Le remodelage bronchique présent dans l'asthme est considéré comme le résultat d'une réparation inefficace des dommages tissulaires causés par l'inflammation allergique des voies respiratoires. Il est caractérisé par une hyperplasie des cellules caliciformes, une déposition de collagène sous-épithéliale, une hyperplasie du muscle lisse et une néovascularisation. Puisque que le zinc est impliqué dans plusieurs processus physiologiques, incluant la réparation tissulaire, nous avons donc, dans un premier temps, évalué si une privation en zinc amplifie les caractéristiques du remodelage bronchique chez un modèle murin d'inflammation allergique chronique. Dans un deuxième temps, puisque les corticostéroïdes sont un traitement de choix dans l'asthme pour contrer l'inflammation, mais que leurs effets sur le remodelage bronchique ne sont toujours pas bien caractérisés, nous avons évalué l'impact d'un traitement à la dexaméthasone sur le remodelage bronchique d'un modèle murin d'inflammation chronique. Pour le volet zinc, nous avons utilisé un modèle murin dans lequel des souris mâles BALB/C ont été sensibilisées de façon intrapéritonéale et exposées chroniquement à l'ovalbumine nébulisée pendant 7 semaines. Les souris déficientes en zinc ont reçu une diète sans zinc pendant 4 semaines avant le début de l'expérimentation et durant l'exposition à l'allergène. Pour le volet dexaméthasone, le modèle utilisé est le même, mais les souris ont été exposées à l'ovalbumine nébulisée sur une période de 13 semaines. La dexaméthasone a été administrée dès le début de l'exposition pour un groupe et durant les 8 dernières semaines pour un autre groupe. Deux jours après la dernière exposition, un lavage broncho-alvéolaire (évaluation de l'éosinophilie et quantification de l'IL-13) a été réalisé et les souris ont été sacrifiées pour l'évaluation histologique de leurs voies respiratoires (coloration au PAS-bleu alcian et Trichrome de Masson). Nos résultats démontrent qu'une privation en zinc augmente significativement l'éosinophilie, la production d'IL-13, la déposition de collagène sous-épithéliale, l'hyperplasie des cellules caliciformes, la quantité d'hydroxyproline pulmonaire et le TGF[bêta]1 tissulaire, lorsque que comparé avec le groupe de souris ayant reçu une diète normale. L'administration dès le début de la DEXA inhibe significativement la déposition de collagène sous-épithéliale, l'hyperplasie des cellules caliciformes et la production de TGF[bêta]1 et IL-13. Toutefois, un traitement la DEXA initié sur des changements structuraux bien établis, ne réussit pas diminuer la déposition de collagène sous-épithéliale et la production de TGF[bêta]1, malgré une diminution significative de l'hyperplasie des cellules caliciformes et de la production.

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

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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

Les mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation du programme génétique de l'épithélium intestinal sont encore à ce jour très peu connus. Dans ce travail, nous avons étudié la régulation des membres de la famille de facteurs de transcription C/EBP en utilisant la lignée épithéliale intestinale de crypte IEC-6 afin de mieux comprendre le rôle de ces gènes dans l'intestin. Dans un premier temps, nous avons vérifié par Northern l'expression des ARNm des C/EBPs suite à la stimulation des cellules avec du sérum qui favorise la prolifération cellulaire et avec un traitement au dexaméthasone qui diminue la prolifération cellulaire. Le sérum induit à des niveaux variables les ARNm des trois isoformes alors que les niveaux d'ARNm de C/EBP? et C/EBP? augmentent rapidement suite à un traitement aux glucocorticoïdes. Par des études de run-on, nous démontrons que le sérum agit surtout par des mécanismes post-transcriptionnels alors que le dexaméthasone influence les niveaux d'ARNm principalement au niveau transcriptionnel. Les analyses par Western nous permettent de constater une induction des trois protéines C/EBP?, ? et ?, parallèle à celle des ARNm suite à une stimulation par le sérum. Par contre, les variations de l'expression de ces trois protéines en présence de dexaméthasone par rapport aux niveaux d'ARNm témoignent d'une certaine régulation post-traductionnelle. La capacité de liaison à l'ADN des C/EBPs augmente suite à la stimulation par le sérum mais ne varie pas suite à un traitement au dexaméthasone, tel que révélé par la technique de rétention sur gel. Des études d'immunofluorescence montrent une localisation nucléaire pour C/EBP? et C/EBP?. Par contre, pour la première fois, nous démontrons une localisation différente de C/EBP?, soit périnucléaire et cytoplasmique, contrairement à une localisation nucléaire chez les hépatocytes et adipocytes. La régulation complexe des C/EBPs dans ces conditions particulières suggère un rôle potentiel de ceux-ci dans la croissance et la réponse inflammatoire des cellules épithéliales intestinales de la crypte.

