris infectées avec des doses létales du virus influenza. Mis à part ses effets sur PPARγ, le ligand 15d-PGJ[indice inférieur 2] est aussi connu pour activer le facteur nucléaire antioxydant Nrf2. Il a été montré que Nrf2 réduit la réplication du virus influenza. Cependant, son mode d'action dans cette fonction nécessite une clarification. De manière intéressante, une étude a montré que Nrf2 réduit l’inflammation pulmonaire en régulant l’expression de PPARγ et ceci dans un modèle murin du syndrome de détresse respiratoire aigu. Les résultats de ces études précédentes mènent à l’hypothèse que les voies de PPARγ et Nrf2 interagissent fonctionnellement et qu'elles sont impliquées dans la réduction de l’inflammation induite lors d'infections sévères causées par l'influenza. L’objectif général de cette étude est donc de mieux comprendre les mécanismes protecteurs de PPARγ et Nrf2 dans la régulation de l’inflammation et la réplication virale suite à une infection par le virus influenza. Nos résultats ont démontré premièrement que le fait de cibler les deux voies moléculaires PPARγ et Nrf2, permet une inhibition significative de l’inflammation et de la morbidité liée à l’infection. Dans un deuxième temps, nos résultats dévoilent le mécanisme antiviral de Nrf2 et démontrent que l’activation de cette voie réduit la réplication du virus influenza d’une façon dépendante de l’expression de l’antiprotéase SLPI.

Proefschrift Universiteit van Amsterdam. / Met samenvatting in het Nederlands.

De nombreuses études portant sur le microbiote intestinal ont mis en évidence son importance dans la physiologie et la physiopathologie de l’hôte. Les bactéries, acteurs majeurs du microbiote, participent au maintien de l’homéostasie intestinale en régulant plusieurs fonctions essentielles allant de la protection de la barrière intestinale au développement du système immunitaire. Des altérations de la composition et de la diversité de ce microbiote ont été observées dans des pathologies du tractus digestif comme le syndrome de l’intestin irritable et les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Afin de restaurer l’homéostasie intestinale, des thérapies utilisant des bactéries probiotiques ont été utilisées. Parmi les bactéries probiotiques testées, Escherichia coli Nissle 1917 (E. coli Nissle 1917) a été décrite comme exerçant des fonctions anti-diarrhéiques, analgésiques et anti-inflammatoires. Néanmoins les mécanismes d’actions impliqués dans ces activités demeurent inconnus. Afin de les mettre en évidence, nous avons utilisé deux approches en spectrométrie de masse pour analyser les lipides bactériens. Une première approche sans apriori, nous a permis de mettre en évidence la production de lipopeptides dont le C12AsnGABAOH constitué d’un acide gras de 12 carbones, d’une asparagine et du GABA, le neurotransmetteur inhibiteur majoritaire du système nerveux. Ce lipopeptide était produit par des enzymes codées par des gènes faisant partis d’un cluster : l’îlot pks. A l’inverse du GABA seul, le C12AsnGABAOH traversait la barrière épithéliale intestinale (BEI) in vitro et in vivo. L’ajout de l’aminolipide par la bactérie confère donc au GABA la capacité d’atteindre les terminaisons nerveuses sensitives. Ce lipopeptide diminuait l’activation neuronale induite par l‘activation de nocicepteurs dans des cultures de neurones sensitifs via le récepteur GABAB. In vivo, il inhibait l’hypersensibilité viscérale induite par l’activation de nocicepteurs chez la souris. Dans une deuxième étude, nous avons réalisé une étude en spectrométrie de masse avec apriori en recherchant les acides gras à longue chaine (AGLC) hydroxylés dans différentes souches d’E. coli. Le C18-3OH un AGLC de 18 carbones possédant une hydroxylation en position 3 était produit en plus grande quantité par les bactéries E. coli Nissle 1917 indépendament de l’ilôt pks. Le C18-3OH n’était pas capable de traverser la BEI et s’accumulait dans les cellules in vitro, dans