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We characterized the structural, functional and molecular aberrations occurring in the peri/postnatal ovaries of Follitropin Receptor Knockout (FORKO) females. Immature FORKOs have 40-50% smaller reproductive organs. Estradiol is undetectable but testosterone and LH levels are elevated. Developmental markers (Mullerian Inhibiting Substance, GATA-4, estrogen receptor p\ and androgen receptor) are differentially expressed in granulosa cells (GC). Bi-directional communication between oocyte and GCs is inferred as altered in the FORKOs as demonstrated by absence of connexin 43, a gap junction protein, from the ovaries of FORKOs, and by up regulation of connexin 31.1, a mediator of atresia. We conclude that intercellular communication between the follicular cells is altered in the FORKOs and FSH-R signaling is absolutely necessary for the regulation of connexin 43 /31.1 proteins in the ovary. Most importantly, we suggest that the FSH/receptor system is a major contributor to the formation and recruitment of the primordial follicle pool as early as postnatal day 2 in the mouse.

In patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD), lung hyperinflation has been suggested to reduce cardiac output (Qc) and impede peripheral blood flow, thereby contributing to reduced peak oxygen utilization (VO2) and exercise intolerance observed in this population. However, investigations on peripheral blood flow responses to exercise in COPD are few and have provided divergent results. Moreover, evidence of hyperinflation-induced circulatory limitation is lacking in COPD. Therefore, this study aimed to clarify the impact of lung hyperinflation on central and peripheral perfusion, and the subsequent effects on oxygen delivery to exercising muscle during submaximal knee extension exercise. Results showed that despite the presence of clinically significant hyperinflation, COPD (n=9) presented with a normal Qc/VO2 relationship compared to controls (n=5). However, leg blood flow was significantly higher in COPD, which likely reflects a compensatory response for the lower arterial oxygen content or mean arterial blood pressure, thereby maintaining adequate oxygen delivery to exercising muscle. Thus, this study demonstrates that lung hyperinflation does not limit central or peripheral circulation during submaximal exercise in COPD. / Chez les patients atteints de maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), il a été suggéré que l'hyperinflation pulmonaire pourrait causer une réduction du débit cardiaque (Qc) et nuire à la perfusion périphérique pour ainsi contribuer à la réduction de la consommation maximale d'oxygène (VO2) et à l'intolérance à l'exercice observées chez ces patients. Toutefois, peu d'études ont mesuré le débit sanguin fémoral chez les patients MPOC et elles rapportent des résultats hétérogènes. De plus, la démonstration que l'hyperinflation peut limiter la circulation est manquante chez les patients MPOC. Ainsi, l'objectif de cette étude était de clarifier l'impact de l'hyperinflation sur la circulation centrale et périphérique, et les effets conséquents sur l'apport en oxygène vers les muscles actifs pendant un exercice sous-maximal d'extension du genou. Les résultats ont démontré que malgré la présence d'hyperinflation cliniquement significative, les patients MPOC (n=9) présentaient une relation Qc/VO2 normale comparativement aux sujets contrôles (n=5). Toutefois, le débit sanguin fémoral était significativement plus élevé chez les MPOC, ce qui illustre probablement une réponse compensatoire afin de maintenir un apport en oxygène adéquat vers les muscles actifs malgré une concentration artérielle en oxygène réduite ou une pression artérielle diminuée. Ainsi, cette étude démontre que l'hyperinflation pulmonaire ne limite pas la circulation centrale ou périphérique pendant un exercice sous-maximal chez les patients MPOC.

