A ce jour, l’Organisation Mondiale de la Santé estime qu’un tiers de la population mondiale est infectée par Mycobacterium tuberculosis (Mtb), l’agent étiologique de la tuberculose. De par un taux de mortalité et de morbidité élevé, cette maladie infectieuse constitue un véritable fléau sanitaire au niveau mondial. <p>Mtb est un pathogène intracellulaire qui infecte son hôte par voie aérienne. In vivo, il doit faire face à une série d’environnements (phagosome, granulome) stressants de par leurs activités antimicrobiennes et par leur composition en nutriments relativement pauvre. Pour pouvoir survivre et se multiplier dans ces conditions, Mtb possède un panel de transporteurs spécifiques ainsi que toute une série de mécanismes pour contrer, voire détourner les défenses immunitaires de l’hôte. Malgré cette oppostion, les mycobactéries finissent séquestrées à l’intérieur de granulomes, structure caractéristique de la tuberculose, dans un état de dormance. La mise au point de nouveaux traitements prophylactiques et thérapeutiques nécessite la compréhension des mécanismes mis en œuvre par Mtb pour survivre et se multiplier au sein de son hôte.<p><p>Le présent travail a consisté en l’étude de mécanismes favorisant la dispersion et la survie intracellulaire de Mtb chez son hôte via: <p>1)\ / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les tumeurs gastro-intestinales stromales (Gastro-Intestinal Stromal Tumours - GIST en Anglais) sont les sarcomes les plus fréquents du tube digestif. Sur base de leur profil d'expression génique et de similitudes morphologiques, il a été établi que les GIST dérivent des cellules interstitielles de Cajal (Interstitial Cells of Cajal - ICC en Anglais) ou d'un précurseur commun. Le développement et le maintient des ICC sont dépendant de voies de signalisation du récepteur tyrosine kinase KIT. Des mutations oncogéniques de KIT, conduisant indépendamment du ligand à l'activation des voies de signalisation en aval, sont présentes dans environ 85% des GIST. Depuis une dizaine d'années, des molécules de synthèse qui inhibent la phosphorylation -et donc l'activation - de KIT ont été introduites avec succès dans le traitement clinique des GIST. Cependant des résistances, souvent causées par des mutations secondaires, apparaissent fréquemment et environ 50% des patients traités rechutent dans les 2 ans. Le développement de nouvelles stratégies diagnostiques et thérapeutiques pour les GIST demeure donc essentiel. Ces dernières années, de nouveaux marqueurs diagnostiques ou cibles thérapeutiques potentielles ont été rapportés dans la littérature (p.ex. Discovered on GIST-1 (DOG1, anoctamin 1), Protein kinase C theta (PKC theta), Carbonic anhydrase II (CAII)) .Il faut relever que tous ces gènes sont aussi exprimés par les ICC KIT+ du tube digestif normal et que leur présence dans les GIST reflète donc vraissemblablement essentiellement leur parenté avec les ICC.<p>Dans la présente étude, nous nous sommes attachés à identifier de nouveaux marqueurs diagnostiques ou cibles thérapeutiques potentielles exprimés par les GIST mais absent des ICC KIT+ normales.<p>Pour ce faire, nous avons comparé le profile d'expression géniques de l'antre gastrique de souris porteuses de la mutation oncogénique Kit K641E et de souris contrôles (wild type WT en Anglais) par la technique de cDNA microarray. Les différences d'expression génique ont été ensuite confirmées par réactions de PCR quantitative (qPCR) en temps réel et l'immunoréactivité (-ir) pour les candidats les plus prometteurs a été localisée par immunofluorescence (IF) dans la muscularis propria du tube digestif, avec une attention spéciale pour les cellules KIT+.