Notre équipe a démontré précédemment que les cellules dendritiques (DC) traitées par l’Acide Mycophénolique (DC-MPA) induisaient des lymphocytes T (LT) CD4+ régulateurs (iTreg). Dans ce travail, nous avons démontré que les iTreg supprimaient l’allocytotoxicité des LT CD8+ indépendants des LT CD4+. D’autre part, nous avons montré que des LT préactivés en conditions inflammatoires induisaient via CTLA-4 la synthèse d’IL-12 par les DC. Le blocage de CD28 dans les mêmes conditions inhibait la production d’IL-10 et d’Interferon-g mais n’affectait pas celle d’IL-12. Enfin, des LT préactivés par des DC allogéniques différenciées en présence d’IL-10 (DC-10) étaient hyporéactifs, mais de façon surprenante, étaient dénués d’activité régulatrice. Ce travail a montré pour la première fois chez l’homme la capacité des Treg induits à réguler l’allocytotoxicité des LT CD8+. Il suggère aussi que CTLA-4 exprimée par des LT préactivés orientait la réponse immunitaire vers Th1, via un ligand sur la DC, non commun avec CD28. / This work has studied several aspects of the regulation of the immune response in human. Works in our laboratory have previously demonstrated that Mycophenolic Acid-Treated Dendritic Cells (MPA-DC) induced CD4+ regulatory T cells (iTreg). In this work and for the first time in human, we demonstrated that allospecific iTreg suppressed helpless CD8+ T-Cells allocytotoxicity. On the other hand, we have shown that preactivated T-Cells in inflammatory conditions induce IL-12 synthesis by DC through CTLA-4 engagement. Blockade of CD28 in this interaction inhibited the production of IL-10 and Interferon-g without affecting that of IL-12. Finally, allogeneic DC differentiated in the presence of IL-10 (DC-10) induced T cell hyporesponsiveness without any regulatory activity. This work has highlighted the ability of allospecific iTreg to regulate CD8+ T-Cells allocytotoxicity and suggested that the engagement of CTLA-4 expressed by preactivated T cells polarized the immune response towards Th1, via a ligand on DC, different from that of CD28.

Le milieu marin représente une source d'inspiration pour les chimistes, grâce à l'incroyable diversité structurale des composés isolés des organismes et micro-organismes marins. Parmi eux, la laxaphycine B, un lipopeptide cyclique isolée de la cyanobactérie Anabaena torulosa est comme la plupart des peptides marins produit selon une voie de biosynthèse non ribosomale « NRPS /PKS » et présente une forte activité cytotoxique sur différentes lignées cellulaires cancéreuses. Une des problématiques de ce lipopeptide est l'absence d'information sur son mécanisme d'action. Afin d'identifier des cibles potentielles, mais surtout d'entreprendre des études des relations structure-activités, la confirmation de sa structure est nécessaire. C'est dans cette optique que nous avons entrepris la synthèse de la laxaphycine B en synthèse peptidique en phase solide (SPPS). Dans un premier temps, nous avons entrepris la synthèse des quatre aminoacides non ribosomaux. Dans un second temps, nos efforts se sont concentrés sur le développement d'une stratégie de synthèse pour l'obtention de ce lipopeptide. En dernier lieu, nous avons étudié la structure secondaire possible de la laxaphycine B, afin d'apporter une explication sur son mécanisme d'action. / Marine environment is a source of inspiration for chemists, thanks to the incredible structural diversity isolated from marine organisms and microorganism's compounds. Among them, laxaphycine B, a cyclic lipopeptide isolated from Anabena torulosa cyanobacteria, as like most marine peptides produced by a non-ribosomal biosynthesis pathway "NRPS/PKS”. Furthemore, this peptide has shown a strong cytotoxic activity on various cancer cell lines. One of the problems of this lipopeptide, is the lack of information on its mechanism of action. To identify potential targets and also to study in structure activity relationships, confirmation of its structure is necessary. It is in this context that we undertook laxaphycine B's synthesis using SPPS. In a first step, the four non-ribosomal aminoacids have been synthesized. In a second step, our efforts have focused on the development of a synthesis strategy to obtain laxaphycine B. Lastly, we studied the laxaphycin B's secondary structure to understand its mechanism of action.

