Nous avons étudié la colonisation végétale de sols de friches industrielles pollués par des hydrocarbures aromatiques polycycliques et des métaux lourds. Différentes approches ont été choisies dans le but de caractériser les premières étapes de la dynamique successionnelle végétale mais aussi de cerner les mécanismes cellulaires impliqués dans le phénomène de tolérance des plantes aux polluants. Des expérimentations en parcelles utilisant le sol de l ancienne cokerie de Neuves- Maisons ont permis de mettre en évidence l importance des banques de graines des sols et des pluies de graines dans l établissement d une communauté pionnière sur sol pollué. Le suivi de la flore des parcelles a permis d établir que la communauté pionnière, constituée de plantes annuelles et bisannuelles lors de la première année, est progressivement colonisée par les plantes pérennes et clonales dominant majoritairement lors de la seconde année. Par ailleurs, la comparaison de communautés se développant sur des sols témoin et pollué suggère une phytotoxicité du sol industriel conduisant à des pertes de richesse et diversité spécifiques. Néanmoins, ces différences semblent s estomper au fur et à mesure du processus de colonisation. Chez les plantes qui parviennent à survivre et croître sur sol pollué, les réponses anti-oxydantes sont sollicitées, confortant l hypothèse de leur rôle crucial dans le succès colonisateur des espèces étudiées. Toutefois, nous avons montré également que le succès de la colonisation pouvait résider également dans une production de graines plus tolérantes vis-àvis de la contamination.Par ailleurs, l analyse de transects au sein même de la friche industrielle d Homécourt, site d une ancienne cokerie, a apporté des éléments de réponse supplémentaires. Les résultats font apparaître une relation entre les descripteurs des communautés (richesse spécifique et indice de diversité de Shannon-Weaver) et les concentrations en Cd et Hg du sol. Par ailleurs, chez les espèces présentes le long des transects (Arrhenaterum elatius, Euphorbia cyparissias ou Tanacetum vulgare), les mesures des défenses antioxydantes et des teneurs en phytochélatines attestent d un stress lié à l exposition métallique. Toutefois, l abondance de ces espèces ne s est pas révélée être liée aux niveaux de contamination du sol. Il en résulte de des perspectives intéressantes en ce qui concerne les applications environnementales de ces résultats / We studied the revegetation of an industrial wasteland soil polluted by polycyclic aromatic hydrocarbons and heavy metals. Different approaches were chosen in order to characterize the first steps of a plant succession and to elucidate the cellular mechanisms involved in plant metal tolerance. Experiments on plots filled with a soil collected from the former coke factory site of Neuves-Maisons (54, France) highlighted the importance of soil seed banks and seed rains in the establishment of a pioneer community on a polluted soil. The study of the plots flora allowed us to prove that the pioneer community, essentially composed of annuals and biannuals during the first year, was gradually colonized by perennials and clonal plants which dominated the second successionnal year. In addition, the comparison of communities established on control and polluted soil suggested a soil phytotoxicity leading to losses of species richness and diversity. Nevertheless, such differences seemed to decrease progressively during the succession process. At last, in the species that survived and grew in the polluted soil, leaf antioxidant enzymes responded, confirming their putative crucial role in the colonization success of these species. However, we showed that this success could also be due to a production of seeds more tolerant toward soil contaminants. Moreover, the study of transects in the industrial wasteland of Homecourt (54, France), a former coke factory site, gave supplementary data, highlighting the relationship between community descriptors (species richness, Shannon-Weaver s diversity indice) and soil Cd and Hg concentrations. Moreover, for the species present along the transects (Arrhenaterum elatius, Euphorbia cyparissias or Tanacetum vulgare), the measurements of antioxidants defences and phytochelatin levels revealed a metallic stress. Nevertheless, the abundance of the species was not related to soil pollutant concentrations. The possible environmental applications of these results will be also discussed

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2009. / Bibliogr. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