<p>Plusieurs gènes identifiés appartenaient tant au profil d'expression génique des GIST qu'au profil d'expression des ICC Kit+ de l'intestin grêle murin, validant ainsi la pertinence du modèle murin KitK641E pour l'approche choisie (Chapitre 3). D'autre part, trois gènes identifiés (Neurotensin receptor 1 (Ntsr1), Trophoblast glycoprotein (Tpbg/5T) et Sprouty homolog 4 (Spry4)) étaient quant à eux présents dans la couche hypertrophié de cellules Kit+ de l'antre des souris KitK641E mais absentes des ICC Kit+ chez les souris WT (Chapitres 3, 4, 5). Ces gènes représentant donc de nouveaux candidats potentiels comme marqueurs spécifiques et/ou comme cibles thérapeutiques dans les GIST, nous avons, dans la seconde partie de notre travail, approfondi l'étude de leur expression et de leur régulation en utilisant des modèles cellulaires et tissulaires murins, ainsi que du matériel anatomopathologique de GIST humains.<p>Dans le tube digestif normal, NTSR1 et TPBG/5T4 ir ont été identifiés dans les neurones myentériques mais pas dans les ICCKIT+. Deux "tissue arrays" indépendants, totalisants 97 spécimens humains de GIST, ont révélés la présence de NTSR1-ir dans tous les GIST, en ce compris les cas négatifs pour KIT, tandis que TPBG/5T4-ir était présente dans 36/49 GIST. Un fort immunomarquage pour TPBG/5T4 était statistiquement associée aux tumeurs malignes et de haut risque (Chapitre 5; Annexe 1).<p>L'expression différentielle de membres de la famille des "Sprouty homologues" (Spry) dans l'antre des souris KitK641E a aussi été identifiée. Spry4-ir n'était pas détectable dans les ICC KIT+ des souris WT alors que Spry4-ir était présente dans la couche hyperplasique des cellules Kit+ chez les souris KitK641E. A l'opposé, l'ARN messager de Spry2 présentait un niveau d'expression similaire et Spry2-ir était détectée dans les cellules musculaires lisses - mais pas dans les cellules Kit+ - dans tous les génotypes (Chapitre 3). Pour sa part, l'expression de Spry1 apparaissait réprimée par le mutant oncogénique KitK641E, tant in vivo qu'in vitro, conduisant à la dérégulation de la boucle de rétrocontrôle négatif de la voie Ras/Erk (Chapitre 4). <p>Dans la dernière partie de cette thèse, nous avons étudié l'expression Endoglin (ENG) - aussi connues sous le nom de CD105 – dans le modèle murin de GIST KitK641E, dans les GIST humains et dans le modèle cellulaire murin Ba/F3 in vitro. ENG est une glycoprotéine transmembraire et un composant auxiliaire du complexe du récepteur au TGF-& / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les cellules stromales mésenchymateuses (CSM) sont des cellules dotées de nombreuses propriétés dont les plus importantes sont leur rôle de soutien de l’hématopoïèse, leur potentiel de différenciation multilignée et leurs pouvoirs immunomodulateurs. Grâce à ces propriétés et à leur facilité d’obtention et d’amplification ex vivo, les CSM sont des candidats prometteurs pour diverses applications thérapeutiques. Au cours de ce travail, nous avons caractérisé ces pouvoirs immunomodulateurs et étudié les mécanismes sous-jacents.<p><p>Nous avons dans un premier temps, évalué la capacité des CSM de la MO à moduler la prolifération des lymphocytes T purifiés à partir de sang périphérique (SP) ou de sang de cordon ombilical (SCO). Quel que soit le stimulus utilisé pour les activer, les lymphocytes T du SP ou du SCO sont modulés par les CSM d’une manière dose dépendante. Le profil d’inhibition des lymphocytes T du SP ou du SCO par les CSM est différent et vraisemblablement lié à leur composition cellulaire (rapport T naïfs vs mémoires).<p><p>Dans le but de comprendre les mécanismes impliqués dans l’immunomodulation et l’influence de l’environnement sur les CSM, nous nous sommes intéressés à l’expression des molécules d’adhésion et de la galectine 1 ainsi qu’à leurs rôles dans l’immunomodulation. Lors des co-cultures avec les lymphocytes T, il y a augmentation de l’expression du CD54, du CD58 et de la sécrétion de la galectine 1 alors qu’en présence d’un environnement inflammatoire ou infectieux, celles-ci sont différemment modulées. Nous avons ensuite pu démontrer que l’inhibition de la réponse lymphocytaire par les CSM impliquait notamment la galectine 1 comme facteur immunorégulateur.