Le présent travail rend compte des études phytochimiques et biologiques d'extraits non volatils de quatre plantes utilisées au Bénin dans le traitement du diabète. La première partie passe en revue la bibliographie sur les plantes sujettes à notre étude. Dans cette partie, la systématique, l'importance en pharmacopée ainsi que les travaux déjà effectués sur ces plantes ont été présentés. La deuxième partie présente le mode d'extraction et les études chimiques des extraits et les résultats obtenus. La spectrophotométrie a permis de déterminer quelques grandes familles de composés présents dans les extraits : les polyphénols totaux, les flavonoïdes et les tanins tandis que la GC/MS et la LC/MS ont servi à mettre en exergue la présence de composés volatils et non volatils. La troisième partie décrit les tests biologiques in vitro et ex vitro effectués sur les extraits. Les extraits ont montré de manière générale des activités : inhibitrice de l' α-glucosidase, antioxydantes (DPPH, FRAP, ORAC), antimicrobiennes et l'une (Bridelia ferruginea) une activité cytotoxique sur les cellules cancéreuses (PA1, MCF7, PC3, DU-145), avec une efficacité variable d'une plante à une autre. La quatrième partie discute de manière générale des résultats issus des études phytochimiques et des tests biologiques. Parmi les quatre échantillons de plantes sélectionnées pour notre étude, seul l'extrait semi-éthanolique des racines de Ceiba pentandra a une faible teneur en familles de composés dosés et présente des activités biologiques (ci-dessus citées) faibles comparativement aux extraits de Bridelia ferruginea, de Pseudocedrela kotschyi et de Polygonum senegalensis. L'ensemble des résultats tant sur le plan chimique que biologique met en évidence les potentialités des extraits de plantes étudiées, pour une exploitation à des fins thérapeutiquesfutures. / The present work had reported on the phytochemical and biological studies of non-volatile extracts of four plants used in Benin for diabetes treatment. The first part reviewed the bibliography of investigated plants in our study. In this part, the systematic, the importance in the pharmacopoeia and the previous works done on these plants were presented. The second part has presented the extraction method and chemical studies of the extracts and results obtained. The spectrophotometry has permitted to identify some important families of compounds in the extracts: the total polyphenols, flavonoids and tannins whereas the GC / MS and LC/MS were used to highlight the presence of volatile and non-volatile compounds. The third part described the biological tests in vitro and ex vitro carried out on the extracts. The extracts showed in general activities: α-glucosidase inhibition, antioxidant (DPPH, FRAP, ORAC), antimicrobial, and one of them (Bridelia ferruginea) were cytotoxic on cancer cells (PA1, MCF7, PC3, DU-145), with a variable efficiency from one plant to another. The fourth part had discussed in general about the results obtained from phytochemical studies and biological tests. Among the four plants samples selected for our study, only the semi-alcoholic extract of Ceiba pentandra roots had a low-dosed compounds families and presented of this biological activities (cited below) low comparatively to Bridelia ferruginea, Pseudocedrela kotschyi and Polygonum senegalensis extracts. Both of the chemical and biological results highlight the potential of certain species for future exploitation of their non-volatile extract for therapeutic purposes.

Le rôle des lymphocytes T CD4+ dans la réponse immune anti-tumorale s'est révélé être de plus en plus important au cours de ces dix dernières années. Nous nous sommes attachés à l'étude de leur fonction dans les lymphomes malins non hodgkiniens de type B. <br />Dans la première partie de ce travail de thèse, nous avons étudié un modèle à partir des cellules fraîches splénique d'un patient porteur d'un lymphome B splénique de la zone marginale. Nous avons pu déterminer un effet fonctionnel des lymphocytes T CD4+ réactifs par rapport aux cellules malignes B autologues. Ces cellules T CD4+ sont capables d'induire une différenciation des lymphocytes B tumoraux en plasmocytes, et cette induction a été dévoilée pour la première fois dans un système cellulaire autologue. <br />Nous avons ensuite étudié la capacité fonctionnelle des lymphocytes T CD4+ réactifs sur une lignée de lymphome B folliculaire obtenue dans notre laboratoire. Nous avons obtenu un effet cytotoxique par les cellules T CD4+ totales autologues venant des lymphocytes du sang périphérique. Cependant, cette cytotoxicité s'est montrée à la fois sur les cellules B malignes et les cellules B normales lymphoblastoïdes. Un clonage a été ensuite réalisé dans le but d'écarter les clones non spécifiques et de trouver des clones T cytotoxiques spécifiques des cellules malignes. Parmi les six clones obtenus, trois sont spécifiques et ils possèdent un TCR identique Vb17-Db1-Jb1.2. Ces clones exercent une cytotoxicité contre les cellules tumorales en reconnaissant l'antigène tumoral présenté par la molécule HLA-II DP et leur mécanisme de lyse correspond à la voie perforine/granzymes. <br />Ces deux résultats nous ont permis de conclure que les cellules T CD4+ peuvent induire un effet direct anti-tumoral avec des mécanismes variés. Ce travail donne de nouveaux arguments concernant le rôle pivot des lymphocytes T CD4+ dans l'immunité anti-tumorale et permet d'envisager l'identification de l'antigène tumoral.