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Long QT Syndrome is a cardiac disorder associated with ventricular arrhythmias that can lead to syncope and sudden death. Loss of function mutations in the human ether-a-go-go related gene (hERG/KCNH2) potassium channel underlie type 2 long-QT syndrome (LQT2). Most often this loss of function is a consequence of defective trafficking of hERG mutants to the cell surface, with channel retention and degradation at the endoplasmic reticulum. This study began with a proteomics screen conducted to search for hERG-interacting proteins that were important for its folding, trafficking, and degradation. The resulting list of putative interactors was huge and included several known components of the cytosolic chaperone network which became the focus of this work. Among them were Hsc70 (70 kDa heat shock cognate protein), Hsp90 (90 kDa heat shock protein), DJA1, Hop (Hsp-organizing protein) and Bag-2 (BCL-associated athanogene 2) as well as the membrane-bound FKBP38 (38 kDa FK506-binding protein; FKBP8). We first demonstrate that FKBP38 immunoprecipitates and co-localizes with hERG in our cellular system and that siRNA knockdown of FKBP38 causes a reduction in hERG trafficking. Next, we identify DJA1 (DNAJA1) and DJA2 (DNAJA2) as key modulators of hERG degradation. Overexpression of the DJAs reduces hERG trafficking efficiency; an effect eliminated by the proteasomal inhibitor lactacystin or with DJA mutants lacking their J domains essential for Hsc70/Hsp70 activation. Both DJA1 and DJA2 cause a decrease in the amount of hERG complexed with Hsc70, indicating a preferential degradation of the complex. Similar effects were observed with the E3 ubiquitin ligase CHIP (C terminus of Hsc70 interacting protein). Finally, we investigate the specific role that these chaperones play in hERG folding. Development of a limited proteolysis assay is used to determine the folding state of hERG as well as its chaperone-dependence. Our results suggest that only subtle differences / Le syndrome du long QT est un trouble cardiaque associé à des arythmies ventriculaires qui peuvent conduire à des syncopes et à la mort subite. Les mutations conduisant à la perte de function de la gene de human ether-a-go-go related gene (hERG/KCNH2) cause le syndrome long QT de type 2 (LQT2). Le plus souvent, cette perte de fonction est une conséquence du trafic défectueux des mutants de hERG à la surface de la cellule, que font retenus et dégradé dans le réticulum endoplasmique. Cette étude a commencé par un criblage protéomique à la recherche des protéines que interagissent avec hERG et qui sont importantes pour son pliage, son trafic et sa dégradation. La liste des presumés protéins que interagissent est énorme et comprend plusieurs composants connus du reseau des chaperons citosoliques qui ont fait l'objet de ce travail. Parmi eux, Hsc70 (la protein connexe du choc thermique de 70 kDa), Hsp90 (la protein connexe du choc thermique de 90 kDa), DJA1, Hop (HSP-organisation de protéine) et de sacs-2 (BCL-associés athanogene 2) ainsi que de la FKBP38 membranaire (38 kDa FK506-binding protein; FKBP8). Nous avons d'abord démontré que FKBP38 immunoprecipite et co-localise avec hERG dans notre système cellulaire et que l'inhibition de la synthèse de FKBP38 par siRNA provoque une baisse du trafic du hERG. Ensuite, nous avons identifié DJA1 (DNAJA1) et DJA2 (DNAJA2) en tant que modulateurs clé de la dégradation du hERG. La surexpression de la DJAs réduit l'efficacité du traffic du hERG, un effet éliminé par un inhibiteur des protéosomes (lactacystin) ou avec des mutants dépourvus de leur domaines J Hsc70/Hsp70 essentiels pour l'activation. Les deux DJA1 et DJA2 entraînent une diminution de la quantité du complexe hERG-Hsc70, indiquant une dégradation préférentielle du complexe. Des effets similaires ont été observés avec la ligase E3 de l'ubiquitine CHIP (C terminus de Hsc70 interacting protein). Enfin, nous avons

1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25D) is the hormonally active form of vitamin D, a key factor in calcium (Ca2+) homeostasis. 1,25D has also been shown to mediate a number of other physiological mechanisms. Here we pay special attention to the immunoregulatory properties of 1,25D, and its role in stimulating immune responses against pathogenic infection. The innate branch of the immune system is responsible for the rapid, non-specific host response against pathogenic infection. 