La chimiokine monocyte-chemoattractant protein-1 (MCP-1 ou CCL2) est un neuromodulateur de l'influx nociceptif au sein du système nerveux. Son activité biologique est attribuée à l'activation du récepteur couplé aux protéines G, CCR2. Le couple CCL2/CCR2 joue un rôle important dans la genèse et le maintien de la transmission nociceptive en contidition de douleur chronique. L'ARN interférent est un outil de recherche grandement utilisé dans la découverte de nouvelle cible thérapeutique touchant les désordres du système nerveux. Son potentiel thérapeutique a aussi été investigué dans diverses études cliniques et demeure controversé. Les Dicer-substrate siRNA (DsiRNA) sont des molécules synthétiques d'ARNi qui ont été développées afin d'améliorer les paramètres pharmacologiques des siRNA. Ils ont une meilleure efficacité in vitro et in vivo à faible dose ce qui limite les effets indésirables. Ces performances s'expliquent par la longueur des DsiRNA; un duplex linéaire asymétrique de 27 nucléotides de long plutôt que de 21 mers pour les siRNA classiques. Ce mémoire présente les résultats de recherche du développement des DsiRNA sélectifs pour la cible de l'ARN messager du récepteur rCCR2 et de leur application dans la prévention de la douleur aiguë. Pour cette étude, dix DsiRNA ayant des séquences différentes ont été synthétisées puis validées in vitro. Basés sur leur performance à taire l'expression du récepteur CCR2, deux duplex ont été retenus (933 & 1049). Leur propriété a été optimisée par l'ajout de deux motifs de méthylation (2'OMe) distincts nommés M7 et Evader le long de leur séquence. Les DsiRNA anti-CCR2 ont ensuite été testés in vivo dans un modèle de douleur aiguë induit par l'injection spinale de CCL2 exogène (1µg). Pour cette étude, deux injections de DsiRNA (5µg, i.t.) couplé à l'agent de transfection peptidique Transductin ont été administrées à 24h d'intervalle à des rats sains. Au troisième jour, le modèle allodynique aiguë a été induit. Les résultats du von fry dynamique ont montré que les DsiRNA anti-CCR2 testés ont prévenu 100 % de l'allodynie mécanique induit par le modèle. Aussi, les résultats de qPCR ont montré que 72 h suivant la première administration des DsiRNA, l'effet d'interférence de l'ARNm était toujours observable dans les structures des ganglions de la racine dorsale. Les niveaux d'expression de rCCR2 étaient 50 % plus bas chez les animaux traités au DsiRNA (933 et 1049) que chez les animaux en douleur aigu non traités. Les niveaux de CCL2 étaient également abaissés, suggérant ainsi que l'effet anti-allodynique des DsiRNA passe par le blocage de la boucle d'autorégulation du couple CCL2/CCR2 en condition douloureuse.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2009. / Titre de l'écran-titre (visionné le 25 mars 2009). Bibliogr.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2005. / Bibliogr.: f. 334-437. Publié aussi en version électronique.

