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

Bien que l'étiologie de la fibromyalgie (FM) soit inconnue, de l'allodynie, de l'hyperalgésie et un déficit des contrôles inhibiteurs diffus nociceptifs (CIDN) sont rapportés. Une dysfonction de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HHS) est soupçonnée expliquant la douleur, la fatigue et les troubles du sommeil. La réponse au stress des patients semble inadéquate due à une perte du cycle nycthéméral du cortisol (CORT) et une corrélation CORT/douleur au réveil a déjà été observée. Pourtant, aucune étude n'a investigué le lien entre l'axe HHS et les CIDN. Objectifs: Étudier les CIDN en relation avec les niveaux d'adrénocorticotropine (ACTH) et de CORT, dans la perception et la modulation de la douleur chez des sujets en santé (SS) ou souffrant de FM. Objectifs spécifiques: 1) Étudier et comparer la perception de la douleur des deux groupes (seuils, intensité et aspect désagréable de la douleur, CIDN); 2) Comparer leur cycle circadien du CORT; 3) Comparer la réactivité de l'axe HHS (ACTH plasmatique, CORT salivaire et sérique) des deux groupes en douleur expérimentale; 4) Vérifier la relation entre l'axe HHS, la perception de la douleur et les CIDN. Méthodologie: Devis descriptif corrélationnel entre un groupe de femmes en santé (n=17) et des patientes souffrant de FM (n=19). Leurs cycles circadiens du CORT respectifs ont été comparés par prélèvements salivaires (3 jours consécutifs, 5 fois par jour). Lors de la séance expérimentale, nous avons utilisé le protocole de Tousignant-Laflamme, Y et al. , 2008, pouvant ainsi évaluer les seuils de douleur (SD), seuils de tolérance (ST), intensité (ID) et aspect désagréable (ADD) de la douleur et efficacité des CIDN des deux groupes. Pendant cette même visite, les taux plasmatiques d'ACTH, les niveaux sériques et salivaires du CORT ont été analysés, avant, 5 minutes et 30 minutes après le stimulus douloureux pour étudier la réactivité de l'axe HHS. Des questionnaires ont été administrés pour bien décrire les deux groupes. Résultats: Les résultats sur la perception de la douleur confirment ceux de la littérature : les patientes atteintes de FM ont des SD et des ST plus bas que les SS (allodynie) et leurs CIDN sont inefficaces avec présence d'hyperalgésie, suggérant une anomalie de la composante nociceptive de la douleur. L'ID du stimulus douloureux est identique dans les deux groupes. Pourtant, l'ADD de ce stimulus est supérieur chez les patientes et celles-ci supportent moins longtemps ce stimulus, suggérant l'importance de la composante motivo-affective dans cette pathologie. Les niveaux de base et les cycles circadiens du CORT sont normaux dans les deux groupes. Face à un stimulus douloureux, l'axe HHS des SS est fonctionnel contrairement aux patientes atteintes de FM. Conclusion: il semble que l'axe HHS soit hyporéactif chez les patientes FM, malgré un état basal normal. Il semble y avoir un lien entre l'activité de cet axe, l'efficacité des CIDN et la perception de la douleur.