les tissus ex vivo, et dans le colon in vivo. Dans les tissus, le C18-3OH modulait l’expression de gènes qui était sous la dépendance du récepteur PPAR-γ. Enfin nous avons mis en évidence dans un modèle de colite induite par le DSS que le C18-3OH réduisait la perméabilité paracellulaire et les paramètres inflammatoires chez la souris. Ces travaux de thèse nous ont permis de démontrer pour la première fois que les bactéries E. coli Nissle 1917 pouvaient communiquer avec les cellules de l’hôte en sécrétant des lipopeptides et des AGLC. Deux d’entre eux le C12AsnGABAOH et le C18-3OH étaient des molécules bioactives. Le C12AsnGABAOH inhibait l’hypersensibilité viscérale et le C18-3OH réduisait le statut inflammatoire des cellules épithéliales intestinales. Ces composés lipidiques pourraient être impliqués dans les effets probiotiques exercés par E. coli Nissle 1917 et représenter des agents thérapeutiques dans le traitement de la douleur viscérale et de l’inflammation intestinale / Numerous studies have highlighted the importance of intestinal microbiota in the physiology and physiopathology of the host. Bacteria, the most represented microorganisms of the microbiota, contribute to the maintenance of intestinal homeostasis by regulating several essential functions ranging from the protection of the intestinal barrier to the development of the immune system. Impairment in the composition and diversity of this microbiota have been observed in pathologies of digestive tract such as irritable bowel syndrome and inflammatory bowel disease. In order to restore intestinal homeostasis, therapies using probiotic bacteria were used. Among probiotic bacteria tested, Escherichia coli Nissle 1917 (E. coli Nissle 1917) has been used for its anti-diarrheal, analgesic and anti-inflammatory properties. Nevertheless, the mechanisms of action involved in these therapeutic effects remain unknown. In order to study them, we used two approaches in mass spectrometry to analyse bacterial lipids. A first untargeted approach, allowed us to highlight the production of lipopeptides including C12AsnGABAOH composed by a fatty acid of 12 carbons, an asparagine and GABA (gamma amino butyric acid), the main inhibitory neurotransmitter of the nervous system. This lipopeptide was produced by enzymes encoded by genes of a cluster call the pks island. In contrast to GABA alone, C12AsnGABAOH crosses the intestinal epithelial barrier (IEB) in vitro and in vivo. The addition of the aminolipid by the bacteria confer to the GABA the ability to reach sensory nerve endings. This lipopeptide decreased neuronal activation induced by activation of nociceptors in sensory neuron primary cultures via the GABAB receptor. In vivo, it inhibited visceral hypersensitivity induced by activation of nociceptors in mice. In a second study, we carried out a mass spectrometry targeted approaches looking for hydroxylated long chain fatty acids (LCFA) in different strains of E. coli. C18-3OH a LCFA of 18 carbons with a hydroxylation on its third position was produced in higher amounts by E. coli Nissle 1917 independently of the pks island. The C18-3OH was not able to cross the IEB and accumulated in cells in vitro, in tissues ex vivo and in colon in vivo. In tissues, C18-3OH modulated the expression of genes regulated by PPAR-γ receptor. Finally, in a DSS-induced colitis in mice, C18-3OH decreased paracellular permeability and inflammatory parameters. These thesis works allowed us to demonstrate for the first time that E. coli Nissle 1917 could signal to host cells by secreting lipopeptides and LCFAs. Two of them C12AsnGABAOH and C18-3OH were bioactive molecules. C12AsnGABAOH inhibited visceral hypersensitivity and C18-3OH reduced the inflammatory status of intestinal epithelial cells. These lipid compounds could be involved in the probiotic effects exerted by E. coli Nissle 1917 and represent therapeutic agents in the treatment of visceral pain and intestinal inflammation.

