Les molécules d’adhésion jonctionnelles JAM-B et JAM-C forment une paire récepteur/ligand impliquée dans la régulation de nombreux mécanismes biologiques dont l’inflammation, l’hématopoïèse et la spermatogénèse. Dans la moelle osseuse, l’interaction entre JAM-C et JAM-B, respectivement exprimée par les cellules souches hématopoïétiques (CSH) et les cellules stromales, joue un rôle dans la rétention et la quiescence des CSH. Dans le testicule, JAM-C participe à la polarisation des spermatides en différenciation en interagissant avec JAM-B exprimée par les cellules de Sertoli. GRASP55 (Golgi ReAssembly and Stacking Protein of 55 kDa), identifiée au laboratoire comme un interacteur intracellulaire des protéines JAMs, est une protéine de l’appareil de Golgi participant à l’architecture et la dynamique de celui-ci ainsi qu’au transport protéique non-conventionnel.Le but de mon travail de thèse a été d’étudier le rôle de GRASP55 in vivo par des approches génétiques et pharmacologiques. Nous avons ainsi pu mettre en évidence que l’expression de GRASP55 par la spermatide ronde permet la localisation polarisée de JAM-C et le déroulement correct de la spermatogénèse. A contrario, GRASP55 n’est pas essentiel à l’hématopoïèse en conditions basales ou de stress. Toutefois, la délétion de GRASP-55 dans les cellules leucémiques diminue le progression de la pathologie in vivo. Ces résultats montrent un rôle non redondant de GRASP55 dans la spermatogenèse et la prolifération de cellules leucémiques et ouvrent des pistes possibles pour un ciblage thérapeutique de GRASP55 en hématologie. / The junctional adhesion molecules JAM-B and JAM-C form a receptor / ligand pair involved in regulation of many biological mechanisms including inflammation, hematopoiesis and spermatogenesis. In the bone marrow, the interaction between JAM-C and JAM-B, expressed by hematopoietic stem cells (HSC) and stromal cells respectively, is involved in HSC retention and quiescence. Similarly, in the testis, JAM-C participates in the polarization of differentiated spermatids by interacting with JAM-B expressed by Sertoli cells. GRASP55 (Golgi ReAssembly and Stacking Protein of 55 kDa), identified in our laboratory as a new intracellular interactor of JAM, is a Golgi apparatus protein involved in Golgi architecture and dynamics as well as unconventional secretion.The aim of my thesis was to study the role of GRASP55 in vivo by genetic and pharmacological approaches. We demonstrate that GRASP55 expression by round spermatid allows polarized localization of JAM-C and the correct course of the spermatogenesis. In contrast, GRASP55 is not essential for hematopoiesis in basal or stress conditions. However, deletion of GRASP-55 in leukemic cells decreases the progression of the pathology in vivo. These results show a non-redundant role of GRASP55 in the spermatogenesis and proliferation of leukemic cells and allow us to consider GRASP55 as a potential target in hematology.