1,25D induces the expression of antimicrobial peptides, which serve as the vanguards of innate immune response as predicted in vitro by human monocytic (THP-1), as well as intestinal epithelial cell lines (SW480, HT-29). Furthermore, antimicrobial peptides regulate a number of immune responses such as wound healing and cytokine induction. Butyrate is a histone deacetlyase inhibitor (HDI), and a natural constituent of the gut, which is known to possess significant gene regulatory properties, including the induction of antimicrobial peptide expression. The purpose of this study is to investigate how therapy, combining 1,25D with the underlying gene regulation activity of butyrate, may function in stimulating immune responses against infection, particularly with regard to Mycobacteria tuberculosis. Given the potential that either butyrate or 1,25D alone promotes the production of antimicrobial peptides, this combination therapy shows promise in developing a novel approach to treat infection by enhancing antimicrobial gene expression. By modifying the side chain of 1,25D to possess HDI-like properties, it may be possible to develop bifunctional vitamin D analogues with enhanced therapeutic value to be used against mycobacterial infection. / 1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25D) est la forme active de l'hormone vitamine D, un facteur clé dans l'homéostasie du calcium (Ca2 +). 1,25D est aussi un facteur clé dans plusieurs autres mécanismes physiologiques. Dans cette étude, nous sommes particulièrement intéressés par les propriétés immuno-régulatrices de 1,25D et son rôle dans la stimulation de réactions immunitaires contre les infections pathogènes. La branche innée du système immunitaire produit la réaction immédiate non-spécifique de l'hôte contre l'infection pathogène. 1,25D provoque l'expression de peptides antimicrobiens qui constituent l'avant-garde de la réaction immunitaire innée dans les cellules monocytes humaines (THP-1), ainsi que les cellules épithéliales intestinales (SW480, HT-29). En outre, les peptides antimicrobiens régissent un nombre important de réactions immunitaires telles que la cicatrisation de plaies et la production de cytokines. Butyrate est un inhibiteur d'histone déacetylase (IDH) et une substance naturelle de l'intestin, connu pour posséder d'importantes propriétés régulatrices de gènes y compris l'expression de peptides antimicrobiens. Le but de cette étude est d'examiner comment un traitement combinant 1,25D avec l'activité régulatrice génétique sous-jacente de butyrate peut agir comme stimulant de réactions immunitaires contre des infections, en particulier en ce qui concerne la bactérie Mycobacterium tuberculosis. Étant donné le potentiel individuel que le butyrate ou la 1,25D possède à favoriser la production de peptides antimicrobiens, cette conjugaison de thérapies pourrait aider au développement d'une nouvelle approche pour traiter les infections en renforçant l'expression des gènes antimicrobiens. En modifiant la chaîne latérale de 1,25D de sorte qu'elle possède des propriétés similaires à l'IDH, il serait possible de développer des analogues bi-fonctionnels de la vitamine D ayant une valeur thérapeutiq

With increasing incidences of early onset of cancer and the delay of reproductive age, the demand for fertility preservation in women have increased. Even though most results of oocyte cryopreservation have been obtained from ovarian stimulation protocols for in vitro fertilization (IVF), ovarian stimulation with gonadotropins may not be suitable for many women, especially those who are with hormone-dependent cancers, or those require immediate chemotherapy. However, it is agreed that the outcome of in vitro matured (IVM) oocytes are not as good as in vivo matured ones. In this thesis, we tested the interfering of oocytes during IVM, by the addition of antioxidant and the blocking of mitochondrial function, and observed their survival and the outcome of embryonic development after vitrification and IVF. For the first part, our study showed that the presence of the antioxidant, cysteamine during IVM significantly (P<0.05) reduced the fragmentation rate in cumulus-intact group from 61.9% to 40.8% following vitrification-thawing and IVF. However, the same trend wasn't shown in denuded groups. Nevertheless, there were no significant differences in terms of maturation and cleavage rate with the supplementation of cysteamine in either COC or denuded groups. We hypothesized that cysteamine facilitated effect during IVM might have occurred by affecting mtDNA accumulation during IVM. Fluorescent real-time quantitative analysis of mtDNA showed that the mtDNA copy number were similar in cysteamine treated and untreated group with a ratio close to 1, which implied that the effect of cysteamine during IVM may not be directly related to the mtDNA replication. In the second part, a mitochondria blocker, rotenone, was added to the IVM medium in order to test the vitrification outcome and the subsequent embryonic development. The testing of rotenone concentrations from 100nM to 50µM, showed a lethal dose of around 50µM where all the oocytes were lysed during IVM. With the increase of rotenone concentration from 2µM to 50µM, the oocyte maturation