<p><p>Le troisième volet de cette thèse, s’est intéressé à l’étude et à la comparaison du pouvoir immunomodulateur des CSM issues du tissu adipeux et la gelée de Wharton, considérés comme des sources potentiellement alternatives à la MO. L’immunomodulation exercée sur les réponses immunes est indépendante de l’origine des CSM. Les CSM du tissu adipeux et de la gelée de Wharton inhibent l’activation des lymphocytes mise en évidence par l’expression du CD38. La réponse allogénique ou mitogénique des lymphocytes est réduite en présence de CSM et les sous populations (CD4+ et CD8+) sont affectées de la même manière par ces effets suppresseurs. Ces effets sont dépendants des concentrations en CSM et sont vraisemblablement liés à l’expression de la PGE2 et du LIF. Durant les co-cultures, les Tregs sont expansés et cela indépendamment des concentrations en CSM. <p><p>En résumé, nous avons caractérisé le pouvoir immunomodulateur des CSM issues de trois sources différentes à savoir la moelle osseuse, la gelée de Wharton et le tissu adipeux. Comme le mettent en évidence nos observations, ce pouvoir est clairement dépendant de la concentration en CSM utilisée et est fortement sensible à l’environnement auquel les CSM sont exposées. Sur le plan mécanistique, nous avons démontré la participation de la galectine 1, de la PGE2 et du LIF aux fonctions immunosuppressives des CSM. Nous rapportons également la capacité des CSM à promouvoir l’expansion des Tregs aussi bien au sein d’une population lymphocytaire que fraîchement purifiés. Nos travaux soulignent l’importance et l’avantage de l’utilisation des CSM issues de ces nouvelles sources dans le cadre des thérapies immunes.<p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Gene transfer to the brain is a promising therapeutic strategy for a variety of neurodegenerative disorders including Parkinson‟s disease (PD). PD is the second most common neurodegenerative disease. Although many drugs have been developed and introduced into the market to provide symptomatic treatment, there is still no cure for PD. Glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) is a potent survival factor for injured nigrostriatal dopamine neurons and is currently being evaluated as a potential treatment for PD. Gene therapy allows localized, long-term and stable transgene expression after a single intervention to obtain a therapeutic effect. Regulatable promoters for transgene expression furthermore allow optimizing GDNF concentration to avoid undesirable biological activity and clinical side effects. In the first part of the study, an autoregulatory tetracycline-inducible recombinant adeno-associated viral vector (rAAV-pTetbidiON) utilizing the rtTAM2 reverse tetracycline transactivator (rAAV-rtTAM2) was used to conditionally express the human GDNF cDNA. Eight weeks after a single intrastriatal injection of the rAAV-rtTAM2-GDNF vector encapsidated into AAV serotype 1 capsids (rAAV2/1), the GDNF protein level was respectively 15 fold higherand undistinguishable from the endogenous level in doxycycline(Dox) treated and untreated animals. However, a residual GDNF expression in the uninduced animals was evidenced by a sensitive immunohistochemical staining. As compared to rAAV2/1-rtTAM2-GDNF, the rAAV2/1-rtTAM2-WPRE-GDNF vector harboring a woodchuck hepatitis post-transcriptional regulatory element, which increases and stabilizes the transgene transcript, expressed a similar concentration of GDNF in the induced state but a basal level ~2.5-fold higher than the endogenous striatal level. However, the distribution of GDNF in the striatum in induced state was more widespread using the rAAV2/1-rtTAM2-WPRE-GDNF vector as compared to rAAV2/1-rtTAM2- GDNF. As a proof for biological activity, for both vectors, downregulation of tyrosine hydroxylase (TH) was evidenced in dopaminergic terminals of Dox-treated but not untreated animals. In the second part of my study, functional (behavioural) and neurochemical changes mediated by delayed intrastriatal GDNF gene delivery in the partial Parkinson‟s disease rat model were investigated. The rAAV2/1-rtTAM2-WPRE-GDNF vector (3.5 108 