Le rôle des macrophages dans le développement des gliomes, des tumeurs attaquant le système nerveux central, est controversé. Nous avons étudié le développement des gliomes chez des souris transgéniques permettant la déplétion spécifique des macrophages par l'administration d'un pro-médicament. Nos résultats indiquent qu'une réduction de la densité de macrophages augmente la croissance tumorale. Selon le modèle, leur activité est apparue dépendante ou non du recrutement des lymphocytes T. Nous avons ensuite émis l'hypothèse que les anti-inflammatoires pourraient favoriser le développement des gliomes. Au contraire, nous avons observé que l'administration de dexaméthasone à des souris implantées avec des cellules gliomales diminuait la progression des tumeurs. Nous avons établi que cet agent affectait le profil d'expression génique des cellules endothéliales en diminuant notamment l'expression de l'angiopoiétine-2, un facteur pro-angiogénique. L'utilisation d'un anticorps synthétique inhibant l'Angpt2 est apparue plus efficace que la dexaméthasone pour réduire la croissance des gliomes. Les inhibiteurs de l'Angpt-2 pourraient donc représenter des outils intéressants pour le traitement des gliomes.

La mise en place de la lignée germinale au cours du développement constitue une des étapes fondamentales conditionnant la fertilité de l’individu adulte. Au cours des dernières décennies, le nombre croissant de couples consultant pour une aide médicale à la procréation a fait émerger l’hypothèse d’une altération des fonctions de reproduction chez l’Homme qui pourrait trouver son origine dans la perturbation du développement précoce. Dans l’ovaire fœtal, les cellules germinales s’orienteront vers la voie de l’ovogénèse, caractérisée entre autres par l’entrée en méiose de ces cellules. La majorité des données actuelles relatives à ces évènements sont issues du modèle murin alors que le développement de l’ovaire humain est significativement diffèrent de celui de la souris. Il est donc nécessaire d’approfondir nos connaissances du développement ovarien humain et d’identifier ses éventuelles perturbations. L’objectif de mon travail a été de mettre au point un outil d’étude du développement ovarien et d’identifier de nouvelles voies impliquées dans la régulation de l’entrée en méiose des cellules germinales fœtales humaines et leurs perturbations éventuelles.Nous avons mis au point un nouveau modèle de xénogreffe d’ovaires fœtaux humains du premier trimestre de gestation (au moment de l’apparition des premières cellules méiotiques). Ce modèle nous a permis d’observer un développement de l’organe et une différenciation des cellules germinales similaires à ceux observés in vivo. Ce modèle permettra des travaux à des âges auxquels le matériel d’étude est peu accessible. En couplant ce modèle de xénogreffe à une stratégie d’ARN-interférence, il nous a été possible d’inhiber l’expression d’un gène spécifiquement exprimé dans les cellules germinales ovariennes, DMRTA2, et de mettre en évidence un potentiel rôle de ce gène dans leur différenciation pré-méiotique. Nous avons observé une diminution du nombre de cellules ayant initié la méiose après inhibition de l’expression de ce gène. Par ailleurs, nous avons également identifié la présence dans l’ovaire fœtal de nombreux marqueurs décrits comme testiculaires chez la souris (PLZF, DNMT3L, FGF9, NANOS2 ou CYP26B1). L’expression de ces marqueurs pourrait expliquer la présence de cellules mitotiques tardives dans l’ovaire fœtal humain que nous avons pu observer jusqu’à 30 semaines de gestation. En parallèle de ces travaux, nous avons testé la sensibilité des cellules germinales à la dexaméthasone, glucocorticoïde pouvant être administré au cours de la grossesse. Il a été observé une augmentation de l’expression de PLZF, gène cible de l’activation des récepteurs aux glucocorticoïdes, pouvant expliquer la diminution du nombre de cellules germinales.En conclusion, ce travail de thèse a permis d’identifier un nouveau gène potentiellement régulateur de la transition mitose/méiose dans l’ovaire humain, et d’affiner nos connaissances sur le développement de l’ovaire humain et l’entrée en méiose des cellules germinales. Toutefois, de nombreuses questions restent posées ainsi de futures études devront clarifier si les cellules germinales mitotiques observées à des stades tardifs sont capables de se différencier en ovocytes compétents. / Woman fertility is partially dictated by the set up of the human female germ line. During the last ten years, which saw an increased number of couples consulting for assisted reproductive cares, the hypothesis of an early alteration in reproduction functions has emerged.In the fetal ovary, germ cells enter the path of oogenesis differentiation characterized by meiotic initiation. On this subject, vast majority of the scientific data are obtained from the mouse model, even if differences with human ovarian physiology are widely acknowledged. Therefore it is necessary to extend our knowledge on human ovarian development and identify its perturbations. The objective of my work was to assess a new model to study ovarian growth, studying regulation of meiotic entry and perturbation of germ line differentiation.We sat up a new xenograft model of early human fetal ovaries, when very early meiotic germ cells appear. Organ growth and germ cells differentiation were comparable with in vivo observations. Using this model with an RNA-interference strategy, we inhibited the expression of an oogonia germ cell gene, DMRTA2. This inhibition conducted to a significantly reduced number of germ cells gene that initiated meiosis and DMRTA2 seemed to be required for mitotic-meiotic transition. In another hand, we identified, in the ovary, the expression of germ cells markers described as specifically male in rodent (PLZF, DNMT3L, FGF9, NANOS2 ou CYP26B1). The expression of these markers in the human ovary could explain the observation of mitotic germ cells in late fetal ovaries (30 wpf).In parallel, we tested germ cells sensibility to a synthetic glucocorticoid, dexamethasone, administrated during pregnancy in some justified pathologies. We observed an increased expression of PLZF that could explain the decreased number of germ cells observed in treated ovaries.In conclusion, we identified a new gene expressed in human fetal ovaries, potentially involved in the meiotic entry, and we extended our knowledge to characterized human germ line development. However, many points have to be clarified, as the possible competence of late mitotic germ cells to form oocytes.