Le cancer, la malaria et bien d'autres infections bactériennes sont de plus en plus résistants aux traitements existants. Dans le but de trouver de nouveaux médicaments plus efficaces contre les agents potentiellement responsables de ces maladies, l'homme a de plus en plus recourt aux plantes comme source de nouveaux principes actifs. Près de 40% des médicaments approuvés entre 1983 et 1994 étaient des produits naturels ou leurs dérivés; et 80% des anticancéreux et antibiotiques sont d'origine naturelle. Le brévifoliol, un abéotaxane, isolé des aiguilles et tiges de Taxus brevifolia du Pacifique, est très peu cytotoxique mais il est capable d'inhiber l'activité de transport de médicaments anti-cancer de la glycoprotéine-P (P-gp), une protéine membranaire en partie responsable du phénomène de la multi-résistance aux médicaments en chimiothérapie. Dans le cadre de ce projet, du fait de sa grande quantité relative dans la plante, nous nous sommes intéressés à synthétiser de nouveaux dérivés de brévifoliol susceptibles d'augmenter son profil thérapeutique. Les travaux consistent à effectuer des réactions de couplage du brévifoliol avec différents dérivés d'acide cinnamique. Ensuite, l'activité inhibitrice de la P-gp de ces dérivés a été évaluée sur des cultures cellulaires des CHRC5 au laboratoire de la professeure Averill du Département des Sciences Biologiques de l'UQAM. Des dix dérivés du brévivoliol synthétisés, quatre de ces dérivés à savoir : 5,13-bis-p,m-diméthoxycinnamoyl brévifoliol (64), 13-p-méthylcinnamoyl brévifoliol (66), 5-p-fluorocinnamoyl brévifoliol (69) et 5-p-tritluorométhylcinnamoyl brévifoliol (70) ont démontré un potentiel inhibiteur de P-gp supérieur à celui de la cyclosporine A. Les dérivés 13-p,m-diméthoxycinnamoyl brévifoliol (62), 5-p-chlorocinnamoyl brévifoliol (67), 5-(3'-phénylpropanoyl) brévifoliol (71) et 5-p-méthylcinnamoyl brévifoliol (65) possèdent une activité cytotoxique et anti-P-gp bonne ou moyenne. Ces dérivés favorisent une accumulation cellulaire d'adriamycine dans les cellules. Par contre les dérivés 5-p,m-diméthoxycinnamoyl brévifoliol (60) et 13-p-chlorocinnamoyl brévifoliol (68) ont une activité moindre. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Hémi-synthèse, Brévifoliol, Glycoprotéine-P, Cytotoxicité.