viral genomes) was administered unilaterally in the rat striatum 5 weeks after intrastriatal injection of 6-hydroxydopamine (6-OHDA) which produces a partial and progressive lesion of the nigro-striatal dopaminergic pathway. Rats were treated with Dox or untreated from the day of vector injection until sacrifice at 4 or 14 weeks (continuous treatment). A sub-group was Dox-treated for 7 weeks (temporary treatment) then untreated until 14 weeks. In the absence of Dox, the GDNF tissue concentration was found to be equivalent to the endogenous level in 6-OHDA-lesioned rats. In the presence of Dox, it was ~10-fold higher. Dox-dependent behavioral improvements were demonstrated 4 weeks post-vector injection. At later time points, spontaneous partial recovery was observed in all rats, but no further improvement was found in Dox-treated animals. Moreover GDNF gene delivery only transiently improved dopaminergic function. Over the long term, TH was more abundant, but not functional, and the increase was lost when GDNF gene expression was switched off. The third part of my study consisted in the evaluation of the respective dose-range of therapeutical and undesirable effects of GDNF. Functional effects appeared after delivery of 3.5 108 viral particles which produced 200-300 pg/mg protein of GDNF in the lesioned rat striatum (see above). In order to evaluate the viral dose producing undesirable effects, we compared two different doses of vector: 3.5x108 and 4.4x109 viral genome. In the low dose group, the GDNF concentration in the striatum was ~300 pg/mg protein in the Dox-treated animals and equivalent to the endogenous level in untreated animals (~20 pg/mg protein). In contrast, in the high dose group, GDNF levels reached ~1200 pg/mg protein in induced animals but up to ~300 pg/mg protein in uniduced animals. In the low dose group, Dox-dependent downregulation of TH but no asymetrical behaviour was evidenced. In the high dose group, TH downregulation was observed in both Dox+ and Dox-rats. In addition, amphetamine-induced rotational behaviour was evidenced in Dox+ but not in Dox-rats. These data suggest that low doses of virus are sufficient to induce therapeutically-relevant but not undesirable functional effects of GDNF. Nevertheless,a neurochemical effect of GDNF (TH down-regulation) did appear at low dose. In order to understand the GDNF-induced motor asymmetry, we investigated the anatomical pattern of TH down regulation in striatum. Strikingly, there was a greater loss of TH labeling in striosomes than in the surrounding matrix. Receptors which are known to be differentially expressed in the striosomes i.e. µ-opioid receptor(MOR-1) and N-methyl-D-aspartic acid (NMDA) receptor 1 (NR1) as compared to the matrix were analyzed in the high-dose group of animals. MOR-1 was not affected by GDNF gene delivery. In contrast, NR1 was down regulated. The potential relationship between TH and NR1 down-regulation as well as other previously described neurochemical effects of GDNF (as enhancement of DA release and metabolism, of DA neurons excitability or of TH phosphorylation) and behavioural asymmetry remains to be clarified. As summary, our data suggest that behavioural and neurochemical effects of striatal delivery of GDNF can be controlled by Dox by using the autoregulatory rAAV2/1-TetON- GDNF vector, provided the dose range of gene delivery is carefully adjusted. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