Les chimiokines forment une vaste famille de cytokines chimioattractantes surtout connues pour leur implication dans des phénomènes pro-inflammatoires. Ainsi, l’obtention de composés modulant l’action de ces protéines apparaît aujourd’hui comme un enjeu primordial. L’utilisation de petites molécules organiques capables d’interférer directement avec les chimiokines (concept de « neutraligands ») se révèle être une stratégie originale pour développer de nouveaux outils pharmacologiques ainsi que de potentiels agents thérapeutiques. Dans ce contexte, nous avons développé des neutraligands de la chimiokine CXCL12 pour des applications potentielles dans le traitement de l’asthme, du lupus ou de la maladie de Crohn. Des neutraligands radiomarqués ont également été développés afin d’étudier les paramètres pharmacocinétiques de ces dérivés. Dans une seconde partie, le concept de neutraligand a été également étendu avec succès à la chimiokine CCL17. Des études autour des aza-dicétopipérazines, châssis « drug-like », ont ainsi permis d’obtenir deux nouveaux neutraligands dont le potentiel thérapeutique va être évalué prochainement dans la dermatite atopique et l’asthme. Dans une dernière partie, nous avons cherché à élargir la diversité structurale autour des aza-dicétopipérazines en réalisant la synthèse de bi- et tricycles par cyclohydrocarbonylation, fonctionnalisés ensuite de manière diastéréosélective. L’accès à ces composés a également été optimisé en développant une réaction « one-pot » plus rapide et plus efficace permettant ainsi de faciliter la préparation de chimiothèques focalisées autour du motif aza-dicétopipérazine. / Chemokines are a large family of chemoattractant cytokines best known for theirinvolvement in proinflammatory processes. Thus, compounds that could modulate theaction of these proteins are crucial. Neutraligands are small organic compounds thatare capable of directly interfering with chemokines. This novel strategy is of importanceto develop new pharmacological tools and potential therapeutic agents. In this context,we have developed novel compounds neutralizing the chemokine CXCL12 for potentialapplications in the treatment of asthma, lupus or Crohn's disease. Radiolabeled probeshave also been synthesized to investigate the pharmacokinetic characteristics of thesederivatives. Neutraligand strategy has also been successfully extended to thechemokine CCL17. Studies of aza-diketopiperazines, a drug-like scaffold, haveprovided two compounds with therapeutic potential in atopic dermatitis and asthma. We also expanded the diversity around aza-diketopiperazines by designing andsynthesizing novel bi- or tricyclic compounds using cyclohydrocarbonylation. Thesederivatives were further diastereoselectively functionalized. Access to thesecompounds has also been optimized by performing a "one-pot" reaction, giving a rapidand efficient access to original, 3D-shaped and “drug-likeness” aza-diketopiperazinebased libraries.

Titre de l'écran-titre (visionné le 13 juillet 2023) / Ce projet porte sur l'impact de l'hyperglycémie sur la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires et de métalloprotéinases matricielles par les cellules gingivales à la suite d'une stimulation de la réponse inflammatoire par des biofilms sous-gingivaux dysbiotiques. La maladie parodontale est une maladie inflammatoire induite par l'infiltration de bactéries parodontopathogènes et conduit à la destruction irréversible de l'ensemble des tissus de soutien de la dent. Celle-ci induit une inflammation qui joue un rôle important dans le développement d'une dysbiose du microbiome sous-gingival. Il a été suggéré qu'une dysbiose du microbiome sous-gingival augmentait le risque de parodontite chez des patients diabétiques à cause d'une inhibition de leurs réponses immunitaires et métaboliques. Cependant, l'impact de l'hyperglycémie sur la régulation de la réponse inflammatoire gingivale est peu connu et la modulation de cette réponse est peu étudiée. Nous avançons l'hypothèse qu'un environnement hyperglycémique peut affecter les interactions hôte-microbiome et par conséquent influencer la réponse inflammatoire d'un patient atteint de parodontite. Pour cela nous avons étudié la réponse inflammatoire d'un modèle de co-culture de fibroblastes gingivaux et de macrophages stimulés par des échantillons de plaque dentaire provenant d'individus sains ou atteints de parodontite, et ce, en présence de concentrations normales ou élevées de glucose. Le profil de sécrétion de cytokines pro-inflammatoires et métalloprotéinases matricielles a été par la suite analysé. Nous avons observé une augmentation significative des niveaux de sécrétions de plusieurs cytokines reflétant l'impact de l'environnement hyperglycémique sur la modulation de l'inflammation. Les résultats que nous avons obtenus permettront éventuellement de planifier des traitements parodontaux personnalisés et adaptés, ainsi que de développer des stratégies de prévention individualisées pour mieux contrôler le développement et la progression de la maladie parodontale chez les patients diabétiques.