Introduction<br>Le nerf vague est un nerf mixte composé de 20% de fibres efférentes et 80% de fibres afférentes. La stimulation électrique du nerf vague (VNS) est actuellement employée comme thérapie de certaines formes d'épilepsies et de dépressions chez l'Homme. Le nerf vague a également un double rôle anti-inflammatoire : i) d'une part via la voie classique faisant intervenir les fibres vagales afférentes centripètes qui peuvent activer l'axe corticotrope, ii) d'autre part via la voie cholinergique anti-inflammatoire, plus récemment décrite. L'effet anti-inflammatoire est dans ce cas lié à l'activation des efférences vagales centrifuges. En effet, les terminaisons de ces fibres libèrent, en périphérie, de l'acétylcholine qui, en se liant au récepteur alpha 7-nicotinique exprimé en particulier par les macrophages, inhibe la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires (TNFalpha notamment). Bien que les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) aient une incidence en augmentation, leur origine exacte reste méconnue et semble liée à de nombreux facteurs. Les patients atteints de MICI présentent des troubles au niveau de l'activation du système immunitaire qui vont engendrer l'apparition de lésions au niveau intestinal. Les traitements des MICI disponibles actuellement ne permettent pas une guérison totale, mais ont uniquement un rôle suspensif. <br> But <br>Les travaux réalisés ont eu pour objectif d'utiliser la VNS afin de diminuer l'inflammation dans un modèle de colite expérimentale chez le rat. Des études complémentaires ont été réalisées pour étudier les mécanismes de cet effet anti-inflammatoire ainsi que les effets centraux et digestifs moteurs de la VNS.<br> Matériels et Méthodes <br>La colite a été induite par l'instillation intra-colique d'acide trinitrobenzène sulfonique (TNBS). La VNS a été réalisée grâce à une électrode bipolaire implantée de manière chronique au niveau du nerf vague gauche (paramètres de stimulation : 1mA, 5Hz, 500µs, 10s ON, 90s OFF) ; l'animal a été stimulé pendant 3 heures le jour de l'injection du TNBS et pendant les 4 jours suivants. Les paramètres physiologiques de température corporelle et d'activité locomotrice ont été suivis en continu par télémétrie pendant cette période. L'animal a été sacrifié 5 jours après l'instillation, le côlon a été prélevé et deux zones tissulaires ont été distinguées : la partie lésée et la partie adjacente. Ces prélèvements ont ensuite été utilisés pour une analyse histologique, une quantification de la myéloperoxydase et une quantification des ARNm des cytokines par la technique de RT-PCR. L'inflammation globale induite par la colite a été étudiée par l'intermédiaire d'un index multiparamétrique global comprenant des paramètres physiologiques intégrés (température corporelle, activité locomotrice), tissulaires (surface des lésions) et moléculaires (ARNm des marqueurs d'inflammation). L'approfondissement des connaissances mécanistiques de l'effet anti-inflammatoire obtenu a été réalisé par une étude par western blot et immunohistochimie de l'expression des protéines impliquées dans les voies intracellulaires d'activation des cellules immunitaires (protéines STAT). Enfin les effets latéraux de la VNS ont été étudiés au niveau central par la technique d'immunohistochimie du c-fos et par l'analyse des électromyogrammes du jéjunum au niveau périphérique.<br>Les résultats mettent en évidence chez les animaux stimulés : une amélioration clinique significative avec une perte pondérale réduite, une tendance à la réduction des lésions intestinales, de l'expression de la myéloperoxidase et du taux d'ARNm de cytokines dans le tissu colique, ainsi qu'une diminution significative de l'index global d'inflammation. Au niveau mécanistique, la VNS induit des changements dans la signalisation intracellulaire, au niveau de la lésion et juste au-dessus de celle-ci. Enfin la VNS semble induire aussi des changements modérés au niveau de l'activation neuronale centrale et de la motricité digestive. <br> Conclusion <br>Ces données expérimentales montrent l'intérêt d'activer la voie cholinergique par la VNS pour obtenir un effet anti-inflammatoire ciblé au niveau du tube digestif. La VNS pourrait être envisagée dans le traitement des poussées ou le maintien en phase de rémission des patients atteints de MICI.