Le protéasome et l’immunoprotéasome possèdent trois activités catalytiques différentes et dégradent une grande variété de protéines. Leur rôle central dans de nombreux processus tels que le contrôle du cycle cellulaire et circadien, la régulation des voies de défense contre le stress font d’eux des cibles majeures dans le processus de vieillissement et dans le traitement des cancers. Aussi, le lien établi entre l'horloge circadienne et les défenses anti-oxydantes suggère que l'homéostasie redox des protéines et leur élimination par le protéasome soient modulées par l'horloge circadienne. L’étude d’inhibiteurs bivalents et non covalents du protéasome a montré que de cibler deux sites actifs à la fois permet d’augmenter l’efficacité et la sélectivité. Nous avons également effectué l'évaluation de la pénétration cellulaire de ces molécules à l’aide de sondes fluorescentes non covalentes conçues par le laboratoire. Nous avons montré que les activités peptidases du protéasome présentent une rythmicité circadienne en antiphase avec le taux de protéines carbonylées. L'expression circadienne de NRF2 et de l'activateur PA28 expliquerait cette stimulation de l'activité du protéasome. De plus, contrairement aux fibroblastes jeunes, aucune modulation circadienne du protéasome et du niveau de ROS n’a été mise en évidence dans les fibroblastes sénescents. Des résultats préliminaires de nos inhibiteurs sur le modèle cellulaire HEK293 synchronisé montrent que leur efficacité varie en fonction du rythme circadien et qu’elle est meilleure lorsque les activités du protéasome sont minimales. Ces résultats suggèrent que le protéasome puisse être une nouvelle cible pour la chronothérapie. / Proteasome and immunoproteasome have three different catalytic activities, and degrade a wide variety of proteins. Their central role in many pathways such as control of cellular and circadian cycles, regulation of the defense pathways against stress make them major targets in the aging process and in the treatment of cancer. Also, the link between the circadian clock and antioxidant defenses suggests that the redox homeostasis of proteins and their removal by the proteasome could be modulated by the circadian clock.Studying non-covalent and bivalent proteasome inhibitors showed that targeting two active sites at the same time results in increasing their efficiency and selectivity. We also carried out the evaluation of the cell penetration of these molecules using non-covalent fluorescent probes designed in the laboratory.We have shown that the peptidase activities of proteasome exhibit circadian rhythmicity in antiphase with protein carbonyl intracellular content. The circadian expression of NRF2 and PA28 activator can explain this stimulation of proteasome activity. Moreover, in contrast to young fibroblasts, no circadian modulation of the proteasome and the level of ROS have been observed in senescent fibroblasts.Preliminary results obtained with our inhibitors on the synchronized HEK293 cell model suggest that their effectiveness varies depending on the circadian rhythm and they are more efficient when proteasome activities are minimal. These results suggest that the proteasome could be a new target for chronotherapy.

Le gène Arntl2 (Aryl hydrocarbon Receptor Nuclear Translocator-Like 2) sur lequel travaille notre laboratoire est un facteur de transcription lié au rythme circadien qui a été identifié comme un gène candidat au diabète de type 1. Parmi les gènes régulés par ce facteur de transcription se trouvait un excellent gène candidat, l’interleukine-21, responsable de la prolifération des lymphocytes T CD4+, en partie responsable de la destruction des cellules β du pancréas dans le diabète. Mon projet de thèse a donc consisté à étudier comment les allèles NOD et C3H d’Arntl2 contrôlaient l’expression d’Il-21, en quoi cela affectait le système immunitaire dans son ensemble. L’analyse des composantes immunitaires a montré que les souris avec un allèle C3H en Idd6.3 produisent moins de cellules T CD4+, CD8+ et CD4+IL-21+ comparées aux souris avec un allèle NOD en Idd6.3 et NOD.B6 Arntl2-/-. Nous avons pu démontrer que cette différence est due au fait qu’ARNTL2 se lie de façon spécifique au site de liaison de l’ARN polymérase 2 du promoteur d’Il-21 