rate dropped significantly in a dose dependent manner and eventually reaching 0 when the concentration was at 50µM. Within the concentration window of 250nM to 2µM, where no difference has been found in terms of the oocyte death and maturation rates compared to the control, there is a significant drop of cryo-survival rate at a concentration of 2µM, from 93.3% (in the control) to 55.6%. The percentage of embryos that developed to 4-8 cell stage were significant lower in the 2µM group (17.5%), compared to the group with a lower concentration of 250nM (50%). This study confirmed the strong positive dependency of mitochondrial functionality during oocyte maturation on its later development as well as the cryopreservation outcomes. Our work suggested that as two individual ART applications, the understanding and improvement of IVM could improve the outcome of vitrification since the impact of IVM on the oocytes could significantly determine the oocytes ability to survival and to develop following vitrification and IVF. / Suite a làugmentation de l'incidence des pathologies cancéreuses chez les jeunes et au recul de l'âge parental, les demandes de préservation de la fertilité sont de plus en plus fréquentes. Bien que la majorité des résultats sur la cryopréservation des ovocytes aient été obtenu suite a un protocole de stimulation ovarienne dans le cadre d'un traitement par fécondation in vitro (FIV), làdministration de gonadotrophines est inappropriées pour un certain nombre de patientes, en particulier celle atteintes de cancer hormono-dépendant, ou celle nécessitant une chimiothérapie sans délai possible. D'autre part, il est bien établi que le taux de fécondation des ovocytes maturés in vitro (IVM) n'est pas aussi élevé que lorsque les ovocytes sont maturés in vivo. Dans cette thèse, nous avons testé l'effet de la présence d'antioxydants et d'inhibiteurs de la fonction mitochondriale dans le milieu de maturation in vitro sur le taux de maturation ovocytaire (IVM) ainsi que sur le taux de survie et de développement embryonnaire après vitrification. Dans un premier temps, nous avons démontré que la présence d'antioxydants, la cysteamine, pendant l'IVM réduit significativement le taux de fragmentation après vitrification des ovocytes maturés avec leur cellules du cumulus (complexes ovocyte-cumulus, COC), de 61.9% dans le groupe non traité à 40.8% dans le groupe traité (p<0.05). Cette différence n'est pas observée dans le groupe des ovocytes maturés en l'absence de leur cellules du cumulus (ovocytes dénudés). La présence de cysteamine n'a pas d'effet significatif sur le taux de maturation et de clivage embryonnaire que les ovocytes soient dénudés ou non. Nous avons ensuite vérifié si l'effet bénéfique de la cysteamine durant l'IVM était lié à l'accumulation de DNA mitochondrial durant la maturation ovocytaire. Le nombre de copies d'aDN mitochondrial dans les ovocytes maturés en présence ou non de cysteamine a donc été évalué par PCR quantitative et le résultat ne montre pas de différence significative entre les deux groupes (ratio ~1). Ces données ne sont donc pas en faveur d'un effet de la cysteamine sur la réplication de l'aDN mitochondrial lors de la maturation ovocytaire in vitro. Dans un deuxième temps, un inhibiteur de la fonction mitochondriale, la rotenone, a été ajoutée au milieu de maturation in vitro afin de tester son effet sur la vitrification et le développement embryonnaire ultérieur. Les tests d'échelonnement de concentrations, de 100nM a 50µM, ont permis de définir une dose l'etale de 50µM, pour laquelle la totalité les ovocytes sont lysés. Entre 2µM et 50µM, le taux de maturation diminue de manière dose dépendante, atteignant 0 à la dose maximale. Dans une échelle de concentration allant de 250nM à 2µM, aucune différence significative n'est observée en terme de taux de survie et de maturation entre le groupe traité et le groupe contrôle. Par contre le taux de survie après vitrification diminue en présence de 2µM de roterone dans le milieu IVM, passant de 93.3% dans le groupe contrôle à 55.6% dans le groupe traité. Le taux d'embryons atteignant 4-8cellules après fécondation est également significativement plus bas dans le groupe traité à une concentration de 2µM comparé à un groupe traité à une dose plus faible de 250nM (respectivement 17.5% et 50%). Cette étude confirme le rôle essentiel des mitochondries durant la maturation ovocytaire, le développement ultérieur et la survie après cryopréservation. Notre travail montre l`interaction entre deux techniques utilisées en Procréation Médicalement Assistée : la maturation in vitro d'une part et la vitrification d'autre part. La compréhension et le développement des milieux de maturation ovocytaire in vitro ont en effet un impact majeur sur la survie des ovocytes après vitrification et sur leur développement embryonnaire ultérieur.