Les microtubules (MTs) sont importants pour des processus cellulaires majeurs comme la polarisation, le trafic membranaire, la division cellulaire ainsi que pour l'architecture intracellulaire. En retour, les organites influencent l'organisation et la dynamique des MTs. Mon projet de thèse vise à élucider les interactions fonctionnelles existantes entre les MTs et la sécrétion en adoptant une approche quantitative et systématique. En synchronisant le trafic de différents cargos grâce au système RUSH (Retention Using Selective Hooks) et à une dépolymérisation complète des MTs, nous avons montré que les MTs ne sont pas strictement nécessaires à la sécrétion des cargos. D'une manière générale nous avons observé que le trafic intracellulaire est ralenti mais toujours possible en présence d'un appareil de Golgi dispersé. Nous avons caractérisé deux populations d'éléments golgiens. Elles sont présentes peu après la dépolymérisation des MTs et sont différentes en terme de composition et de capacité de sécrétion. Nos résultats montrent qu'une maturation fonctionnelle des éléments golgiens est nécessaire pour le trafic post-golgien, basée sur l'acquisition de certains facteurs golgiens non identifiés à ce jour. Dans une deuxième partie, nous nous sommes intéressés à l'exocytose au niveau de la membrane plasmique. Nous avons observé une sécrétion préférentielle des protéines à proximité des adhésions focales. Différentes techniques de biologie cellulaire nous ont permis de caractériser cet adressage préférentiel vers les sites d'adhésion de la cellule. Nous avons également corrélé les forces exercées par la cellule sur le substrat avec la direction du transport antérograde. / Microtubules (MTs) are important for major cellular processes like cell polarization, intracellular trafficking, cell division, intracellular architecture. Organelles influence back the MTs organization and dynamics. The goal of my project was to study the involvement of MTs in the intracellular trafficking. Thanks to the Retention Using Selective Hooks (RUSH) system to synchronize the trafficking of cargos and with an efficient way to depolymerize MTs, we showed that MTs were not strictly essential to secretion of cargos. More generally, we showed that intracellular trafficking is slowed down but still possible in the presence of a dispersed Golgi apparatus. Moreover, we characterized two populations of Golgi elements in cells without MTs that are different in terms of secretion ability and composition. Our results demonstrated that functional maturation of Golgi elements is needed to ensure post-Golgi trafficking and that MTs driven post-Golgi transport is not strictly required. Besides working on intracellular trafficking without MTs, we conducted a study on the exocytosis at the plasma membrane. By using an antibody coating on coverslips to immobilize secreted cargos, we visualized the first step of arrival at the plasma membrane. We observed a directed and polarized secretion close to focal adhesions that we characterized by different cell biology technics and microscopy (spinning disk, TIRF…). We highlighted a close relationship between forces exerted by the cell on its substrate and the directionality of the anterograde transport by using patterning and Traction Force Microscopy (TFM).

CONTEXTE: Les " Type I Congenital disorders of glycosylation " (CDG-I) comportent des déficits de biosynthèse de l'oligosaccharide lié au dolichol (DLO) qui est nécessaire pour la N-glycosylation des protéines. Ces déficits induisent : 1) une hypoglycosylation des protéines qui serait à l'origine de la pathologie ; et 2) une accumulation de DLO tronqués à partir desquels, par un mécanisme encore inconnu, des structures oligosaccharidiques libres phosphorylées (OSP) sont générées dans le cytosol. Afin de comprendre le rôle de ce processus dans le CDG, il était donc nécessaire de caractériser l'activité qui est à l'origine des OSP.RESULTATS: J'ai caractérisé biochimiquement une DLO diphosphatase (DLODP) qui génère des OSP et du dolichol phosphate à partir de DLO. L'activité DLODP co-fractionne avec un marqueur de l'appareil de Golgi (AG) mais pas avec les enzymes réticulaires qui utilisent le dolichol phosphate. Cette localisation inattendue de DLODP m'a conduit à étudier la génération des OSP dans les cellules en utilisant la bréfeldine A (BFA) qui fusionne l'AG avec le RE. La BFA ne modifie pas les taux de DLO tronqués ni ceux des OSP cytoplasmiques dans un modèle cellulaire de CDG-I. Cependant, dans ces cellules et dans les cellules témoins, la BFA induit une forte augmentation des OSP dans le système endomembranaire à partir de DLO non-tronqués.CONCLUSION: L'identification de différents pools d'OSP, topologiquement distincts et pouvant