et inhibe son expression. Nous avons également démontré que la non fonctionnalité de ce gène conférait une augmentation de la résistance à l’apoptose des thymocytes. D’autres tests ont révélés que cette résistance à l’apoptose passait par IL-21, en effet des injections de cette cytokine apportaient la même augmentation de la résistance que celle trouvée dans les lignées ne disposant pas d’une version fonctionnelle d’Arntl2. Ces nouveaux résultats mettent en avant un rôle inattendu d’Arntl2 dans l’équilibre immunitaire par son contrôle de l’expression d’Il-21 ainsi que dans la sélection thymique des cellules T par le biais de l’apoptose. / The Arntl2 gene (Aryl hydrocarbon Receptor Nuclear Translocator-Like 2) on which our lab focus is a transcription factor linked to the circadian rhythm which has been identified as a candidate gene to type 1 diabetes. Amongst the genes regulated by this transcription factor there is a strong candidate gene: the Interleukin 21, responsible of the proliferation of the T CD4+ lymphocyte, contributing to the destruction of the β cells in the pancreas during type 1 diabetes. My thesis project consisted on studying how the NOD and C3H alleles of Arntl2 control the expression of Il-21 and how it affected the immune system. The analysis of the immune cells revealed that the mice with a C3H allele in Idd6.3 produce less CD4+, CD8+ and CD4+IL-21+ T cells than the mice with a NOD allele in Idd6.3 and the NOD.B6 Arntl2-/-. We showed that this difference is due to the fact that ARNTL2 binds specifically to the RNA POL II binding site on the Il-21 promoter and inhibits its expression. We also have shown that a Knockout of this gene increase the apoptosis resistance of the thymocytes. And that this resistance was due to IL-21, indeed, injections of IL-21 brought the same increase in resistance than the one in the strains without a functional version of Arntl2. These new results show an unexpected role for Arntl2 in the regulation of the immune equilibrium by its control of Il-21 expression, and in the thymic selection of T cell by apoptosis.

BMAL1, une protéine centrale de l'horloge circadienne.L’inactivation de BMAL1 (BMAL1-KO) entraîne une perte complète de la rythmicité dans les horloges central et périphérique. Le travail de ma thèse se concentre sur le rôle du gène BMAL1 dans la développement et le traitement des cancers du sein et du côlon.1. Pharmacodynamique in vitro de l’Everolimus en fonction du temps d’administration malgré une horloge circadienne défectueuse ((Zhang et al., 2018) (Zhang, Levi and Chang, 2018)L’everolimus (EV) est un inhibiteur de la mTOR chez les mammifères et il est utilisé pour traiter le cancer du sein positif aux oestrogènes (ER+). Nous avons focalisé nos recherches sur la chronopharmacologie de l’Everolimus administré sur des cellules MCF-7 (ER+). Les MCF-7 présentent une oscillation circadienne de l’activité de mTOR sans mise en évidence d’une oscillation des gènes d’horloge. L’oscillation d’activité de mTOR induirait une oscillation de synthèse et/ou de phosphorylation de protéines importantes dans la progression de la phase G1, notamment la Cycline D1 et RB phosphorylée. Ces variations rythmiques des MCF-7 synchronisées expliquent la chrono-efficacité de l’Everolimus selon des temps différents d’administration.Ce travail a révélé que même dans un système de cellules cancéreuses dont l’horloge était perturbée, l'intégration d'autres rythmes cellulaires dans la chronothérapie pouvait augmenter l'efficacité du médicament. Ce principe peut être appliqué à des traitements du cancer pour optimiser la chronothérapie du cancer.2. Le Knockdown BMAL1 a déclenché différents destins de cellules du carcinome du côlon (CRC) en modifiant l'équilibre délicat entre les voies AKT / mTOR et P21 / P53 (Article soumis)Premièrement, nos résultats ont révélé que le knockdown BMAL1 par le shRNA (BMAL1-KD) avait déclenché une activation plus évidente de l’AKT / mTOR dans deux lignées cellulaires primaires (HCT116 et SW480) que une lignée métastatique de CRC, SW620. De plus, bien que les deux lignées cellulaires primaires de CRC aient présenté une augmentation significative de l'activité de l'AKT/mTOR, elles avaient des statuts différents de P53 (WT ou mutant). Dans ce contexte, les