<u><b>Introduction</u></b><p><p align = "justify">Les surdités cochléaires induisent, outre une audibilité réduite, une série de distorsions de la représentation neurale des sons. Deux des mécanismes à la base de ces distorsions sont d’une part une atteinte de la sélectivité fréquentielle et d’autre part des zones neuro-épithéliales non fonctionnelles. Tant le premier que le second mécanisme apparaissent dans une proportion variable et non prédictible d’un sujet à un autre. Deux tests permettent le diagnostic de ces atteintes spécifiques: la Courbe d’Accord (Tuning Curve: TC) et le Threshold Equalising Noise (TEN) test. La TC, mesurée par une technique psychoacoustique chez un adulte collaborant (Psychophysical TC: PTC), consiste en la mesure du niveau de bruit (masqueur) nécessaire pour masquer un son pur (signal) de fréquence et d’intensité fixes. Le TEN test consiste en la mesure des seuils auditifs dans le silence et en présence d’un bruit égalisateur de seuil (TEN). Ces tests qui requièrent des capacités cognitives adultes normales, ne sont pas applicables aux populations pédiatriques prélinguales.<p>Ce travail de thèse avait pour but le développement d’un équivalent objectif et non invasif des TCs et du TEN test applicable aux populations pédiatriques. La méthode objective choisie fut les potentiels auditifs stationnaires ou ASSEPs (Auditory Steady State Evoked Potentials). Les ASSEPs sont une réponse électrophysiologique cérébrale évoquée par un stimulus acoustique de longue durée modulé en amplitude et/ou en fréquence.</p align = "justify"><p><u><b>Méthodes & Résultats</u></b><p><p>Etape 1<p><p align = "justify">Les développements méthodologiques ont été réalisés sur l’espèce canine et humaine adulte. Les ASSEPs n’ayant jamais été préalablement enregistrés chez le chien, une première étape à consister à définir chez cette espèce les paramètres d’enregistrement optimaux (modulation en amplitude optimale) dont on sait qu’ils interagissent avec l’état veille-sommeil, avec la fréquence testée et probablement avec l’espèce animale investiguée. <p>A cette fin, les seuils auditifs obtenus chez 32 chiens à l’aide des ASSEPs ont été validés à cinq fréquences audiométriques par comparaison aux seuils obtenus avec les potentiels auditifs du tronc cérébral évoqués aux bouffées tonales. <p>Les seuils obtenus aux ASSEPs avec les paramètres optimaux d’enregistrement (légèrement différents des paramètres optimaux humains) étaient similaires à ceux obtenus aux bouffées tonales. <p>Ces résultats ont été publiés dans Clinical Neurophysiology (Markessis et al. 2006; 117: 1760-1771).</p align = "justify"><p>Etape 2<p><p align = "justify">La possibilité de mesurer des TCs à l’aide des ASSEPs (ASSEP-TCs) a été évaluée sur 10 chiens. Les données canines ont été comparées à des données de la littérature, çàd aux TC enregistrées chez d’autres espèces et avec d’autres méthodes. Des ASSEP-TCs ont également été enregistrées chez 7 humains adultes et confrontées aux PTCs obtenues chez les mêmes sujets. Les PTCs sont typiquement energistrées avec un signal sinusoïdal alors que le stimulus utilisé pour évoquer un ASSEP est une sinusoïde modulée en amplitude. L’effet des sinusoïdes modulées en amplitude sur les paramètres qualitatifs et quantitatifs des TCs a donc été évalué en comparant les PTCs obtenues avec un son pur et avec un son pur modulé en amplitude chez 10 humains adultes. <p>Les résultats ont révélé que les ASSEP-TCs enregistrées chez le chien et l’humain présentaient des paramètres qualitatifs et quantitatifs similaires respectivement à ceux décrits dans la littérature et aux PTCs. Par ailleurs, auncun effet des stimuli modulés en amplitude sur les paramètres des PTCs n’a été démontré.<p>Ces données ont été publiées dans Ear & Hearing (Markessis et al. 2009, 30: 43-53).</p align = "justify"><p>Etape 3<p><p align = "justify">Les ASSEP-TCs ont été validées chez 10 chiens en comparant les données aux TC enregistrées par électrocochléographie (Compound Action Potential TC: CAP-TC). Le masqueur utilisé pour les CAP-TCs est typiquement une sinusoïde alors que le masqueur utilisé pour les ASSEP-TCs est un bruit à bande étroite. Dès lors, une comparaison du type de masqueur (sinusoïde vs bruit à bande étroite) sur les paramètres des CAP-TCs et ASSEP-TCs a été réalisée chez 10 chiens.<p>Les ASSEP-TCs chez le chien se sont révélées qualitativement et quantitativement similaires aux CAP-TCs quel que soit le type de masqueur. Elles presentaient par ailleurs l’avantage d’être moins variables, plus précises et non invasives par rapport aux CAP-TCs. <p>Ces données ont été publiées dans International Journal of Audiology (Markessis et al. 2010, 49 ;455-62).