être modulés de façon indépendante, révèle la multiplicité des mécanismes pour la génération d'OSP et suggère que la DLODP Golgienne n'est pas forcément l'enzyme responsable de la génération des OSP dans le contexte de CDG-I. / BACKGROUND: Type I congenital disorders of glycosylation (CDG-I) are caused by genetic defects in the biosynthetic pathway for the dolichol-linked oligosaccharide (DLO) that is required for protein N-glycosylation. These mutations result in the accumulation of truncated DLO and protein hypoglycosylation. Although protein hypoglycosylation is thought to be the main pathogenic factor in CDG-I, the role of truncated DLO intermediates in cellular homeostasis is not clear. Truncated DLO intermediates are known to give rise to cytoplasmic oligosaccharyl phosphates (OSP) by an uncharacterized mechanism. To understand this DLO editing process biochemical and molecular characterization of the activity that generate OSP is needed.RESULTS: I biochemically characterized a DLO diphosphatase (DLODP) that generates OSP and dolichol phosphate from DLO. Subcellular fractionation of mouse liver homogenates demonstrated a microsomal activity that co-distributes with a Golgi apparatus (GA) marker but not with endoplasmic reticulum (ER)-situated dolichol phosphate utilizing enzymes. This unexpected localization of DLODP prompted me to study OSP generation in cells using brefeldin A (BFA), which fuses the GA with the ER. BFA did not affect the levels of truncated DLO or cytoplasmic OSP, present in a cellular model of CDG-I. However, in these, and control cells, BFA caused striking increases of OSP within the endomembrane system. CONCLUSION: the identification of topologically distinct, independently modulated, OSP pools indicates multiple mechanisms for OSP generation and suggest that the GA-situated DLODP may not be the enzyme responsible for OSP generation in CDG-I.

Cette étude est fondée sur deux constats dans le domaine de la maintenance aéronautique : l’utilisation non systématique de la documentation de maintenance aéronautique (DMA) malgré la prescription légale et l’évolution technologique qui a entraîné l’introduction de l’utilisation de l’appareil à petit écran ou mobile pour la consultation et la recherche d’information pour la réalisation de la tâche de maintenance. L’objectif de cette étude est double : identifier les raisons de la sous utilisation de la DMA et contribuer à la conception d’une documentation de maintenance adaptée à la fois aux supports mobiles (PDA), à l’utilisateur et au contexte de la maintenance aéronautique. Des tests d’utilisabilité ont été menés et testaient l’hypothèse selon laquelle l’utilisation du petit écran a un effet négatif sur les performances des utilisateurs. Des observations et entretiens dans les centres de maintenance ainsi que des tests sur avion ont aussi été conduits pour évaluer la lisibilité de l’interface et la portabilité des appareils mobiles. Les résultats montrent que les raisons de la non utilisation de la documentation de maintenance sont principalement liées à la non adaptation de celle-ci aux utilisateurs et au contexte du métier, que l’utilisation du petit écran est envisageable aussi bien pour une application destinée aux petits écrans que pour celle destinée aux écrans standard. En outre, l’utilisation du petit écran ne détériore pas, d’une façon générale, les performances des utilisateurs et qu’elle est envisageable aussi bien chez les novices que chez les experts qui sont encore réticents mais n’y sont pas opposés. / Literature review shows that maintenance operators do not use the aircraft maintenance documentation (AMD) systematically despite the legal obligation. The aim of this study is to contribute to the identification of users’ difficulty about the use of the AMD and the designing of maintenance documentation well-adapted to mobile devices (PDA), to users and to aircraft maintenance context. Hypothesis consists on verifying the effect of the small screen use on users’ performances. According to the usability test results, the small screen use has no negative effect on the users’ (experts and novices) performances. Field studies in maintenance centers and on aircraft show that small screen use is suitable to novices and experts for small screen documentation consultation and also for standard screen documentation when consultation is limited. Some users, particularly experts, are hesitant about using small screen for information consultation. However, they are not against the use of such format if information display is improved. Results are not limited to small screen documentation issue, some parts (e.g. information display study to reduce user effort) could be generalised to information system for task support.