L'athérosclérose est une des premières causes de mortalité dans les pays industrialisés. Elle est à l'origine de diverses pathologies telles que les infarctus du myocarde, les accidents vasculaires cérébraux et les maladies des artères coronaires. Deux facteurs clés sont à l'origine de l'athérosclérose : 1) un stress oxydant qui conduit à l'oxydation des lipoprotéines de basse densité dans la paroi artérielle et qui constitue la première étape du processus athérosclérotique ; 2) un processus inflammatoire auto-entretenu qui permet le développement des dernières étapes de l'athérogénèse conduisant à la formation d'une plaque d'athérome. La maladie reste silencieuse jusqu'à ce qu'elle se dévoile subitement à travers les évènements cités précédemment. L'utilisation d'antioxydants synthétiques ou naturels pour lutter contre l'athérogénèse est prouvée in vitro mais s'avère inefficace in vivo. Devant ce constat, une des stratégies envisagées consiste à inhiber conjointement le stress oxydant et l'inflammation. Dans ce but, des molécules présentant la double propriété, antioxydante et anti- inflammatoire, s'avèrent intéressantes. Les dérivés phénoliques d'origine naturelle sont connus pour leurs propriétés antioxydantes, principalement dues à leur caractère piégeur de radicaux libres grâce à la présence du noyau phénolique Dans le cadre de notre projet, nous nous sommes intéressés aux diarylheptanoïdes macrocycliques qui sont des composés phénoliques extraits de différentes plantes et très peu exploités malgré des propriétés biologiques intéressantes. Parmi eux, le tédarène A, macrocycle naturel de type cyclodécaphane, extrait en 2012 d'une éponge marine, la Tedania Ignis, présente des propriétés anti-inflammatoires et un caractère antioxydant. Au cours de ce travail de thèse, la première synthèse totale du tédarène A a été réalisée. Les étapes clés ont concerné l'introduction stéréocontrollée du système diènique (Z,E) non conjugué au noyau phénol et la cyclisation en conditions de Ullmann du macrocycle diarylheptanoïde. Différents analogues du tédarène A ont été également conçus et préparés. Les modifications structurelles ont été introduites au niveau de la chaîne heptanoïde des macrocycles synthétisés. Le tédarène A et les différents analogues de type diarylheptanoïdes linéaires et macrocycliques synthétisés ont été évalués pour leurs activités antioxydante et anti- inflammatoire. / Atherosclerosis is one of the first cause of mortality in industrialized countries. It leads to cerebrovascular accident, stroke and all of the coronary heart diseases. Two key steps induce atherosclerosis : 1) an oxidative stress leading to the low density lipoproteins oxidationand initiating atherogenesis ; 2) a self-sustained inflammatory process allowing the last steps development of atherogenesis giving the atheroma plaque formation. This pathology is silent until it appears suddenly with the consequences mentionned above. The synthetic or natural antioxidants use to fight atherosclerosis is effective in vitro but not in vivo. One the basis of these informations, one of the proposed strategies is to inhibit both oxidative stress and inflammation. Therefore, it will be interesting to design molecules with a dual activity : antioxidant and anti-inflammatory. Natural phenolic compounds are well-know for their antioxidant activities due to the phenol moiety wich is able to trap free radicals. As part of our project, we are interested in macrocyclic diaryl heptanoids wich are phenolic compounds extracted from different plants and under-exploited despite interesting biological properties. Among them, tedarene A, a natural macrocycle type cyclodecaphane, extracted in 2012 from a marine sponge, Tedania Ignis, exhibits anti-inflammatory and antioxidant property. During this Ph.D work, the fisrt total synthesis of tedarene A was carried out. The key steps involved the stereocontrolled introduction of the diene system (Z,E) not conjugated to the phenol moiety and the cyclization of the diarylheptanoid macrocycle using Ullmann conditions. Various analogs of tedarene A were also designed and prepared. Structural changes were introduced onto the heptanoid chain part of synthesized macrocycles. Tedarene A and the various synthesized linear and macrocyclic diarylheptanoid analogues were evaluated for their antioxidant and anti-inflammatory activities.