La bilirubine est le produit de dégradation de l’hème. Une accumulation modérée des niveaux circulants de bilirubine est associée à une protection vis-à-vis des maladies cardiovasculaires (MCV). La littérature a mis en évidence le potentiel antioxydant de la bilirubine, notamment en tant que molécule séquestrant les dérivés réactifs de l’oxygène (DRO). L’accumulation des DRO est un phénomène central dans la formation de la plaque athérosclérotique qui est à l’origine de nombreuses MCV. Ainsi la modulation locale du métabolisme de la bilirubine dans les tissus vasculaires représente une cible au potentiel thérapeutique important. Nos travaux visaient à identifier de nouvelles molécules et de nouvelles voies de signalisation permettant d’augmenter la formation de bilirubine dans les tissus vasculaires. Parallèlement, la toxicité induite par l’accumulation excessive de la bilirubine justifiait d’évaluer le potentiel de ces voies de signalisation à contrôler les voies d’élimination hépatique de cette molécule afin de maintenir son homéostasie dans l’organisme et de s’affranchir des effets indésirables d’une telle accumulation. Dans un premier temps nous avons évalué in vitro dans des macrophages (Thp-1 différenciés), dans des cellules endothéliales (HUVEC) et dans des cellules musculaires lisses (CASMC), le potentiel du récepteur nucléaire Liver X Receptor (LXR) à moduler dans la paroi vasculaire l’expression du gène Hème oxygénase (HO)-1 codant pour l’enzyme limitante de la synthèse de la bilirubine. Nous avons également étudié le rôle du Peroxisome Proliferator Activated Receptor (PPAR)α dans la modulation du métabolisme de la bilirubine. Ici nous avons mis en évidence la capacité des ligands pharmacologiques de PPARα à moduler l’expression de HO-1 et la production de bilirubine dans les cellules vasculaires (HUVEC et CASMC). De plus, nous avons observé l’effet régulateur de ces ligands sur l’expression des gènes responsables de l’élimination de la bilirubine : UDP-glucuronosyltransférase (UGT)1A1, et Multidrug resistance-associated protein (MRP)2 dans les cellules hépatiques (Hépatocyte Humains et HepG2). Le troisième volet de nos travaux rapporte l’effet inducteur des acides gras polyinsaturés AGPI n-3 (AGPI n-3), EPA (acide eicosapentaénoïque et DHA (acide docosahexaénoïque) sur l’expression des gènes impliqués dans le métabolisme de la bilirubine : l’exposition des HUVEC et des CASMC à l’EPA et au DHA augmente l’expression de HO-1 et la production de la bilirubine. Parallèlement, dans les cellules hépatiques (HepG2), ces acides gras régulent positivement l’expression de l’UGT1A1 et de MRP2. En conclusion, nos observations décrivent i) l’implication nouvelle de LXR dans le contrôle de l’expression de HO-1 et ii) l’existence d’un mécanisme de régulation concerté du métabolisme de la bilirubine par le contrôle simultané de sa synthèse et de son élimination. De plus ce mécanisme peut être activé par les agonistes pharmacologiques de PPARα mais aussi par les AGPI n-3, EPA et DHA. Globalement, ces données supportent le potentiel de nouvelles approches pharmacologiques et nutritionnelles ciblant le métabolisme de la bilirubine pour la prévention et le traitement des MCV. / Bilirubin is the catabolic product of heme degradation. Moderate elevation of bilirubin levels is associated with a lower risk of cardiovascular diseases (CVD). In vitro analysis showed that the reactive oxygen species (ROS) scavenging properties of bilirubin can provide antioxidant protection. Accumulation of ROS triggers oxidative stress in the vasculature and promotes the development of atherosclerosis, the underlying cause of CVD. Hence the local modulation of bilirubin synthesis represents a potential therapeutic avenue. Our work aimed at identifying new molecules or signaling pathways which modulate the levels of bilirubin in the vasculature. Simultaneously, the consequences of an excessive accumulation of bilirubin in the organism lead us to investigate the effect of these pathways on the hepatic elimination of bilirubin to overcome the deleterious effect of excessive bilirubin accumulation. We firstly investigated in vitro, using macrophages (PMA-differentiated Thp-1), endothelial cells (HUVEC) and smooth muscle cells (CASM), the potential of the nuclear receptor Liver X Receptor (LXR) to modulate the vascular expression of the Heme Oxygenase (HO)-1 gene, which allows the expression of the limiting enzyme responsible for the production of bilirubin. In the same manner, the role of the Peroxisome Proliferator Activated Receptor (PPAR)α in the control of bilirubin metabolism was investigated. We highlighted the capacity of PPARα ligands to enhance HO-1 expression as well as the formation of bilirubin in vascular cells (HUVEC and CASMC). At the same time the ligands act as regulators of the expression of genes involved in bilirubin metabolism, namely UDP-glucuronosyltransferase (UGT)1A1, and Multidrug resistance-associated protein (MRP)2 in hepatic cells (Human Hepatocytes and HepG2). The third part of our work describes the induction of the expression of genes responsible for bilirubin metabolism in response to omega-3 polyunsaturated fatty acids EPA (eicosapentaenoic acid, and DHA (docosahexaenoic acid). In HUVEC and CASMC, exposition to EPA and/or DHA increase HO-1 expression and bilirubin production. In hepatic cells, those omega-3 polyunsaturated fatty acids positively regulate the expression of UGT1A1 and MRP2. In conclusion, our work provides evidences regarding i) the newly identified role of LXR in the regulation of HO-1 expression ii) the existence of a concerted mechanism within bilirubin metabolism, via the simultaneous stimulation of its synthesis and its elimination. This mechanism can be activated by pharmacological agonists of PPARα but also by omega-3 fatty acids EPA and DHA. Overall, our observations highlight the potential of new pharmacological or nutritional approaches that target bilirubin metabolism for treatment and prevention of CVD.

Rapport de recherche bibliographique diplôme d'études supérieures spécialisées : Réseaux d'information et document électronique : Villeurbanne, ENSSIB : 2004.