Une importante infiltration d'éosinophiles est observée dans la muqueuse bronchique des asthmatiques. L'accumulation excessive et l'activation inappropriée des éosinophiles favorise le remodelage de la muqueuse et propage l'inflammation. Les éotaxines sont des facteurs chimiotactiques puissants et sélectifs pour réosinophile. Mieux définir et comprendre le rôle de ces médiateurs dans le recrutement des éosinophiles est essentiel afin de développer des interventions thérapeutiques plus efficaces. Le travail présenté dans cette thèse avait pour objectif d'étudier la régulation de la sécrétion des éotaxines par les cellules épithéliales et comparer leur impact sur l'activation des éosinophiles. Premièrement, l'interleukine (IL)-4 et 1TL-13 induisent la sécrétion des éotaxines par les cellules épithéliales. Les cystéinyl-leucotriènes (cysLTs) sont aussi largement impliqués dans la physiopathologie de l'asthme. Toutefois, leurs effets sur les fonctions des cellules épithéliales demeurent vagues. Puisque la biosynthèse des cytokines TH2, des éotaxines et des cysLTs surviennent relativement simultanément et au même endroit dans la muqueuse bronchique, nous émettons l'hypothèse qu'ils régulent l'inflammation de manière coordonnée et non redondante. Nous avons donc étudié comment les cysLTs et les cytokines TH2 régulent la sécrétion des éotaxines par les cellules épithéliales pulmonaires. Nos résultats montrent une coopération chronologique entre 1TL-13 et le LTD₄. LTL-13 augmente l'expression du récepteur CysLT₁ qui est, par la suite, activé par les cysLTs favorisant ainsi l'augmentation de la sécrétion de l'éotaxine-3. Deuxièmement, la littérature existante suggère que les éotaxines ont des affinités différentes pour le CCR3 et que l'éotaxine-3 pourrait lier d'autres récepteurs. Ainsi, nous postulons que les éotaxines 1, 2 et 3 activent différemment les éosinophiles. Cette deuxième partie de thèse montre que les éosinophiles migrent différemment en réponse aux éotaxines. Comparativement aux éotaxines 1 et 2, la migration induite par l'éotaxine-3 est plus importante, biphasique et partiellement dépendante du CCR3, suggérant l'implication de récepteur(s) additionnel(s). L'activation de ce(s) récepteur(s) additionnel(s) pourrait(ent) expliquer l'efficacité supérieure de l'éotaxine-3 à induire la migration des éosinophiles. Globalement, cette thèse montre une régulation différente de la sécrétion des éotaxines par les cellules épithéliales de même qu'une activation distincte des éosinophiles par ces chimiokines. Ces mécanismes cellulaires nouvellement décrits pourraient être impliqués dans l'activation et le recrutement des éosinophiles chez les asthmatiques. D'autres études supplémentaires et plus approfondies seront nécessaires afin de mieux caractériser ces mécanismes.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de la recherche d’agonistes et d’antagonistes de récepteurs de chimiokines d’intérêt thérapeutique chez des champignons et des levures pathogènes pour l’homme ou l’animal. <p><p>Un screening préliminaire réalisé sur 88 souches de microorganismes a permis de sélectionner trois extraits de champignons présentant une activité compétitrice.<p><p>Des champignons Aspergillus ochraceus et Microsporum cookei, nous avons isolé une substance possédant une activité compétitrice sur le récepteur CCR5. Des chromatographies d’exclusion effectuées sur les lyophilisats des milieux conditionnés (CO.4) ont conduit à l’isolement d’une fraction active dont les constituants ont une masse moléculaire comprise entre 30 et 80 kDa. L’étude de ces substances n’a pas été poursuivie plus en détail.<p> <p>Par contre, de l’extrait dichlorométhane (CO.1) du champignon Trichoderma virens, nous avons isolé la gliotoxine [102] qui possède une activité antagoniste sur les récepteurs CCR2b et CCR5. Différents essais de culture de Trichoderma virens et d’Aspergillus fumigatus, connus pour synthétiser cette toxine, ont été entrepris en vue d’améliorer la quantité de gliotoxine produite. Malheureusement, ceux-ci n’ont pas abouti.