</p align = "justify"><p>Etape 4<p><p align = "justify">Afin d’étudier la validité de la procédure à mettre en évidence des changements de sélectivité fréquentielle dus à une atteinte cochléaire, des ASSEP-TCs ont été obtenues chez 10 chiens cochléo-lésés suite à un trauma acoustique. Les Produits de Distorsion Acoustiques, les potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral évoqués par un clic et les ASSEPs à cinq fréquences audiométriques ont été enregisrés afin de délimiter l’étendue de la lésion.<p>Les ASSEP-TCs ont été fortement altérées, mais pas comme attendu ni suggéré par les mesures fonctionnelles indiquant que le trauma acoustique a créé une lésion différente de celle espérée. <p>Cette étude doit être poursuivie, des lésions moins importantes créées et une validation histopathologique réalisée.</p align = "justify"><p>Etape 5<p><p align = "justify">Le TEN test a été mesuré à l’aide des ASSEPs (ASSEP-TEN) chez 12 adultes et cinq enfants normo-entendants. Les données adultes ont été confrontées aux données comportementales. L’effet des stimuli ASSEP (son pur modulé en amplitude) sur les TEN test a également été investigué en comparant les données comportementales obtenues avec une sinusoïde et avec une sinusoïde modulée en amplitude chez 24 adultes. <p>Les seuils masqués enregistrés aux ASSEPs étaient supérieurs à ceux mesurés par une épreuve comportementale. L’élévation des seuils masqués pose un problème potentiel de dynamique.<p>La procédure doit être testée chez des patients présentant une surdité cochléaire attendu que la différence entre les seuils auditifs mesurés aux ASSEPs et par une épreuve comportementale est moindre dans cette population. Dans la mesure où le problème de dynamique résiduelle persiste chez les patients malentendants, d’autres stimuli ou algorithmes d’enregistrement doivent être utilisés.</p align = "justify"><p>Etape 6<p><p align = "justify">Le TEN est un stimulus large bande. Il peut dès lors se révéler intolérable chez des patients présentant une atteinte auditive restreinte à une region fréquentielle. L’effet du filtrage du TEN sur les seuils et la sonie du TEN a été étudié chez 24 sujets normo-entendants et 35 patients présentant une perte cochléaire dans les hautes fréquences.<p>Le filtrage passe-haut du TEN s’est avéré être une solution satisfaisante.<p>Ces données ont été publiées dans International Journal of Audiology (Markessis et al. 2006; 45: 91-98).</p align = "justify"><p>Etape 7<p><p align = "justify">L’effet de l’intensité du TEN sur le diagnostic des zones neuro-épithéliales non fonctionnelles a été investigué chez 24 patients en mesurant les seuils masqués à quatre intensités de TEN différentes. La fiabilité du TEN test a également été évaluée. <p>Le TEN est une procédure fiable. L’intensité du TEN a affecté le diagnostic chez cinq patients. Ce résultat est interprété en termes de degré de l’atteinte du complexe neurosensoriel.<p>Ces données ont été publiées dans International Journal of Audiology (Markessis et al. 2009; 48: 55-62).</p align = "justify"><p><u><b>Conclusion</u></b><p><p align = "justify">Un algorithme permettant la mesure de TC et du TEN test objective à l’aide des ASSEPs a été développé. L’implémentation clinique de l’algorithme appliqué à l’enregistrement des CA paraît envisageable. Une importante étape de la corrélation entre modifications anatomiques (à l’aide de l’histopathologie) et physiologiques (ASSEP-TC et CAP-TC) est maintenant celle qui s’impose. Les données préliminaires obtenues sur le TEN test électrophysiologique chez des sujets normo-entendants suggèrent que son implémentation clinique puisse se heurter à un problème de dynamique si ce dernier est confirmé en présence de surdités cochléaires. Plusieurs pistes potentielles de solutions ont été avancées.