Les laminines, composants majeurs des lames basales, sont des hétérodimères glycosylés formés de trois chaînes α, β et γ. La chaîne α1 de laminine (LMα1), caractéristique du trimère LM111 est indispensable au développement de la membrane limitante interne de la rétine, sa perte de fonction et mutation impactant négativement l’angiogenèse physiologique, tandis que sa surexpression stimule l’incidence de la tumorigenèse colique, la maturation des vaisseaux sanguins et l’expansion des fibroblastes. La LMα1 favorise la prolifération des cellules cancéreuses coliques et stimule l’expression du VEGFA, des composants de la voie Notch, de Dll4 et de ses cibles Hey1 et Hey2 dans le stroma tumoral. Inversement, la perte de fonction et la mutation de la LMα1 diminuent l’expression de Dll4, Hey1 et Hey2 dans la rétine. L’action de la LMα1 sur l’expression de ces facteurs proangiogéniques est sélective, car en étant une molécule chémoattractante pour les fibroblastes associés au cancer elle y stimule l’expression de VEGFA et de Dll4. Tandis que dans les cellules endothéliales, son action stimulatrice sur Dll4 s’accompagne de l’activation de la voie Notch. Chez l’homme, dans le contexte de tumorigenèse colique, la LMα1 est fortement exprimée. Cette surexpression s’accompagne d’une augmentation de l’expression du VEGFA et de Dll4. A la lumière de ces résultats, LMα1 pourrait constituer une cible potentielle dans les thérapies anti-anticancéreuses. / Laminins, major components of basement membrane are glycosylated heterodimers composed of three chains α, β and γ. Laminin α1 chain (LMα1), specific to LM111 trimer is essential in development of retinal inner limiting membrane. Loss of function and mutation of LMα1 negatively impact physiological angiogenesis, whereas its overexpression promotes colon cancer incidence, tumor cell proliferation, blood vessel maturation and fibroblast expansion. LMα1 stimulates VEGFA, Notch pathway components Dll4 and its targets Hey1 and Hey2 in tumor stroma. Contrarily, mutation and loss of function of LMα1 decrease Dll4, Hey1 and Hey2 expression in retina. LMα1 differentially regulates the expression of pro-angiogenic factors. As a chemoattractive molecule for cancer associated fibroblasts, LMα1 stimulates VEGFA and Dll4 expression in these stromal cells, while in endothelial cells, LMα1 stimulated Dll4 triggers Notch pathway activation. LMα1 is overexpressed in human cancer, which associated with increased expression of VEGFA and Dll4. In settings of these data, LMα1 could be a potential target in anticancer therapies.

Ce mémoire par article décrit le développement d’instrumentation optique et d’algorithmes qui ont servi à l’étude du développement rétinien du modèle murin par tomographie par cohérence optique (OCT de l’anglais, Optical Coherence Tomography). Le document est divisé en deux parties importantes. Le Chapitre 1 introduit les bases théoriques nécessaires à la compréhension de la problématique, alors que le Chapitre 2 décrit les outils qui ont été développés ou adaptés durant le projet pour mener à bien les expériences. Spécifiquement, les particularités du système optique développé pour permettre la focalisation d’un faisceau sur la rétine, maximiser le signal et minimiser l’impact des aberrations sphériques et de dispersion sur la qualité de l’image sont détaillées. Les algorithmes de traitement de signal OCT permettant la visualisation une tomographie sont aussi détaillés. La seconde partie est un manuscrit en préparation pour soumission au journal Investigative Ophthalmology & Visual Science pour publication. Le but de ce manuscrit est d’établir des chartes de référence détaillant la croissance et la maturation morphologique des tissus rétiniens de la souris wild-type (129S1/SvImJ) entre 7 et 21 jours de vie (Chapitre 3). L’article détaille l’algorithme de traitement d’images et de segmentation dédié à la quantification de l’épaisseur des tissus rétiniens dans le temps. Enfin, un aperçu des travaux de recherche rendus possibles par les outils développés dans ce projet est présenté. Cette section montre entre autres le potentiel de ces outils pour étudier des maladies développementales de la rétine. / This master thesis is including a manuscript submitted for publication and is divided into two sections. In particular, the document describes the development of optical instrumentation and methodological tools to study the retinal development in an animal model through optical coherence tomography (OCT). The first section is divided into two chapters. Chapter 1 describes the theoretical basis and the problem to solve. Chapter 2 describes the tools developed or adapted to enable the performance of the experiments. In particular, this chapter details the optical system designed to allow the optimal focalization of the light beam onto the retina, which maximizes the signal and minimizes the impact of spherical aberrations and light dispersion on image quality. Also, the processing algorithm used to segment retinal tissues from OCT tomography is discussed. The second section is divided into two chapters. Chapter 3 is a manuscript that was submitted for publication to Investigative Ophthalmology & Visual Science. This work describes the growth and maturation of specific retinal layers in the wild type mouse (129S1/SvImJ) between 7 and 21 days of life. The manuscript also describes the image processing and segmentation algorithm that allows the quantification of the thickness of the layers over time. Then, Chapter 4 describes specific research projects where these OCT imaging tools can be applied. Specifically, this chapter shows the potential to study retinal developmental diseases as well as perfusion methods.