cellules SW480 BMAL1-KD avec P53 mutant présentaient une sénescence accrue, mais les cellules HCT116 BMAL1-KD avec P53 WT présentaient d’abord une apoptose transitoire, puis un taux de prolifération plus élevé.Ainsi, nos travaux ont révélé le rôle crucial de BMAL1 pour équilibrer un régulateur central du métabolisme AKT / mTOR et une voie de réponse au stress P53 / P21 dans des lignées cellulaires de CRC, ce qui met en évidence l’importance de BMAL1 dans le développement de CRC et la progression du vieillissement.3. BMAL1 renforce les propriétés épithéliales et diminue la chimiorésistance des cellules du CRC (article en préparation)La transition épithélo-mésenchymateuse (EMT) est un événement critique dans l'invasion et la métastase des carcinomes, y compris le CRC.Dans ce travail, nous avons étudié comment BMAL1 knockdown (Bmal1-KD) altère l’équilibre délicat entre les propriétés épithéliales et mésenchymateuse de trois lignées cellulaires de CRC (HCT116, SW480 et SW620).Après BMAL1-KD, la diminution de l’expression Twist, un facteur de transcription favorisé l’EMT et des marqueurs mésenchymateux (N-Cadhérine, Vimentine) étaient associées à une expression accrue des marqueurs épithéliaux (E-cadhérine, CK20 et EpCAM). De manière constante, l'augmentation de l'expression de l’E-cadhérine après BMAL1-KD était accompagnée d'une co-localisation membranaire accrue de la β-caténine avec l'E-cadhérine, ainsi que d'une diminution de la localisation nucléaire de la β-caténine, suggérant une diminution de l'activation de la voie Wnt. De plus, les cellules BMAL1-KD ont montré une diminution des capacités de migration et de la résistance aux médicaments.Au total, ces données soulignent l’importance de BMAL1 dans l’EMT des cellules de CRC. / BMAL1 is a core circadian clock protein, forming a heterodimer with CLOCK to initiate the transcription of circadian and output genes. Among canonical clock genes, only BMAL1 knockout results in complete loss of rhythmicity in both the SCN and peripheral tissues. My thesis work focuses on exploring the important role of BMAL1 in human breast and colon cancer progression and treatment. My work is divided into three main parts:1. Dosing time dependent in vitro pharmacodynamics of Everolimus despite a defective circadian clock (Zhang et al., 2018)(Zhang, Levi and Chang, 2018) Everolimus (EV) is an inhibitor of mammalian target of Rapamycin (mTOR) and is used to treat estrogen positive (ER+) breast cancer. Here, we investigated whether EV efficacy varied according to administration timing by using the ER+ breast cancer cell line MCF-7 as a model system. Serum shock synchronization induced a circadian oscillation in mTOR activity in MCF-7 cells, which rhythmically regulated the synthesis or phosphorylation of key G1 progression proteins, such as Cyclin D1 and phosphorylated RB, ultimately resulting in different G0/G1 blockage efficiency according to different EV administration timing. Thus, the different delivery schedule of EV presented different efficacy in G0/G1 phase blockage in serum shocked MCF-7 cells.This investigation revealed that, even in a breast cancer cell system with disrupted circadian organization, modulating drug administration according to other protein rhythms could still increase drug efficacy. This principle may be applied to many other cancer systems and treatment types to optimize cancer chronotherapy.2. Knockdown BMAL1 triggered different colon carcinoma cells fates by altering the delicate equilibrium between AKT/mTOR and P21/P53 pathways (Article in preparation)We tried to evaluate in vitro how knockdown BMAL1 (BMAL1-KD) by shRNA influences human colorectal cancer cell (CRC) behavior.The results revealed that BMAL1-KD triggered different CRC cell fates based on distinct p53 status in different cell lines. First, after BMAL1 knockdown, two primary CRC cell lines (HCT116 and SW480) presented a more evident AKT/mTOR activation than the metastatic colon carcinoma cell line, SW620. Furthermore, although both primary CRC cell lines presented a significant increase of AKT/mTOR activity, they had different P53 status (WT or mutant) and activation pattern. Under these context, SW480 BMAL1-KD cells exhibited increased senescence but HCT116 BMAL1-KD cells showed firstly a transient