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Le principal objectif de cette étude est de comprendre l'implication des récepteurs NMDA glutamatergiques dans les réponses respiratoires, métaboliques et de thermorégulation en hypoxie au cours du développement. Le glutamate est un des neurotransmetteur excitateur le plus important du système nerveux central, et est impliqué dans de nombreuses fonctions physiologiques, incluant la thermorégulation. Les effets du glutamate sur la thermorégulation dépendent des récepteurs NMDA. Nous avons donc réalisé des enregistrements de ventilation, de métabolisme (consommation d'oxygène et production de CO2) et de température rectale en normoxie et en réponse à une brève hypoxie (12% 02 - 30 minutes) chez des rats mâles et femelles au cours du développement (4, 10 et 20 jours postnatal) et chez l'adulte, après une injection de solution saline ou de MK-801 un antagoniste des récepteurs NMDA. Nos résultats montrent que la régulation de la température corporelle en hypoxie dépend de l'activation des récepteurs NMDA glutamatergiques chez les rats pré pubères. Cet effet augmente avec l'âge: i.e. il est faible chez les animaux âgés de 4 jours et plus important chez les animaux de 20 jours, puis disparaît chez l'adulte. À l'opposé, les récepteurs NMDA sont impliqués dans la réponse ventilatoire à l'hypoxie chez l'adulte, mais pas chez les nouveaux-nés. / The major objective of our present study was to understand the implication of NMDA glutamate receptors in respiratory, metabolic and thermoregulatory responses to hypoxia during development in rats. Glutamate is one of the most important excitatory neurotransmitter, and is involved in numerous physiological processes, including thermoregulation and this is mimicked by specific NMDA glutamate receptors activation and abolished by a specific NMDA glutamate receptor antagonist - MK-801. We recorded ventilation, metabolism (oxygen consumption, carbon dioxide production) and rectal temperature under normoxia and following acute hypoxia in male and female rats during development (P4, P10, P20 and Adults), receiving either saline or the NMDA glutamate receptor antagonist MK-801 (i.p. injection). Our studies have shown that the regulation of body temperature during hypoxia is depends on the activation of the NMDA glutamate receptors in pre-weaning rats and this dependence is increased with the age i.e. the dependence is less in younger P4 rat pups and more in mature P21 pups. Vice Versa, NMDA glutamate receptors are involved in the regulation of hypoxic ventilatory response in adults and not apparent in younger animals.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdorales, 2015-2016 / Les acides gras polyinsaturés oméga-3 (AGPI n-3), plus spécifiquement l’acide eicosapentaénoïque (AEP) et l’acide docosahexaénoïque (ADH), abaissent le risque de maladies cardiovasculaires (MCV) en agissant sur différents facteurs de risque dont une diminution des triglycérides (TG) plasmatiques et de l’inflammation. Toutefois, une grande variabilité interindividuelle dans la réponse cardiométabolique à la supplémentation en AGPI n-3 est observée et elle serait en partie reliée à des facteurs génétiques. Les gènes du métabolisme des lipides, dont les phospholipases A2 (PLA2), ont été modulés suite à la supplémentation de 3 g d’AEP et d’ADH/jour pendant six semaines. Des effets de génotype*supplémentation ont été observés avec des variations des gènes des PLA2 sur les niveaux de TG et de protéine C-réactive (CRP). Les résultats suggèrent que des variations sur les gènes de PLA2 expliquent en partie la variabilité interindividuelle de la réponse des TG et de la CRP à la supplémentation en AGPI n-3. / Fish oil-derived long-chain omega-3 (n-3) polyunsaturated fatty acids (PUFAs), including eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA), reduce the risk of cardiovascular disease by lowering plasma triglyceride (TG) and inflammation levels. However, a large inter-individual variability is observed, which could be explained by genetic factors. Genes involved in metabolic pathways of n-3 PUFA, including phospholipases A2 (PLA2) had changes in their expression in individuals who consumed 3 g/day of EPA and DHA for 6 weeks. Genotype by supplementation interaction effect on TG and C-reactive protein (CRP) levels were observed for PLA2 variations. These results suggest that variations in PLA2 genes may influence plasma TG and CRP levels during a supplementation with n-3 PUFA.