Ces travaux de thèse décrivent l’hémisynthèse de dérivés de l’acide grandiflorénique (AG). Ce produit naturel a dans un premier temps été converti en ent-kaur-9(11),16-dien-19-ol, composé qui a ensuite été estérifié dans les conditions de Steglich par une série d’acides benzoïques diversement substitués. Aux douze nouveaux composés ainsi obtenus a été ajoutée la synthèse du 9(11),16-dien-19-(2- méthyl-5-nitro-1H-imidazol-1-yl)éthyl-ent-kaurène. Ces dérivés de l’AG ont été soigneusement purifiés, puis complètement caractérisés (IR, SM, RMN 1D et 2D) en vue de leur évaluation biologique. L’activité antibactérienne a été testée sur différentes souches bactériennes comme Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa et Escherichia coli. Les propriétés fongicides ont été évaluées sur Candida albicans et C. krusei. L’activité anti-inflammatoire in vivo a été étudiée sur des souris BIO:NMRI en utilisant le test de l’oedème de l’oreille induit par le xylol. Les dérivés d’acide grandiflorénique n’ont malheureusement montré aucune activité antibactérienne, ni antifongique, mais leur activité anti-inflammatoire s’est montrée prometteuse dans le cas de l’inflammation aiguë, le 9(11),16-dien-18-[2-(4-isobutylphényl)propyl]-ent-kaurène se révélant être le meilleur composé. / This thesis work describes the hemisynthesis of grandiflorenic acid (GA) derivatives. GA natural product was first converted into ent-kaur-9(11),16 dien-19-ol, which was next esterified under Steglich conditions with a series of diversely substituted benzoic acids. To the twelve new compounds thus obtained, was added the preparation of the 9(11),16-dien-19-(2-methyl-5-nitro-1H-imidazol-1-yl)ethyl-entkaurene. All these new GA derivatives were carefully purified, and then fully characterized (IR, MS, 1D and 2D NMR) in the aim of their biological evaluation. The antibacterial activity was tested against several bacteria strains, such as Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, and Escherichia coli. The fungicide properties were evaluated against Candida albicans and C. krusei. The in vivo anti-inflammatory activity was studied on BIO:NMRI mice using the xylol-induced ear-edema test. Unfortunately, no antibacterial nor antifungal activity was exhibited by the grandiflorenic acid derivatives, but their anti-inflammatory activity revealed promising against acute inflammation, with the 9(11),16-dien-18-[2-(4-isobutylphenyl)propyl]- ent-kaurene being the best compound.

Trouver des traitements efficaces dans les troubles psychiatriques majeurs (dépression majeure, trouble bipolaire et schizophrénie) est un défi de la recherche actuelle en santé mentale. Bien que des progrès considérables aient été faits dans la compréhension de la physiopathologie de ces maladies et le développement de traitements adaptés, un nombre important de patients ne répondent pas (ou pas suffisamment) aux traitements, et développent des effets secondaires. De plus, les cliniciens ne peuvent à l’heure actuelle pas prédire quel patient va répondre à un traitement précis.Nous présentons ici les résultats de nos travaux entrepris chez les patients souffrant de schizophrénie et chez les patients bipolaires. Les sujets souffrant d’un premier épisode psychotique présentent des marqueurs de perturbations inflammatoires et des marqueurs d’infections anciennes comparés aux sujets sains, en particulier une exposition au parasite Toxoplasma gondii. Ces marqueurs ne permettent toutefois pas à l’heure actuelle de prédire la réponse aux traitements conventionnels ou à des thérapies ciblées, ni l’évolution ultérieure de la maladie, et sont retrouvés pour certains aussi bien dans la schizophrénie que dans le trouble bipolaire. Dans une population de patients stabilisés souffrant de schizophrénie, 28% présentent une inflammation périphérique. Cette inflammation est fortement associée à l’obésité abdominale et au syndrome métabolique, mais également à la consommation d’antidépresseurs sans que le sens de la causalité puisse être établi à ce jour. L’obésité abdominale a été retrouvée chez 21% des patients et le syndrome métabolique chez 24%. Ces chiffres sont deux fois plus importants que dans la population Française et plus de 80% des patients ne reçoivent pas de traitements adaptés. Cette inflammation périphérique n’est pas