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

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de la thématique du laboratoire de Pharmacognosie de l’UFR Pharmacie, au sein de l’Université de Bourgogne. Elle vise essentiellement la recherche de molécules d’origine végétale issue de la biodiversité tropicale dotées d’une activité antitumorale, dont principalement les saponines. Ce sont des glycosides triterpéniques ou stéroïdiques connus pour leurs nombreuses propriétés pharmacologiques. L’étude de 6 espèces végétales appartenant à 3 familles à savoir Acanthophyllum elatius, A. lilacinum, A. sordidum et Arenaria montana (Caryophyllaceae), Securidaca welwitschii (Polygalaceae) et Allium schoenoprasum (Alliaceae) a conduit à l’isolement et à la caractérisation de 24 glycosides naturels. Il s’agit de 13 saponines triterpéniques parmi lesquelles 10 sont de structure nouvelle ainsi que 11 saponines stéroïdiques dont 7 nouvelles. Les structures ont été élucidées principalement par l’utilisation de la RMN 2D ainsi que la spectrométrie de masse. 10 des 24 molécules isolées ont été testées en vue d’évaluer leurs activités cytotoxiques sur deux lignées cellulaires cancéreuses coliques (HT-29 et HCT 116). Nos résultats montrent que 9 d’entre elles possèdent une activité cytotoxique significative. Des relations structure/activité ont été ainsi proposées. / This thesis was realized in the laboratory of Pharmacognosy, in the Pharmacy section of the Bourgogne University. The main theme of this laboratory is the research of natural saponins from the tropical biodiversity, with antitumoral activities. These molecules are triterpenic or steroidic glycosides, well known for their various pharmacological activities. The study of 6 species belonging to 3 different families : Acanthophyllum elatius, A. lilacinum, A. sordidum and Arenaria montana (Caryophyllaceae), Securidaca welwitschii (Polygalaceae) and Allium schoenoprasum (Alliaceae), led to the isolation and characterization of 24 natural glycosides. Among them, 13 were triterpenic saponins with 10 new structures and 11 were steroidic saponins with 7 new structures. The spectral analysis was achieved using mainly 2D NMR and mass spectrometry. The cytotoxic activities of 10 isolated compounds were evaluated on 2 strains of human colon cancer cells (HT-29 et HCT 116) and 9 were active ones. Structure/activity relationships were also proposed.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de la thématique du Laboratoire de Pharmacognosie de l’UFR Pharmacie, au sein de l’Université de Bourgogne. Elle vise essentiellement la recherche de molécules d’origine végétale principalement des saponines biologiquement actives issues de la biodiversité tropicale. Dans ce contexte l’étude de plantes malgaches, Polycarpaea corymbosa Lamk. (CARYOPHYLLACEAE), Pittosporum verticillatum Bojer subsp. verticillatum (PITTOSPORACEAE), Solanum incanum L. et S. heteracanthum Dunal. (SOLANACEAE) a conduit à l’isolement de quinze glycosides naturels par les techniques de chromatographie solide-liquide, de chromatographie liquide à moyenne pression, de flash chromatographie, et de chromatographie liquide sous vide. Les structures ont été élucidées principalement par les techniques spectroscopiques de RMN-1D et -2D, et de spectrométrie de masse. Il s’agit de neuf saponines triterpéniques de type oléanane, parmi lesquelles sept sont des nouveaux composés naturels, ainsi que cinq saponines stéroïdiques de type spirostane et furostane, dont une nouvelle, et un glycoalcaloïde stéroïdique connu. Treize molécules isolées ont été testées en vue d’évaluer leurs activités cytotoxiques sur six lignées cellulaires cancéreuses humaine et animale. Nos résultats montrent que quatre d’entre elles possèdent une cytotoxicité significative sur les lignées HT-29, HCT 116, SW480, DU145, EMT6, et H9c2. / This thesis was carried out in the Laboratory of Pharmacognosy, in the Pharmacy section of the University of Burgundy. The principal theme of this laboratory is the research of natural compounds from tropical biodiversity, mainly saponins. In this context, the study of Malagasy plants, Polycarpaea corymbosa Lamk. (CARYOPHYLLACEAE), Pittosporum verticillatum Bojer subsp. verticillatum (PITTOSPORACEAE), Solanum incanum L. and S. heteracanthum Dunal. (SOLANACEAE) led to the isolation of fifteen natural glycosides by column chromatography, medium pressure liquid chromatography, flash chromatography, and vacuum liquid chromatography. The structures were elucidated mainly by the use of spectroscopic techniques, NMR-1D and -2D, and mass spectrometry. The compounds were characterized as nine triterpene saponins of the oleanane type, among them seven are new natural compounds, five steroid saponins of the spirostane or furostane type, among them one new, and one known steroid glycoalkaloid. Thirteen of compounds were tested for cytotoxicity against six human and animal cancer cell lines. Our results show that four of them have significant cytotoxicity on cell lines HT-29, HCT 116, SW480, DU145, EMT6, and H9c2.