Nous avons développé des nanoparticules d’une prodrogue de glucocorticoïde, la dexaméthasone palmitate (DXP) à visée thérapeutique dans le traitement de la polyarthrite rhumatoïde (PR). Cette maladie auto-immune est caractérisée par une inflammation articulaire, une érosion osseuse et cartilagineuse et une dérégulation du système immunitaire. Parmi les traitements indiqués dans la PR, l'utilisation des glucocorticoïdes est limitée par leurs effets secondaires importants induits par leur pharmacocinétique défavorable. Afin de traiter la PR par voie intraveineuse, la formulation de nanoparticules PEGylées semble indispensable afin d’échapper au phénomène d’opsonisation et d’espérer obtenir une accumulation spécifique au niveau des articulations inflammées. Pour cela, nous avons développé des nanoparticules de DXP (DXP-NP) stabilisées par le DSPE-PEG2000.Les caractéristiques physico-chimiques des nanoparticules obtenues ont été évaluées ainsi que leur stabilité au cours du temps. La structure interne des nanoparticules définie comme amorphe ainsi que leur très fort taux de charge prouvent ainsi l’impact du DSPE-PEG2000 dans l’organisation moléculaire des DXP-NP. In vivo, l’étude de la pharmacocinétique et de la biodistribution des DXP-NP suite à leur administration intraveineuse a démontré une circulation prolongée du système. Dans un modèle murin de polyarthrite rhumatoïde, les DXP-NP ont démontré leur accumulation spécifique dans les articulations inflammées en corrélation avec une supériorité thérapeutique significative en comparaison avec la molécule libre hydrosoluble. Des études histologiques ainsi que l’évaluation du traitement sur l’apparition d’effets indésirables complètent l’étude in vivo. / We developed nanoparticles of a glucocorticoid prodrug, dexamethasone palmitate (DXP) for the treatment of rheumatoid arthritis (RA). Joint inflammation, bone and cartilage erosion and dysregulation of the immune system characterize this autoimmune disease. Among the treatments indicated in RA, the use of glucocorticoids is hampered by their side effects induced by their unfavorable pharmacokinetics. To treat RA intravenously, the formulation of PEGylated nanoparticles seems essential in order to escape from opsonization and to obtain a specific accumulation in the joints inflamed. Therefore, we developed DXP nanoparticles (DXP-NPs) stabilized by the DSPE-PEG2000.The physicochemical characteristics of the nanoparticles obtained were evaluated as well as their stability over time. The amorphous internal structure of the nanoparticles and their very high drug loading thus prove the impact of DSPE-PEG2000 in the molecular organization of DXP-NPs. In vivo, the study of the pharmacokinetics and biodistribution of DXP-NPs following intravenous administration demonstrated prolonged circulation of the system. In a mouse model of rheumatoid arthritis, DXP-NPs their demonstrated specific accumulation in inflamed joints in correlation with significant therapeutic superiority in comparison with the water-soluble free molecule. Histological studies as well as adverse events evaluation supplemented the in vivo study.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2010-2011 / Cette thèse de doctorat fait l'étude de la progression tumorale et des interactions entre la tumeur et son environnement. Plus précisément, l'attention a été portée sur le rôle des macrophages et sur l'impact d'un anti-inflammatoire dans la croissance des cellules gliomales, ainsi que sur les fonctions de molécules solubles retrouvées dans la tumeur comme l'angiopoietine 2 et macrophage migration inhibitory factor. Le système immunitaire permet de protéger le corps contre différentes menaces comme les infections bactériennes, la transformation cellulaire par les virus et les mutations cellulaires pouvant causer des tumeurs. Les cellules immunitaires sont rapidement recrutées au site tumoral où elles peuvent jouer différents rôles tout dépendant de leur phénotype et du type de cancer. Les macrophages, qui sont les cellules immunitaires les plus nombreuses dans la tumeur, ont souvent été considérés comme des promoteurs de la croissance tumorale. Cependant, l'impact de ces cellules dans la progression des glioblastomes, un cancer agressif du cerveau, était mal compris avant la réalisation de nos travaux. L'objectif principal des travaux était donc de comprendre le rôle de l'infiltration des macrophages dans un glioblastome murin. Dans un second temps, nous avons étudié l'impact d'un anti-inflammatoire (dexaméthasone) et d'une molécule angiogénique (angiopoietine 2) sur la progression des glioblastomes. Finalement, nous avons tenté de comprendre l'utilité d'une molécule sécrétée (macrophage migration inhibitory factor) par les cellules gliomales en déterminant ses effets sur le recrutement des cellules immunitaires et, par le fait même, sur la croissance tumorale. Ces travaux ont permis de mettre en lumière les fonctions antitumorales des macrophages dans un glioblastome, les effets de la dexaméthasone et de l'angiopoietine 2 sur la vasculature tumorale et finalement l'absence d'impact lors d'une inhibition de la synthèse protéique de macrophage migration inhibitory factor dans la croissance des cellules tumorales. En conclusion, les travaux réalisés dans cette thèse permettent de mieux comprendre le rôle des cellules immunitaires recrutées au site tumoral, un domaine toujours nébuleux et rempli de controverses.