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2009-2010 / Depuis les cinquante dernières années, les maladies cardiovasculaires (MeV) représentent la principale cause de décès dans la plupart des pays industrialisés. Malgré le fait que la compréhension des mécanismes sousj acents à ces pathologies, tout comme la qualité du traitement offert aux individus à haut risque de Mev ne cessent de s'améliorer, la morbidité cardiovasculaire diminue très peu et tend même à augmenter dans certaines populations. Plusieurs ont démontré que l'augmentation de la prévalence de l'obésité (particulièrement de l'obésité abdominale) et de la sédentarité pourrait, en partie, expliquer cette observation lourde de conséquences pour les systèmes de santé à travers le globe. Il est maintenant bien reconnu qu'une accumulation de tissu adipeux intra-abdominal ou viscéral est associée à plusieurs complications ± cardiométaboliques¿ qui augmentent le risque de MeV. Parmi ces complications, on retrouve entre autres une perturbation du métabolisme des lipoprotéines et des lipides, un état pro-inflammatoire et une perturbation de l'homéostasie du glucose et de l'insuline. Il est maintenantreconnu que les individus avec obésité viscérale sont caractérisés par de petites particules LDL et HDL. Les travaux de ce présent projet de doctorat ont permis de démonter que les hommes et les femmes caractérisés par ce phénotype ont un risque élevé de Mev. Par ailleurs, nous avons démontré que la sédentarité et l'ob.ésité abdominale augmentent le risque de MeV dans une vaste étude de population européenne. Nous avons également soumis l'hypothèse qu'un profil inflammatoire détérioré pouvait représenter un lien entre ces phénotypes et le risque de Mev. En conclusion, le présent projet de doctorat a démontré qu'au-delà des facteurs de risque traditionnels de MeV, plusieurs facteurs/marqueurs de risque ± en émergence¿ pourraient être utiles afin de raffiner la prédiction du risque de Mev en prévention primaire. Les prochains outils cliniques permettant l'estimation du risque de Mev devront prendre en considération certaines complications associées à l' obésité abdominale.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Contexte: Aucune étude n'a décrit la qualité de vie (QdV) des hommes à risque de cancer de la prostate (CaP) au Canada. Notre objectif visait à faire une analyse descriptive complète de la QdV dans une cohorte canadienne d'hommes à haut risque de développer un CaP, et à évaluer l'impact des problèmes urinaires et érectiles sur la QdV générale. Méthodes: La QdV a été récoltée chez 2053 hommes à risque de CaP participant à une étude observationnelle prospective multicentrique appelée BIOmarqueurs, Cancer de la Prostate, Prévention et Environnement (BIOCaPPE). Les participants ont rempli plusieurs questionnaires validés afin d'évaluer leur QdV générale(Échelle d'anxiété et de dépression [HADS] et Inventaire de 36 items forme courte [SF-36]), et celle spécifique au CaP (Score international des symptômes de la prostate [IPSS] et Inventaire de la santé sexuelle pour hommes [SHIM]). Résultats: Parmi tous les participants, 122 (6,1%) représentent des cas définitifs d'anxiété et 40 (2,0%) des cas définitifs de dépression; 1068 (53,9%) ont des symptômes urinaires modérés à sévères et 154 (7,8%) ont des symptômes de dysfonction érectile sévères. Les participants ont une QdV similaire à celle des hommes de la population générale, à l'exception de la fonction urinaire. Plus les symptômes urinaires et de dysfonction érectile sont sévères, moins bonne est la QdV générale. Les symptômes urinaires ont un plus grand impact sur la QdV générale que les symptômes de dysfonction érectile. Conclusions: Nos résultats suggèrent que la majorité des participants perçoivent leur QdV comme étant satisfaisante, bien que la majorité présentent des symptômes urinaires modérés à sévères. Les symptômes anxieux, dépressifs et érectiles sont moins fréquents. Les symptômes urinaires et de dysfonction érectile ont un impact négatif sur la QdV générale. Il s'agit de la