Angiopoietins are ligands for the endothelial cell-specific Tie-2 receptors. Angiopoietin-1 (Ang-1) activates Tie-2 receptors in the vasculature and promotes endothelial cell survival, proliferation, migration and differentiation. Angipoietin-2 (Ang-2) is synthesized mainly by endothelial cells and antagonizes Ang-1-induced Tie-2 receptor activation. In special circumstances, Ang-2 activates Tie-2 receptors and promotes angiogenesis. In this thesis, I address the regulation and functional significance of angiopoietins and Tie-2 receptors in normal and regenerating skeletal muscles. I describe first that skeletal muscle progenitor cells produce Ang-1 and Ang-2 and express Tie-2 receptors. Skeletal muscle Ang-1 and Ang-2 production increases significantly during progenitor cell differentiation to myotubes. Systemic inflammatory conditions such as severe sepsis trigger significant decline in skeletal muscle Ang-1 and Tie-2 levels while simultaneously inducing Ang-2 production through NFκB-dependent pathways. Skeletal muscle Ang-2 production is also upregulated by oxidative stress. In-vitro experiments using isolated skeletal muscle progenitors reveal that both Ang-1 and Ang-2 promote survival and differentiation of these cells but only Ang-1 induces proliferation and migration of muscle progenitors. These effects are mediated in part through phosphorylation of muscle-derived Tie-2 receptors and activation of the PI-3 kinase/AKT and ERK1/2 signaling pathways. In cardiotoxin-induced necrotic muscle injury model in mice, administration of adenoviruses expressing Ang-1 four days after the initiation of muscle injury elicits significant improvement of muscle regenerative capacity, increased angiogenesis and complete recovery of muscle contractility. These results uncover a novel and important role for Ang-1 in the promotion of skeletal muscle regeneration through enhancement of both, angiogenesis and myogenesis. / Les Angiopoétines sont des ligands pour les cellules endothéliales spécifiques aux récepteurs Tie-2. L'angiopoétine-1 (Ang-1) active les récepteurs Tie-2 dans la vasculature et favorise la survie, la prolifération, la migration et la différentiation. L'Angiopoétine-2 (Ang-2) est synthétisé principalement par les cellules endothéliales et antagonise l'activation des récepteurs Tie-2 induits par Ang-1. Dans des circonstances spéciales, Ang-2 active les récepteurs Tie-2 et favorise l'angiogénèse. Dans cette thèse, j'adresse la régulation et la signification fonctionnelle des Angiopoétines et des récepteurs Tie-2 dans des muscles squelettiques normaux et en régénération. Je décris en premier que les cellules souches musculaires squelettiques produisent Ang-1 et Ang-2 et expriment les récepteurs Tie-2. La production d'Ang-1 et Ang-2 du muscle squelettique augmente de façon significative pendant la différenciation des cellules souches en myotubes. Les conditions d'inflammation systémique telle que la septicémie sévère entraîne une baisse significative des niveaux d'Ang-1 et Tie-2 dans le muscle squelettique et induit simultanément une production d'Ang-2 à travers la voie de signalisation NFκB dépendante. La production d'Ang-2 des muscles squelettiques est aussi sur-régulée par le stress oxydatif. Les expériences in-vitro qui utilisent les ascendants isolés de muscles squelettiques révèlent que ensemble Ang-1 et Ang-2 favorisent la survie, la différentiation de ces cellules mais que seulement Ang-1 induit la prolifération et la migration des muscles ascendants. Ces effets sont négociés partiellement à travers la phosphorylation des récepteurs Tie-2 dérivés de muscles et l'activation des voies de signalisation PI-3 Kinase/AKT et ERK1/2. Dans le modèle cardiotoxique nécrotique induit de muscle blessé chez la souris, l'administration d'adénovirus exprimant Ang-1 quatre jours après l'initiation du muscle blessé montre une amélioration significative de la capacité régénérative du muscle, augmentant l'angiogenèse et la récupération complète de la contractilité du muscle. Ces résultats dévoilent un nouveau et important rôle d'Ang-1 dans la promotion de la régénération du muscle squelettique à travers l'augmentation de l'angiogenèse et de la myogenèse.