<p> <p>A partir des faibles quantités de gliotoxine isolées, nous avons synthétisé deux analogues, la déthiogliotoxine [133] et la déhydrogliotoxine [134]. La comparaison des résultats des tests de compétition de ceux-ci sur le récepteur CCR2b démontre l’importance du pont disulfure pour l’observation de cette activité.<p> <p>Nous avons ensuite synthétisé les épidithiopipérazinediones (ETP) reprises ci-dessous, afin d’évaluer l’importance de cet élément structural pour l’activité compétitrice vis-à-vis des récepteurs CCR2b et CCR5.<p><p> \ / Doctorat en sciences, Spécialisation chimie / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’infection du système nerveux central (SNC) par le virus herpès simplex 1 (VHS-1) peut mener au développement d’une encéphalite herpétique qui représente l’infection cérébrale sporadique la plus répandue dans les pays développés. Cette infection dévastatrice a une prévalence de 1/250 000 individus, et atteint un taux de mortalité de 30% malgré l’administration d’un traitement antiviral à base d’acyclovir. De plus, la majorité des patients qui survivent à l’infection conservent des séquelles neurologiques graves et permanentes. Il est suggéré, qu’en plus des dommages causés par la réplication virale, la réponse immunitaire inflammatoire induite par l’infection serait responsable de l’exacerbation de l’encéphalite herpétique. Cette réponse inflammatoire est initiée par les macrophages résidents du SNC, nommés microglies. Dans certains désordres neurologiques, Il est proposé qu’en plus des microglies, les monocytes sanguins pourraient infiltrer le SNC et participer à la réponse immunitaire. Les connaissances concernant le recrutement des monocytes périphériques au SNC et leur rôle dans l’élaboration de la réponse immunitaire durant l’encéphalite herpétique sont très limitées. Une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans cette réponse dirigée contre l’infection du cerveau par le VHS-1 pourrait permettre d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et mener au développement de nouvelles stratégies combinant des antiviraux et des agents immunomodulateurs pour contrôler à la fois la propagation du virus et l'état inflammatoire dans le SNC. Les travaux présentés dans le cadre de cette thèse s’intéressent à l’implication des monocytes périphériques recrutés au niveau du cerveau dans la réponse immunitaire innée développée dans un modèle murin d’encéphalite herpétique. Pour atteindre nos objectifs, nous avons d’abord utilisé des souris chimériques dont les précurseurs myéloïdes dérivés de la moelle osseuse et les leucocytes sanguins expriment la protéine fluorescente verte (GFP pour «green fluorescent protein»). Ce modèle nous a principalement permis de distinguer les macrophages d’origine hématopoïétique des microglies résidentes du SNC car il n’existe aucun marqueur naturel permettant de différencier ces deux populations cellulaires. Cette stratégie nous a aidé à mieux caractériser la cinétique d’infiltration des monocytes, leur localisation dans le cerveau, et leur participation à la réponse immunitaire suite à l’infection du SNC par le VHS-1. La deuxième partie des travaux porte sur les mécanismes impliqués dans le recrutement de ces monocytes et dans le contrôle de l’état inflammatoire au niveau du SNC durant l’encéphalite herpétique. Plus précisément, les expériences réalisées s’intéressent aux rôles de la signalisation via les récepteurs de chimiokines CCR2 et CX3CR1, exprimés à la surface des monocytes sanguins et des microglies, dans la protection ainsi que dans le recrutement des deux sous-types de monocytes sanguins, soient les monocytes «inflammatoires» et «patrouilleurs», au cours de l’encéphalite herpétique. Nos résultats ont montré pour la première fois que les monocytes sanguins infiltraient le SNC pour donner naissance à des macrophages ayant le même profil