apoptosis and then higher proliferation rate.Thus, our work uncovered the crucial role of BMAL1 to balance a central metabolism regulator AKT/mTOR and a stress response pathway P53/P21 in CRC cell lines, which highlighted the importance of BMAL1 in CRC development and aging progression.3. BMAL1 knockdown leans epithelial–mesenchymal balance toward epithelial properties and decreased the chemoresistance of colon carcinoma cell (Article in preparation)Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is a critical early event in the invasion and metastasis of carcinoma, including colorectal cancer (CRC). In this work, we studied how BMAL1-KD alters the delicate equilibrium between epithelial and mesenchymal properties of three colon carcinoma cell lines (HCT116, SW480 and SW620).The results showed the molecular alterations after BMAL1-KD promote mesenchymal-to-epithelial transition-like changes mostly appeared in two primary CRC cell lines (HCT116 and SW480) compared to the metastatic cell line SW620. Subsequently, BMAL1-KD HCT116 and SW480 cells harbored a decreased migration, invasiveness and drug resistance capacities relative to their scramble counterpart cells. All these data suggested the importance of BMAL1 on EMT inducing in colon carcinoma cells.

Les Dinoflagellés sont des eucaryotes unicellulaires photosynthétiques qui participent à une production importante du phytoplancton et sont donc à la base de la chaîne alimentaire. Bien qu’ils soient des eucaryotes, leur organisation génétique présente plusieurs particularités qui leur sont singulières. Contrairement à tous les eucaryotes chez qui les chromosomes ne se condensent qu'au moment de la mitose, les chromosomes des dinoflagellés restent condensés pendant tout le cycle cellulaire. La mitose des dinoflagellés est distinguée de la mitose ordinaire des cellules eucaryotes. Le noyau de Lingulodinium polyedrum reste intact et son enveloppe nucléaire ne se brise pas pendant la mitose. Les microtubules devraient ainsi se coller à la membrane nucléaire du côté du cytoplasme pour tenter de s'accrocher aux chromosomes qui eux sont attachés à la surface interne de la membrane, le fuseau mitotique traverse donc le noyau par une ou plusieurs invaginations nucléaires ou canaux. Lingulodinium polyedrum est considéré un organisme modèle pour étudier les rythmes circadiens. Cette étude illustre les changements morphologiques des chromosomes durant les différents stades de la mitose, en utilisant le microscope électronique à transmission et microscope à fluorescence. Le transcriptôme de Lingulodinium polyedrum a été utilisé pour recenser les composants régulateurs conservés contrôlant l’entrée en phase S ou en phase M, telles que des cyclines ou des Cdks. Mots-clés : Lingulodinium polyedrum, dinoflagellé, cycle cellulaire, rythme circadien, mitose, phase S, phase M, cycline, CDK, transcriptome / Dinoflagellates are unicellular photosynthetic eukaryotes comprising a major part of the phytoplankton and thus, represent the foundation of the food chain. Although dinoflagellates are eukaryotes, their genetic organization has several features which are unique to them. Unlike all eukaryotes in which the chromosomes condense only at the moment of mitosis, dinoflagellates chromosomes stay condensed throughout the cell cycle. Furthermore, the mitosis of dinoflagellates is distinguished from the ordinary mitosis of eukaryotic cells. The nucleus of Lingulodinium polyedrum remains intact and its nuclear envelope does not break down during mitosis. Microtubules stick to the nuclear membrane on the side of the cytoplasm and link to the chromosomes that are attached to the inner surface of the membrane by transmembrane proteins. The mitotic spindle therefore passes through the nucleus by one or more nuclear invaginations or channels. Lingulodinium polyedrum is considered as model organism for studying circadian rhythms among which is featured the cell cycle. This study illustrates the morphological changes of chromosomes during the various stages of mitosis, by transmission electron microscope and a fluorescence microscope. The transcriptome of Lingulodinium polyedrum was used to identify conserved regulatory components controlling entry into S-phase or M phase, such as cyclins or Cdks.