L’objectif de cette thèse est de préparer et caractériser de nouveaux agents théranostiques potentiels à base de complexes de ruthénium portant des molécules biologiquement actives. Pour évaluer potentiel théranostique des nouveaux composés les propriétés de luminescence et la cytotoxicité ont été considérées. Quatre nouveaux ligands portant des substituants a activité biologique: 5-(4-4’-methyl-[2,2’-bipyridine]-4-ylbut-1-yn-1-yl)pyridine-2-carbaldehyde semicarbazone (L1), 3-(5-4’-methyl-[2,2’-bipyridine]-4-ylpentyl)imidazolidine-2,4-dione (L2), 5,5-dimethyl-3-(5-4’-methyl-[2,2’-bipyridine]-4-ylpentyl)imidazolidine-2,4-dione (L3) and [1-(5-4’-methyl-[2,2’-bipyridine]-4-ylpentyl)-2,5-dioxoimidazolidin-4-yl]urea (L4) ont été prepares, caractérisés et engagés dans la synthese des complexes de ruthénium correspondants. Six complexes ont été obtenus a partir du ligand L1 ([Ru(bpy)2(L1)]2+, [Ru(Mebpy)2(L1)]2+, [Ru(tBubpy)2(L1)]2+, [Ru(Phbpy)2(L1)]2+, [Ru(dip)2(L1)]2+, [Ru(SO3dip)2(L1)]2-) et trios a partir de L2, L3 and L4 ([Ru(bpy)2(L2)]2+, [Ru(bpy)2(L3)]2+, [Ru(bpy)2(L4)]2+) (bpy = 2,2’-bipyridine, Mebpy = 4,4’-dimethyl-2,2-bipyridine, tBubpy = 4,4’-tert-butyl-2,2’-bipyridine, Phbpy = 4,4’-diphenyl-2,2-bipyridine, dip = 4,7-diphenyl-1,10-phenantroline and SO3dip = 4,7-di-(4-sulfonatophenyl)-1,10-phenantroline). Les propriétés spectroscopiques et photophysiques des composés ont été étudiées. La présence des ligands L1-L4 conduit a une décroissance du rendement quantique et de la durée de vie de l’état excité en comparaison des complexes non substitués [Ru(bpy)3]2+. Des calculs DFT montrent que les ligands L1-L4 n’influencent pas la géométrie du complexe mais accroissent le niveau énergétique de la HOMO induisant des band gap HOMO-LUMO plus faibles. Les interactions entre les complexes et l’human serum albumin (HSA) ont été étudiées. Tous les complexes préparaés montrent une tres forte affinité pour HSA – La constante d’association 105 M-1s-1 témoigne de la formation d’adduits Ru-HSA stables. Il a aussi été démontré que les complexes de ruthénium se lient préférentiellement a la poche hydrophobe des protéine, située dans le site 1 de Sudlow dans le sous domaine II A. Des études préliminaires ont montré que les complexes de ruthénium préparés presentent une activité cytotoxique vis-à-vis de diverses lignées de cellules cancéreuses. Cette activité associée aux bonnes propriétés de luminescence (rendement quantique, durée de vie) fait des nouveaux complexes des candidats potentiels pour les applications théranostiques / The main goal of this thesis was synthesis and preliminary characterization of novel ruthenium(II) polypyridyl complexes bearing biologically active molecules as potential theranostic agents. Luminescence for the diagnostic applications, and cytotoxicity for the anticancer, therapeutic applications are considered as the theranostic properties. Four new ligands containing biologically active moieties - 5-(4-4’-methyl-[2,2’-bipyridine]-4-ylbut-1-yn-1-yl)pyridine-2-carbaldehyde semicarbazone (L1), 3-(5-4’-methyl-[2,2’-bipyridine]-4-ylpentyl)imidazolidine-2,4-dione (L2), 5,5-dimethyl-3-(5-4’-methyl-[2,2’-bipyridine]-4-ylpentyl)imidazolidine-2,4-dione (L3) and [1-(5-4’-methyl-[2,2’-bipyridine]-4-ylpentyl)-2,5-dioxoimidazolidin-4-yl]urea (L4) were synthesized and characterized. The ligands were used to obtain nine novel ruthenium(II) polypyridyl complexes. Six complexes were synthesized with ligand L1 ([Ru(bpy)2(L1)]2+, [Ru(Mebpy)2(L1)]2+, [Ru(tBubpy)2(L1)]2+, [Ru(Phbpy)2(L1)]2+, [Ru(dip)2(L1)]2+, [Ru(SO3dip)2(L1)]2-) and three with ligands L2, L3 and L4 ([Ru(bpy)2(L2)]2+, [Ru(bpy)2(L3)]2+, [Ru(bpy)2(L4)]2+) (bpy = 2,2’-bipyridine, Mebpy = 4,4’-dimethyl-2,2-bipyridine, tBubpy = 4,4’-tert-butyl-2,2’-bipyridine, Phbpy = 4,4’-diphenyl-2,2-bipyridine, dip = 4,7-diphenyl-1,10-phenantroline and SO3dip = 4,7-di-(4-sulfonatophenyl)-1,10-phenantroline). The spectroscopic and photophysical properties of those complexes were determined. The presence of ligands L1-L4 in the structure of the complex