première analyse de la QdV d'une cohorte canadienne d'hommes à risque de CaP / Background: No study has described the quality of life (QoL) of men at risk for prostate cancer (PCa) in Canada. Our objective was to conduct a comprehensive descriptive analysis of QoL in a Canadian cohort of men at risk of developing PCa, and to assess the impact of urinary and erectile symptoms on general QoL. Methods: QoL was collected in 2053 men at risk for PCa participating in a prospective multicenter observational study called BIOmarkers, Prostate Cancer, Prevention and Environment (BIOCaPPE). Participants completed several validated questionnaires to assess their general QoL (Anxiety and Depression Scale [HADS] and 36-item Short Form Survey [SF-36]), and PCa-specific QoL (International Prostate Symptom Score [IPSS] and Sexual Health Inventory for Men [SHIM]). Results: Of all participants, 122 (6.1%) are definite cases of anxiety and 40 (2.0%) definite cases of depression; 1068 (53.9%) have moderate to severe urinary symptoms and 154 (7.8%) have severe erectile dysfunction symptoms. Participants have a QoL similar to that of men in the general population, except for urinary function. More severe the urinary and erectile dysfunction symptoms are, worse the general QoL is. Urinary symptoms have a larger impact on general QoL than erectile dysfunction symptoms. Conclusions: Our results suggest the majority of participants perceived their QoL as satisfactory, although the majority have moderate to severe urinary symptoms. Anxiety, depressive, and erectile symptoms are less common. Urinary and erectile dysfunction symptoms have a negative impact on general QoL. This is the first analysis of the QoL of a Canadian cohort of men at risk of PCa

Nos études ont permis de vérifier l'influence de la fumée de cigarette et de l'exposition aux dérivés du chlore sur la muqueuse bronchique. Nous avons comparé les changements au niveau de la muqueuse bronchique entre des sujets asthmatiques fumeurs et non-fumeurs. Nos résultats suggèrent que le tabagisme chez de jeunes asthmatiques influence le processus inflammatoire en induisant des modifications précoces de la muqueuse bronchique semblables à celles observées dans les premiers stades du développement des maladies pulmonaires obstructives chroniques. Afin d'exposer spécifiquement les cellules épithéliales bronchiques à la fumée de cigarette, nous avons utilisé deux modèles d' exposition: l' extrait de fumée de cigarette (EFC) ainsi que la chambre d' exposition. Nos résultats ont démontré que la production de médiateurs inflammatoires par les cellules épithéliales bronchiques est différente entre les deux modèles d' exposition. Le modèle d'EFC présente plusieurs avantages, nous l'avons donc utilisé afin d'exposer les cellules épithéliales bronchiques contrôles et asthmatiques isolées de rats et de sujets humains. Nos résultats ont démontré que les cellules épithéliales bronchiques asthmatiques produisent des niveaux , différents . de médiateurs inflammatoires et de remodelage comparativement aux cellules contrôles. De plus, l'EFC influençait le patron de production des médiateurs inflammatoires chez les cellules exposées. Nos études suggèrent que les cellules épithéliales bronchiques asthmatiques provenant d'un modèle de rats et de sujets humains conservent in vitro leur phénotype inflammatoire, alors que l'EFC modifiait le profil inflammatoire des cellules épithéliales bronchiques. Nous avons aussi vérifié l'influence des chloramines sur les cellules épithéliales bronchiques. Nous avons élaboré un modèle d' exposition in vitro aux chloramines. Après une exposition simple ou répétée aux dérivés de chlore, il a été impossible d' induire des modifications dans le patron de production de médiateurs impliqués dans l'inflammation et dans le remodelage. Nos résultats suggèrent que les dommages induits aux cellules épithéliales bronchiques à la suite d'expositions aux chloramines n' induisent pas d'inflammation bronchique. Nos études ont permis d'évaluer le rôle des cellules épithéliales bronchiques à la suite d' expositions à des stimuli environnementaux. Nos résultats suggèrent que ces cellules participent à la réponse immune à la suite d' expositions à la fumée de cigarette mais non aux dérivées du chlore.