L'objectif principal de ma thèse est l’exploration de l’impact clinique d’une perturbation du système circadien chez les patients cancéreux. J’ai démontré une relation robuste entre le rythme d'activité-repos et survie, symptômes et qualité de vie. J’ai mis en évidence et caractérisé la dynamique du système circadien des patients sous chimiothérapie. J’ai montré qu’une bonne tolérance conditionnait l’efficacité de la chronothérapie. Ces résultats me conduisent à proposer de cibler le système circadien pour améliorer les symptômes des patients et l’efficacité des traitements anticancéreux. / The circadian timing system controls several temporal aspects of physiology and behaviour in laboratory animals and humans. The disruption of the circadian timing system results in the occurrence of alterations at various levels of organisation: central coordination, circadian physiology, molecular clocks and signalling pathways. In particular, a circadian disruption induced by long-haul flights across several time-zones or by shift work is associated with the appearance of systemic symptoms, such as fatigue, mood disorders and appetite loss. These symptoms, related to circadian disruption, are also frequently found in cancer patients, as a consequence of their neoplastic disease or its treatment. My PhD work is part of the research regarding the role of the circadian timing system in the development of the symptoms associated with cancer and its treatment, in tumor progression and in patients’ survival. Its perspective is to identify novel therapeutic options. In particular, the general objectives of this thesis consist in the definition of the relationships between symptoms and circadian function of patients before and during chemotherapy, and in the quantification of the clinical impact of circadian disruption on quality of life and survival. I have focused in particular on patients with metastatic colorectal cancer, third cancer for incidence and mortality. These studies confirm the role of the circadian timing system in the occurrence of systemic symptoms in cancer patients, without treatment or during it. This study is currently ongoing in collaboration with the NIH in the United States. In conclusion, this work leads me to propose an innovative therapeutic approach aimed at shielding and/or restoring the integrity of the circadian timing system. This novel strategy should improve the therapeutic index of chemotherapy, by increasing its efficacy and decreasing its toxicity, still reducing the occurrence of symptoms, preserving the quality of life and prolonging the survival of cancer patients. The implementation of this strategy relies on the non-invasive monitoring of biomarkers of the circadian timing system and on the personalization of chronotherapy delivery.

Ces dernières années ont vu le développement du commerce international entraînant une accélération des mouvements intercontinentaux d'espèces. Ces multiples introductions sont à l'origine de nombreux cas d'invasion, où les espèces s'établissent et se dispersent. Dans le nouvel environnement, étudier les facteurs liés à la niche écologique permet de comprendre comment se déroule l'établissement des espèces introduites au sein de la communauté d'espèces résidentes. L'hypothèse de la niche vide, qui prédit que l'invasion est possible car un espace vide existe au sein des niches écologiques de la communauté résidente, est un des facteurs facilitants de nombreux cas d'invasion. Par ailleurs, la stratégie d'exploitation de la ressource par l'espèce invasive au sein de la niche écologique peut aussi expliquer la propension d'une espèce à envahir ou non le nouvel environnement. L'objectif de cette thèse est d'explorer l'importance de ces hypothèses dans le succès invasif, au travers de l'exemple de Drosophila suzukii. Introduite en 2008 en Europe et aux Etats-Unis, cette espèce a envahi chacun des continents en moins de 7 ans. Elle est la seule espèce européenne de drosophiles capable de pondre à l'intérieur de fruits sains omniprésents, au sein d'une niche écologique vide de tout compétiteur. Elle est à l'origine de gros problèmes pour la culture de fruits cultivés et se retrouve être l'un des ravageurs majeurs en production de fruits rouges. Mieux comprendre son invasion, sa niche écologique et sa stratégie de sélection d'habitat permet de mieux lutter contre l'insecte, notamment