Contexte : En culture, les cellules endothéliales cornéennes humaines (CECH) adoptent fréquemment une morphologie fibroblastique [transition endothélio-mésenchymateuse (TEM)], les rendant inutilisables en génie tissulaire en raison de l’incapacité fonctionnelle associée. Objectifs : En accord avec les précédents travaux provenant de notre laboratoire et la littérature scientifique, nous avons séparément étudié les effets de la culture sous pression hydrostatique physiologique (18 mmHg) et de l’antagonisme de la TEM sur la fonctionnalité des CECH. Méthodes : D’une part, l’ensemencement des CECH sur stromas décellularisés et la culture en chambre antérieure artificielle ont permis de soumettre les CECH à une pression hydrostatique. D’autre part, les agents présumés antagonistes de la TEM suivants ont été étudiés : le SB431542, la dexaméthasone et BMP-7. Résultats : La pression hydrostatique physiologique et l’antagonisme de la TEM par le SB431542 et la dexaméthasone sont des moyens efficaces pour maintenir et améliorer la fonctionnalité des CECH in vitro. / Background: Cultured human corneal endothelial cells (HCEC) often adopt a fibroblastic-like morphology [endothelial-mesenchymal transition (EMT)], making them unusable in tissue engineering due to the associated loss of function. Purpose: In agreement with previous work from our laboratory and scientific literature, we separately investigated the effects of culture under physiological hydrostatic pressure (18 mmHg) and the antagonism of EMT on HCEC functionality. Methods: First, seeding HCEC on decellularized corneal stromas and culture in an artificial anterior chamber allowed to submit HCEC to hydrostatic pressure. Second, the following putative EMT antagonists agents were studied: SB431542, dexamethasone and BMP-7. Results: Physiological hydrostatic pressure and EMT antagonism by SB431542 and dexamethasone are effective ways to maintain and improve HCEC functionality in vitro.