associée à la symptomatologie positive ou négative, mais à un déclin cognitif touchant le fonctionnement intellectuel général des patients souffrant de schizophrénie.Ces résultats ouvrent la piste de nouveaux traitements. Les anti-inflammatoires ont montré leur efficacité dans les troubles psychiatriques sévères, ils nécessitent toutefois une meilleure caractérisation du profil inflammatoire de base pour identifier les patients qui pourraient être bon répondeurs, et leur efficacité pourrait être d’autant plus grande qu’ils sont administrés en début de maladie, voire avant le déclenchement du trouble. Le rapport bénéfice/risque doit également être évalué. De nombreux antipsychotiques et le valproate ont montré une activité anti-toxoplasmique qui pourrait être associée à un effet protecteur de la rechute dépressive dans le trouble bipolaire. Leur efficacité chez les patients toxopositifs souffrant de schizophrénie reste à déterminer.Les données du présent travail suggèrent qu’une proportion importante des patients souffrant de schizophrénie présente des marqueurs inflammatoires et infectieux qui pourraient orienter les traitements médicamenteux ou non-médicamenteux. La meilleure caractérisation du profil immuno-inflammatoire des patients pourrait donc permettre d’optimiser leur prise en charge et d’améliorer leur pronostic dans le cadre d’une médecine personnalisée. / Developing effective treatments in major psychiatric disorders (bipolar disorder (BP) or schizophrenia (SZ)) is crucial for the prognosis of these illnesses. While considerable efforts have been done to understand the physiopathology of these disorders, current treatments still remain ineffective (or insufficiently effective) in a high rate of patients.Subjects with first-episode psychosis have been found to have abnormal inflammatory and infectious markers compared to healthy controls, in particular higher exposure to the parasite Toxoplasma gondii. These markers cannot predict to date the illness outcomes, especially the response to conventional treatments or targeted therapies. In a community-dwelling sample of patients with schizophrenia, peripheral inflammation (as measured by abnormal CRP levels) was found in 28% of the patients. This inflammation was strongly associated with abdominal obesity and metabolic syndrome, but also with antidepressant consumption. The causal relationship has not been determined to date. Abdominal obesity was found in 21% of the patients and metabolic syndrome in 24%. This is twice the prevalence of French general population and more than 80% of the patients did not receive adequate treatments for these disturbances. Peripheral inflammation was not associated with clinical symptomatology but with cognitive impairment. Cognitive symptoms are thought to have a higher impact on the outcome of SZ than any other symptoms, and are considered as a core feature of this disorder.These results open the path for new treatments. Anti-inflammatory drugs add-on therapies have been found to improve the clinical severity of schizophrenia and bipolar disorders. Evaluating the effectiveness of neuroprotective anti-inflammatory strategies is needed in order to prevent cognitive impairment in schizophrenia. However, a better characterization of the immuno-inflammatory profile at baseline is warranted to improve the benefit/risk ratio. The literature data suggests that anti-inflammatory administration may be more effective in the two first years following the illness onset. A lot of antipsychotics and valproate have shown anti-toxoplasmic properties. Our preliminary results suggest that toxopositive patients with bipolar disorders may have less depressive relapses when administered Treatments with Antitoxoplasmic Activity (TATA). The effectiveness of TATA in toxopositive patients with bipolar disorders and schizophrenia should be confirmed in prospective studies.The present results suggest that a high rate of inflammatory and infectious disturbances have been found in patients with schizophrenia and bipolar disorders. These disturbances may orientate the choice of both pharmacological or non-pharmacological treatments. A better characterization of the immuno-inflammatory profile of these patients is needed to improve the prognosis of these illnesses on a personalized-medicine approach.