par des méthodes permettant de perturber la localisation des fruits dans l'environnement. Cet aspect appliqué est aussi un objectif important de cette thèse CIFRE, financée pour optimiser la lutte par piégeage massif / In the last few decades, the development of international trade has seen resulting in an acceleration of intercontinental movements of species. These multiple introductions are the cause of many cases of invasion, where species are established and spread. In the new environment, studying factors related to the ecological niche help understanding what happens during the establishment of introduced species within the community resident species. The “empty niche hypothesis”, which predicted that the invasion is possible because a gap exists in the ecological niches of the resident community, is one of the facilitating factors of many cases of invasion. In addition, the strategy of utilization of the resource by the invasive species in the ecological niche may also explain the propensity of a species to invade or not the new environment. The objective of this thesis is to explore the significance of these assumptions in the invasive success, through the example of Drosophila suzukii. Introduced in 2008 in Europe and the US, this species has invaded every continent in less than 7 years. It is the only European species of fruit flies that can lay eggs inside healthy fruits, which are omnipresent, in an ecological niche free of any competitor. It is the cause of dreadful issues for grown fruit and is one of the major pests in production of berries. Better understand its invasion, its ecological niche and habitat selection strategy help better fighting the insect, including methods to disrupt the location of fruit in the environment. This applied context is also an important aspect of this thesis, funded also to optimize the fight by mass trapping

Chez l'homme, la lumière influence 1) les rythmes circadiens, 2) le cycle veille-sommeil, et 3) active les fonctions non-visuelles. La rétine qui reçoit et traite l’information lumineuse possède des caractéristiques uniques de sensibilité à la lumière qui dépendent de la longueur d'onde. Elle se compose de photorécepteurs visuels (cônes S-, M-, ou L-) présentant une sensibilité au bleu, vert, et rouge et des photorécepteurs non-visuels (les cellules ganglionnaires à mélanopsine, ipRGCs) sensible à 480nm. Peu d'études ont étudié l'impact de lumières colorées sur les fonctions non-visuelles. De telles études ont utilisées des lumières monochromatiques de longue durée, administrées après les horaires normaux de coucher, avec une pupille dilatée. Cela contraste avec l'exposition à la lumière ambiante. Comment celle-ci influence la dynamique des réponses non-visuelles et est-ce que leur intensité ou leur composition de couleur influe sur les rythmes circadiens n'est toujours pas élucidée.Nous avons étudié les effets d’une lumière polychromatique sur les dynamiques de l'activité corticale (EEG), le réflexe pupillaire, la suppression de la mélatonine, la fréquence cardiaque, la température et les performances neurocomportementales. 28 sujets hommes ont été exposés à 4 stimuli lumineux de 50 min, entre 19-2300 h. Les stimuli avaient une contribution mélanopique différente, mais une densité de photons identique de 10e14 photons/cm²/s. Cela nous a permis de disséquer les contributions relatives des photorécepteurs non-visuels/visuels dans les fonctions non-visuelles. Dans une seconde étude, les photorécepteurs et niveaux de lumière nécessaires pour 1) initier et saturer la suppression de la mélatonine et 2) les plages actives ont été calculés. Ces résultats ont des implications dans notre compréhension des effets d’une exposition à la lumière artificielle sur la veille et le sommeil et les troubles du rythme circadien tels que le syndrome du retard de phase / In humans, light influences 1) circadian rhythms, 2) sleep-wake cycle, and 3)activate non-visual functions. While white bright light studies provide insight on the effect of light per se, the retina consists of visual photoreceptors (S-M-L cones) exhibiting sensitivity in blue, green, red colour range and non-visual photoreceptors (intrinsically photosensitive retinal ganglion cells, ipRGCs) most sensitive at 480nm. Few studies investigated the impact of coloured light corresponding to the different photoreceptors