decreased luminescence quantum yield and luminescence lifetime in comparison with unmodified [Ru(bpy)3]2+ complex. The theoretical calculations have shown that ligands L1-L4 do not have influence on ruthenium core geometry. However, they increased the energy of the HOMO that resulted in a shorter band gap. The simulated electronic absorption spectra were in a good agreement with the experimental data. The interactions between the studied ruthenium complexes and human serum albumin (HSA) were investigated. All studied Ru(II) complexes exhibited strong affinity to HSA with the association constant 105 M-1s-1, which suggests formation of Ru complex-HSA adducts. It was also determined that ruthenium complexes most likely bind to the hydrophobic pocket of protein, located in Sudlow’s site I in the subdomain II A. Preliminary cytotoxicity evaluation for the studied ruthenium complexes showed their cytotoxic activity towards cancer cell lines. Those results, together with good luminescence properties of the studied ruthenium complexes (luminescence lifetimes and luminescence quantum yield) make them interesting candidates for potential theranostic applications

Résumé : L'un des problèmes les plus difficiles auquel les technologies liées aux nanomatériaux font face est l'impact qu'elles ont sur la santé humaine et l'environnement. Il est donc primordial d'étudier les effets toxicologiques de ces technologies dont l'utilisation est très répandue dans divers domaines d'application. Par conséquence, dans ce projet, la cytotoxicité des matériaux présents dans la synthèse de nanotubes de carbone mono-parois (SWCNTs) par plasma thermique inductif (des matières premières au produit final) a été évaluée. Tout d'abord, l'influence du procédé plasma thermique inductif sur les propriétés physico-chimiques et cytotoxiques des matières premières (les catalyseurs commerciaux Co, Ni, Y203, Mo et le noir de carbone) a été déterminée. Un effet cytotoxique plus important a ainsi été révélé pour le Co commercial. De plus, bien que le procédé de plasma affecte les propriétés physico-chimiques de chaque catalyseur, seule la cytotoxicité du Ni a augmenté. La comparaison des particules de Ni après traitement par plasma avec les nanoparticules de Ni commerciales, a révélé que ces particules ayant pourtant une surface similaire avaient des cytotoxicités différentes. De plus, la toxicité des catalyseurs n'était pas principalement due à la libération d'ions. Afin d'évaluer la capacité du procédé de plasma thermique inductif à synthétiser des SWCNTs de haute qualité en utilisant des catalyseurs non toxiques, les effets du type et de la quantité de trois mélanges de catalyseurs (Ni-Y203, Ni-Co-Y203, et Ni-Mo-Y203) sur la production de SWCNTs ont été examinés. Les calculs thermodynamiques, en phase gazeuse et dans la phase de solution liquide, ont également été réalisés. Les résultats ont montré que le type de catalyseur affecte la qualité des SWCNTs et une qualité similaire peut être produite lorsque la même quantité de Co a été remplacée par le Ni. L'influence des SWCNTs produits avec trois mélanges de catalyseurs sur le comportement des préostéoblastes marins MC3T3-E I a été évaluée. Les SWCNTs ont été ajoutés sur les cellules attachées ou les cellules ont été ensemencées sur des plaques recouvertes de SWCNTs. Les SWCNTs ajoutés sur les cellules attachées affectent considérablement la viabilité cellulaire. Toutefois, la viabilité des cellules ensemencées sur les SWCNTs a seulement légèrement diminué à 24 h, même pour celles ensemencées sur les SWCNTs produits avec Ni-Co-Y203. De plus, les cellules peuvent proliférer en présence des SWCNTs dans les 48 h. Ainsi, sauf perturbation mécanique membranaire, ces SWCNTs ne semblent pas induire de cytotoxicité sévère sur les préostéoblastes. Les SWCNTs ont donc été purifiés et leur influence sur la prolifération des préostéoblastes, l'activation de la voie des BMPs ou Smad et la différenciation ostéoblastiques induites par l'addition de BMP-2 et BMP-9 a été étudiée. Le prétraitement des