Le travail décrit dans cette thèse a commencé avec la découverte d’effets anti-inflammatoires chez certaines souches de L. delbrueckii. Il avait été montré que l’effet anti-inflammatoire est souche-dépendant, et implique l’action de protéines exposées à la surface de la bactérie. Dans le but d’identifier l’effecteur bactérien à l’origine de l’effet immuno-modulateur, 8 souches de L. delbrueckii ont été sélectionnées. Deux de ces souches sont à fort effet anti-inflammatoires, et les 6 restantes sont à effet faible ou intermédiaire. Pour l’identification des protéines potentiellement responsables pour l’effet anti-inflammatoire, des études de génomique et transcriptomique comparatives des 8 souches de L.delbrueckii ont été entreprises, ainsi qu’une étude comparative du protéome de surface bactérienne.La première partie de cette thèse décrit les résultats de finition du génome d’une des deux souches hautement anti-inflammatoires. Cette étape a révélé que la partie manquante de la séquence génomique était principalement composée de séquences répétées de type séquences d’insertions (IS), dont le nombre s’avère particulièrement élevé.La deuxième partie de la thèse décrit une étape de valorisation des données génomiques à travers une étude comparative entre souches de la ssp. lactis et souches de la ssp. bulgaricus. Cette étude révèle que les deux ssp. de L. delbrueckii évoluent en adaptation au milieu lait. Toutefois, la ssp. bulgaricus semble avoir atteint un stade d’adaptation plus avancé que celui de la ssp. lactis. L’adaptation des deux ssp. à leur environnement se fait principalement par un phénomène de perte spontanée de gènes devenus superflus.Une étude plus avancée de la structure génomique des deux ssp. révèle deux nouveaux aspects des différences de structure génomique. Tout d’abord, au sein du core génome des deux sous-espèces, les évènements d’échange génétique et recombinaison ont contribué plus à la diversité au sein de la ssp. lactis qu’à la diversité chez la ssp. bulgaricus. Ensuite, une structure inversée répétée de grande taille, rarement observée dans les génomes bactériens, s’avère caractéristique de la ssp. bulgaricus. La troisième partie de thèse décrit les trois approches comparatives menées dans le but d’identifier les protéines bactériennes à l’origine de l’effet anti-inflammatoire. Au bout de ces études, nous avons sélectionné 56 gènes candidats, dont 41 ont été clonés dans un système d’expression hétérologue. Pour l’instant, 17 clones d’expression ont été testés in vitro pour leur potentiel immuno-modulateur. Les résultats préliminaires ont permis l’identification d’une protéine à effet anti-inflammatoire. / The work described in this thesis began with the discovery of anti -inflammatory effects in certain strains of L. delbrueckii. The anti- inflammatory effect had been shown to be strain - dependent, and implicate the action of bacterial surface exposed proteins.In order to identify the bacterial effector responsible for the immunomodulatory effect, eight strains of L. delbrueckii were selected. Two of these strains have a strong anti -inflammatory effect, whereas the remaining strains have a weak to intermediary effect. To identify proteins that may be responsible for the anti- inflammatory effect, comparative genomic and transcriptomic studies of the 8 L.delbrueckii strains were conducted, as well as a comparative study of the bacterial surface proteome.The first part of this thesis describes the genome finishing of one of the highly anti- inflammatory strains. This step revealed that the missing part of the genome sequence was mainly composed of repeated sequences such as insertions sequences (IS), that were present in a particularly high number.The second part of the thesis describes the valorisation of genomic data through a comparative study between ssp. lactis strains and ssp. bulgaricus strains. This study reveals that both L. delbrueckii ssp. are evolving in adaptation to the milk environment. However, the ssp. bulgaricus appears to have reached a more advanced stage of adaptation than the ssp. lactis. The adaptation of both ssp. to their environment is primarily a phenomenon of spontaneous loss of genes that have become superfluous. A more detailed study of the genome structure of the two ssp. reveals two important differences. Firstly, within the L. delbrueckii core genome, genetic exchange and recombination contributed much more to the ssp. lactis diversity than to the ssp. bulgaricus diversity. Furthermore, a large inverted repeat structure, rarely observed in bacterial genomes, appears to be characteristic of the ssp. bulgaricus.The third part of the thesis describes the three comparative approaches used to identify bacterial proteins responsible for the anti- inflammatory effect.We selected 56 candidate genes, of which 41 were cloned in a heterologous expression system. So far, 17 expression clones were tested in vitro for their immunomodulatory potential. The preliminary results allowed the identification of one protein with anti-inflammatory effects.