Thèse de doctorat : Sciences du Bois et des Fibres : Nancy 1 : 2009. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. 60-73. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

La nécessité mondiale de réduire l'empreinte environnementale des productions animales a suscité le développement de nouvelles stratégies nutritionnelles. Cette étude avait pour objectif d'évaluer l'impact des antioxydants exogènes et des précurseurs des corps cétoniques sur les performances zootechniques et la santé métabolique des poulets nourris de régimes à teneur réduite en protéine brute (PB). De ce fait, au total, 3 150 poussins (Ross 308, mâles) d'un jour d'âge ont été distribués aléatoirement dans 70 parquets soit 45 poulets par parquet et consommant pendant la période expérimentale (10-21 jours et 21-34 jours) 7 traitements (iso-énergétiques et iso-acides aminés) assignés aléatoirement comme suit 1) Témoin : PB (20 %), 2) baisse de PB - bPB : PB (18 %), 3) bPB + Sélénium - bPB + Se, 4) bPB + Capsaïcine - bPB + Cap, et 5) bPB + Vitamine C - bPB + VitC, 6) bPB + Capsaïcine + Corps cétonique - bPB + Cap + CC, et 7) bPB + Capsaïcine + Corps cétonique + 7%lipide - bPB + Cap + CC + Lip. Les résultats montrent que la ration à teneur réduite en PB a diminué le poids vif pendant la phase de croissance. Cependant dans la même phase, la supplémentation en VitC a augmenté significativement (P ≤ 0,03) et le poids vif stimulé par le GMQ (P ≤ 0,05) par rapport à la bPB. Au jour 34, la bPB + Se a significativement réduit le gras corporel en comparaison avec la bPB (P ≤ 0,01). L'effet du Se sur les indicateurs de perturbation métabolique, tels qu'un excès du dépôt de gras corporel, dépend de l'état physiologique des poulets. Au niveau sanguin, le glucose a montré une tendance à l'augmentation (P = 0,09) avec la ration bPB par rapport au groupe Témoin. Cependant, les effets additifs des CC et l'antioxydant (bPB + Cap + CC) ont améliorés les paramètres métaboliques en réduisant significativement le taux de glucose sanguin (P ≤ 0,02). Ils ont aussi globalement maintenu les performances zootechniques, sauf avec la hausse du taux de lipides de 4% à 7 %, où le poids vif au J34 avait présenté une tendance à être réduits (P ≤ 0,06) et la GMQ (P ≤ 0,05) avait été significativement réduits. En conclusion, l'ajout d'antioxydants et des corps cétoniques aux rations à teneur réduite en protéines brutes de 2% en respectant le profil des acides aminés a permis de maintenir les performances de croissance et la santé métabolique des poulets de chair. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour évaluer les effets sur les biomarqueurs métaboliques. / The global need to reduce the environmental footprint of animal production has led to the development of new nutritional strategies. This study aimed to evaluate the impact of exogenous antioxidants and ketone body precursors on the zootechnical performance and metabolic health of chickens fed reduced crude protein (CP) diets. To this end, a total of 3,150 one-day-old male Ross 308 chicks were randomly assigned to 70 pens, with 45 chickens per pen. They were fed during the experimental period (10-21 days and 21-34 days) 7 treatments (iso-energetic and iso-amino acid) randomly assigned as follows: 1) Control: CP (20%), 2) reduced CP - rCP: CP (18%), 3) rCP + Selenium - rCP + Se, 4) rCP + Capsaicin - rCP + Cap, 5) rCP + Vitamin C - rCP + VitC, 6) rCP + Capsaicin + Ketone Bodies - rCP + Cap + KB, and 7) rCP + Capsaicin + Ketone Bodies + 7% lipids - rCP + Cap + KB + Lip. The results show that the reduced CP diet decreased body weight during the growth phase. However, in the same phase, supplementation with Vitamin C significantly increased (P ≤ 0.03) body weight and stimulated the average daily gain (ADG) (P ≤ 0.05) compared to the rCP diet. On day 34, rCP + Se significantly reduced body fat compared to rCP (P ≤ 0.01). The effect of Se on metabolic disruption indicators, such as excess body fat deposition, depends on the physiological status of the chickens. At the blood level, glucose showed a tendency to increase (P = 0.09) with the rCP diet compared to the Control group. However, the additive effects of ketone bodies and the antioxidant (rCP + Cap + KB) improved metabolic parameters by significantly reducing blood glucose levels (P ≤ 0.02). They also generally maintained zootechnical performance, except with the increase in lipid content from 4% to 7%, where body weight on day 34 showed a trend to be reduced (P ≤ 0.06) and ADG (P ≤ 0.05) was significantly reduced. In conclusion, the addition of antioxidants and ketone bodies to reduced crude protein diets (2% reduction), while maintaining the amino acid profile, helped to maintain growth performance and metabolic health in broiler chickens. However, further research is needed to assess the effects on metabolic biomarkers.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Thèse de doctorat : Pharmacologie moléculaire et cellulaire : Paris 12 : 2004. / Titre provenant du texte imprimé.