cellules par des SWCNTs pendant 24 h a accéléré l'activation des Smad1/518 induite par les BMPs. Après 72 h d'incubation avec BMP-2 ou BMP-9, les préostéoblastes prétraités avec des SWCNTs exprimaient des gènes codant pour des marqueurs ostéogéniques comme ostérix et octéocalcine et présentaient une forte activité de la phosphatase alcaline. Fait intéressant, la BMP-9 a favorisé la différenciation des préostéoblastes prétraités avec les SWCNTs de manière plus importante que la BMP-2. Par conséquent, la combinaison de la BMP-9 avec les SWCNTs semble être une voie prometteuse pour ta régénération osseuse. // Abstract : One of the most challenging issues that the technologies related to nanomaterials face is the impact they have on human health and environment. It is therefore of great importance to investigate the toxicological impacts of these technologies prior to their widespread utilization in different fields of application. Therefore, in this study, the cytotoxicity of the materials present throughout the process of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) synthesis by induction thermal plasma (from the feedstock materials to the final product) was evaluated. First of all, the influence of the induction thermal plasma process on the physico-chemical and cytotoxic properties of feedstock materials (i.e. commercial Co, Ni, Y203, Mo catalysts and carbon black) was investigated. The strongest cytotoxicity was observed for commercial Co compared to other catalysts. Although the thermal plasma process affected the properties of all catalysts, only the cytotoxicity of Ni was increased. Comparing the properties and cytotoxicity of the plasma treated Ni particles with commercial Ni nanoparticles revealed that the particles with similar surface area had different cytotoxicities. Plus, the observed cytotoxicity of the catalysts was not mainly due to the release of ions. In order to evaluate the capacity of the RF induction thermal plasma process to produce high quality SWCNTs using non-toxic catalysts, the effects of the type and quantity of three catalyst mixtures (Ni-Y203, Ni-Co-Y203, and Ni-Mo-Y203) on SWCNTs synthesis were examined. Thermodynamic calculations, in gas and particularly in liquid solution phases, were also performed. The results showed that catalyst type affected the quality of the SWCNT final product and similar quality SWCNTs was produced when the same amount of Co was replaced by Ni. Then, to investigate the cytotoxicity of the SWCNTs produced with the three catalyst mixtures, their effect was evaluated on the behavior of murine MC3T3-E1 preosteoblasts. Either SWCNTs were added on the attached cells or cells were seeded on the SWCNT-covered culture plates. SWCNTs which were added on the attached cells reduced cell viability drastically in a dose-dependent manner. However, the viability of the cells seeded on SWCNTs was only slightly decreased at 24 h, even on those produced with Ni-Co-Y203. Moreover, cells could proliferate within 48 h. Thus, except mechanical membrane disturbance, thermal plasma grown SWCNTs seemed to induce no severe cytotoxicity on MC3T3-El preosteoblasts. Consequently, SWCNTs were purified and their influence on the viability and proliferation of MC3T3-El preosteoblasts was determined. The impact of SWCNTs on Smad activation and cell differentiation induced by BMP-2 and BMP-9 was also studied. SWCNTs pm-treatment accelerated the Smadl/5/8 activation induced by both BMP-2 and BMP-9. It did not reduce the viability of preosteoblasts but slightly affected their proliferation at 48 h. Furthermore, after 72 h incubation with BMP-2 or BMP-9, preosteoblasts pm-treated with SWCNTs for 24 h could express genes encoding osteogenic markers such as osterix and osteocalcin and showed high alkaline phosphatase activity. Interestingly, BMP-9 favored the differentiation of preosteoblasts pre-treated with SWCNTs more remarkably than BMP-2. Therefore, combination of BMP-9 with SWCNTs seems to be a promising avenue for bone regeneration. [symboles non conformes]