on light-dependent physiology. Such studies employed long duration monochromatic light, administered past normal bedtimes, after pupil dilator application. This contrasts with real-life light exposure. Furthermore, the link between light, non-visual responses and sleep-wake cycle has not been dynamically assessed. How ambient light influences the kinetics of non-visual responses and whether their intensity or colour impacts circadian rhythms is still unclear.We investigated polychromatic light exposure on the kinetics of cortical activity (EEG), pupillary light reflex, melatonin suppression, heart rate, temperature and neurobehavioral performances in humans. In a first study, 28 males were exposed to 4 light pulses of 50 min each from 19-2300 h. Light pulses had different melanopic contribution but identical photon density of 1014 photons/cm²/s. This allowed us to dissect relative contributions of non-visual/visual photoreceptors on light-dependent physiology and wakefulness markers. In a second study, we determined the sensitivity and thresholds of nocturnal melatonin suppression by light and the photoreceptors involved. Light levels needed to 1) initiate suppression, 2) saturation and 3) the active ranges were calculated. These findings have implications in our understanding of artificial light exposure on the sleep-wake cycle and circadian rhythm disorders such as delayed sleep phase disorder

La découverte du rôle des insectes en tant que vecteurs de pathogènes, établi depuis plus d'un siècle, a été l'élément moteur de la discipline « entomologie médicale et vétérinaire ». Malgré le succès de nombreuses campagnes de prévention et de programmes de lutte, nous assistons depuis une trentaine d'années à l'émergence et à la recrudescence de maladies à transmission vectorielle. Le virus de la fièvre catarrhale ovine (FCO) (Reoviridae : Orbivirus) est un très bon exemple de virus émergent en Europe dont les mécanismes de transmission sont encore peu connus dans cette région. Ce virus est transmis par des moucherons hématophages du genre Culicoides (Diptera : Ceratopogonidae) aux ruminants sauvages et domestiques. En Europe, la FCO a été pendant longtemps considérée comme une maladie exotique. À partir de 1998, plusieurs incursions apparaissent dans l'ouest du bassin méditerranéen en lien avec la remontée vers le nord de populations de Culicoides imicola, le principal vecteur afrotropical. À partir d'août 2006, l'apparition et la transmission du sérotype 8 dans le nord de l'Europe, dans des zones où C. imicola est absent, révèle l'importance des espèces autochtones et la nécessité de comprendre leur rôle vecteur. Ce travail s'intéresse aux mécanismes de transmission du virus de la FCO en Europe non méditerranéenne, en i) présentant un état de l'art de la biologie et l'écologie des Culicoides adultes, ii) en évaluant les conditions possibles d'utilisation de pièges pour estimer le taux de piqûre et iii) en décrivant les comportements trophiques pour les espèces d'intérêt vétérinaire. / The discovery of insects as pathogens vectors was established for over a century and was the driving force behind the discipline “medical and veterinary entomology”. Despite the success of some prevention and control program campaigns, the emergence and spread of vector-borne diseases occurred dramatically during this last thirty years. Bluetongue virus (BTV) (Reoviridae: Orbivirus) is a good example of emerging virus in Europe, with a little understanding of the epidemiology of this disease. This virus is transmitted by blood-sucking midges of the genus Culicoides (Diptera: Ceratopogonidae) to wild and domestic ruminants. In Europe, BT was considered an exotic disease. In 1998, several incursions appeared in the western Mediterranean Basin in line with the northward progression of C. imicola populations, the main afrotropical vector. From August 2006, the emergence and transmission of serotype 8 in northern Europe, in areas where C. imicola is absent, revealed the importance of autochthonous species and the urgent need to understand their role as vector. This work gives new insights into the understanding of BTV transmission in northern Europe: i) presenting a state of the art review of the biology and ecology of Culicoides adults, ii) assessing different methods to study the biting rate and iii) highlighting trends in host-seeking behavior.