que les microglies résidentes et que ces cellules participaient à la réponse immunitaire suite à l’infection par le VHS-1. Nous avons également démontré, en utilisant des souris chimériques ayant des déficiences compartimentées en récepteurs CX3CR1 et CCR2 au niveau du SNC au niveau du système hématopoïétique, que les voies de signalisation via CX3CR1 au niveau des cellules résidentes du cerveau et de CCR2 au niveau des cellules hématopoïétiques étaient importantes pour la survie des souris, pour le contrôle de la réplication virale ainsi que pour contenir la réponse inflammatoire cérébrale durant l’encéphalite herpétique expérimentale. / Herpes simplex virus 1 (HSV-1) is the main cause of sporadic viral encephalitis in developed countries with an annual incidence of 1/250 000 individuals per year. Despite the use of acyclovir that aimed at blocking virus replication, the mortality rate associated with HSV encephalitis (HSE) is still high (i.e., 30%), with the majority of surviving patients developing severe neurological sequelae. It is believed that the high mortality rate and neurological disorders attributable to HSE could involve both virally- and immune-induced damages of the central nervous system (CNS). The inflammatory response is initiated by the resident macrophages of the brain, namely microglia. In addition, blood leukocytes, particularly monocytes, are thought to infiltrate the CNS and contribute to the control of viral infection together with microglia. However, it is also argued that these cells may also amplify the inflammatory response, thereby contributing to brain damages. Knowledge concerning the recruitment of peripheral monocytes to the CNS and their role in the immune response during HSE is limited. A better understanding of the mechanisms involved in their dynamic of recruitment might lead to the identification of new therapeutic targets and the development of new strategies combining antiviral agents and immunomodulatory molecules to better control both HSV replication as well as the inflammatory environment in the CNS. The studies presented in this thesis are intended to better evaluate the involvement of monocytes-derived macrophages, together with microglia, in the cerebral innate immune response during experimental HSE. To achieve our goals, we first used chimeric mice in which bone marrow progenitor cells and blood leukocytes express the green fluorescent protein (GFP). This model allowed us to better characterize the kinetics of infiltration of blood monocytes into the CNS, their distribution in different anatomical areas of the brain and their involvement in the immune response during experimental HSE. The second part of the work focuses on the mechanisms involved in the recruitment of monocytes into the CNS and in the control of the inflammatory state in mouse brain following HSV-1 infection. More precisely, experiments aimed at characterizing the role of signaling pathways through chemokine receptors CCR2 and CX3CR1, expressed on the surface of blood monocytes and microglia, in protecting and modulating the recruitment of the two blood monocytes subtypes, namely the "inflammatory" and "patrolling" monocytes, during HSE. To achieve this aim, we used chimeric mouse models of CCR2- and CX3CR1-deficient animals, in which the lack of either receptor was restricted to the hematopoietic system (blood monocytes) or the CNS (microglia). Our results showed that blood monocytes are recruited to the CNS following HSV-1 infection and give rise to microglia-like macrophages. These cells are involved in the immune response together with microglia by performing immunological functions including phagocytosis and antigen presentation. Furthermore, we showed that CX3CR1 and CCR2 expressed on cells of the CNS and in the hematopoietic system, respectively, are important for mouse survival, viral replication control and in maintaining an appropriate inflammatory response during experimental HSE.

Les maladies cardiovasculaires étant la première cause de mortalité au monde depuis une quinzaine d’années, de nombreuses recherches ont vu le jour sur plusieurs récepteurs impliqués dans ces maladies. C’est le cas du récepteur « Liver X Receptor », un récepteur nucléaire responsable du maintien de l’homéostasie du cholestérol et du glucose ainsi que du contrôle de l’inflammation. Les travaux réalisés dans le cadre de cette maîtrise avaient pour objectifs de mieux comprendre les éléments immunologiques et moléculaires contrôlant la migration des monocytes humains. Tout d’abord, nous avons déterminé le rôle de la prostaglandine E[indice inférieur 2], une cytokine produite massivement en inflammation, en combinaison avec l’activation du récepteur « Liver X Receptor », dans le contrôle de l’expression du récepteur de chimiokine CCR7 chez les monocytes. Ce récepteur est responsable de la migration des leucocytes vers les ganglions lymphatiques sous l’action chimiotactique des chimiokines CCL19 et CCL21. Nous avons démontré que la prostaglandine E[indice inférieur 2] en combinaison avec l’activation du récepteur « Liver X Receptor » induit la transcription de l’ARNm de CCR7 chez les monocytes et leur migration subséquente vers les chimiokines CCL19 et CCL21. Cependant, cette augmentation de la capacité migratoire n’est pas corrélée avec une augmentation de l’expression protéique de CCR7. Nous avons également observé que la prostaglandine E[indice inférieur 2] cause une diminution importante de l’expression de ABCG1, l’un des gènes cibles du récepteur « Liver X Receptor » impliqué dans le relargage du cholestérol. L’importance des récepteurs EP[indice inférieur 2] et EP[indice inférieur 4] a été démontré dans l’expression de l’ARNm et la fonctionnalité de CCR7. La prostaglandine E[indice inférieur 2] semble lier préférentiellement le récepteur EP[indice inférieur 4] plutôt que le récepteur EP[indice inférieur 2]. De plus, l’importance de la voie de signalisation induite par PI3K dans la modulation de la capacité migratoire a également été démontrée. Ces travaux ont permis de mettre en lumière les principaux acteurs moléculaires impliqué dans la migration des monocytes suite à l’activation du récepteur « Liver X Receptor » en présence de la prostaglandine E[indice inférieur 2].

Les lésions cérébrales du nouveau-né sont majoritairement causées par un manque d'oxygène et/ou une infection périnatale. Le profil des lésions cérébrales retrouvées chez le nouveau-né prématuré diffère de celui retrouvé à terme, malgré les mêmes facteurs de risque qui sont décrits. Une corrélation positive de l'expression de cytokines et la présence de dommages cérébraux est établie. Pourtant, bien qu'il soit connu que la réponse anti-inflammatoire vienne contrebalancer les effets pro-inflammatoires pouvant être délétères, très peu de données sont disponibles sur l'expression intracérébrale de cytokines anti-inflammatoires dans le contexte de lésions cérébrales du nouveau-né. De plus l'apport de l'immunité systémique est connu dans les dommages cérébraux chez l'adulte, mais peu connu chez le nouveau-né. Ce projet a pour but de comparer la réponse neuroinflammatoire dans les lésions cérébrales d'un cerveau prématuré versus à terme. Méthodes : Dans un modèle animal de ratons ayant une maturation cérébrale correspondant à un humain prématuré (jour post-natal (P)1) versus un humain à terme (P12), l'expression intracérébrale de cytokines anti-inflammatoires (IL-6, TGF[bêta]1, IL-10 et IL-1ra) et pro-inflammatoires (IL-1[bêta] et du TNF[alpha]) est déterminée par ELISA et IHC suite à une exposition au LPS et/ou à l'HI postnatale. L'expression des chimiokines CINC-1 et MCP-1 respectivement impliquée dans le recrutement des neutrophiles et des macrophages sera étudiée, en plus des cellules infiltrantes elles-mêmes. Résultats : Le cerveau de ratons à P1 ne démontre aucune augmentation de l'expression de ces cytokines anti-inflammatoires, contrairement aux cerveaux à P12 des ratons exposés à l'HI et au LPS+HI qui présente une augmentation de cytokines dans l'hémisphère ipsilatérale à l'ischémie. Cette augmentation est détectée autant dans la substance grise que blanche. L'augmentation des cytokines pro-inflammatoires est retrouvée seulement par IHC à P1 dans les conditions HI et LPS+HI, mais est retrouvé aussi à P12. Le recrutement de neutrophiles et macrophages est détecté à P12 suite à l'exposition à l'HI avec ou sans LPS. Conclusion : Notre travail démontre que la réponse neuroinflammatoire chez le prématuré est immature, comparativement à celle chez le nouveau-né à terme exposé à de mêmes agressions.