</p align = "justify"> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Early innate response of intestinal epithelial cells is the first line defense against enteric pathogens. Toxoplasma gondii infections acquired naturally via the peroral route, encounter intestinal epithelial cells early post-infection. Although the population structure of T. gondii is known to be highly clonal, clinical strains of T. gondii have been classified into three genotypes based on their virulence. In this study we investigated whether human intestinal epithelial cell immune response to T. gondii is virulence dependent. We demonstrated distinct virulence of the three T. gondii genotype strains evaluated in human intestinal epithelial cells by their capacity to replicate and induce host cell cytotoxicity. The early host innate mechanisms such as activation of signaling pathways and induction of innate effectors were likewise differentially elicited by the three T. gondii strains. Low levels of TLR dependent NF-kB activation and a failure to rapidly up-regulate innate cytokine and chemokine genes was observed after virulent Type I strain infection. In contrast, early innate response to the less virulent Type II strain was rapid, efficient and led to high levels of IL-8 and IL-6 secretion, whereas response to Type III parasites was intermediate. Early expression of b-defensin 2 gene was suppressed specifically by virulent Type I strain and its activation prior to infection in intestinal epithelial cells led to decreased parasite viability. These findings provide evidence for T. gondii strain virulence dependent down-modulation of early human intestinal epithelial cell innate responses and highlight the importance of these cells in host defense against this infection. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La maladie de Parkinson se caractérise entre autres par une dégénérescence progressive des neurones dopaminergiques de la substance noire pars compacta (SNpc) qui innervent le striatum. Cette dégénération entraîne une baisse de la sécrétion de dopamine dans le striatum qui est responsable de la majorité des symptômes moteurs de la maladie de Parkinson. Plusieurs approches ont été étudiées pour le traitement de la maladie de Parkinson :i) restaurer une synthèse de dopamine dans le striatum par une greffe striatale de neurones dopaminergique ou par un transfert striatal de gènes impliqués dans la synthèse de la dopamine ;ii) protéger et stimuler les neurones dopaminergiques survivants dans la substance noire pars compacta des patients ;iii) corriger les déséquilibres de la boucle motrice engendrés par la baisse de stimulation dopaminergique du striatum ;iv) stimuler et recruter des progéniteurs cérébraux pour les faire se différencier en neurones dopaminergiques dans le striatum. Toutes ces approches thérapeutiques peuvent impliquer des transferts de gènes.<p>Les vecteurs dérivés des virus adéno-associés (rAAV) constituent des outils de choix pour le transfert de gènes dans les tissus cérébraux. Par ailleurs, de nombreuses applications nécessitent une régulation de l’expression du transgène. Nous disposons au laboratoire d’un vecteur rAAV inductible à la tétracycline (rAAV-TetON).<p>Nous décrivons dans ce travail :<p> i) le comportement du vecteur rAAV dérivé du sérotype 1 d’AAV utilisant la cassette d’expression TetON (rAAV2/1-TetON) comparé à celui du rAAV2/1 utilisant un promoteur constitutif pour l’expression du transgène (rAAV2/1-pCMV) dans le striatum et le mésencéphale (contenant la substance noire). A l’aide d’un vecteur rAAV2/1-TetON exprimant le GDNF, nous montrons que nous pouvons moduler le niveau d’expression du transgène dans le striatum par la dose d’inducteur administré aux animaux. Par ailleurs, nous montrons que le rAAV2/1-TetON présente dans le striatum une efficacité de transduction moindre que le rAAV2/1-pCMV mais qu’il présente un profil de biosécurité supérieur au rAAV2/1-pCMV car il limite fortement l’expression du transgène hors du striatum. De plus, le rAAV2/1-TetON n’entraîne pas de recrutement de lymphocytes T ni d’activation de la microglie dans le striatum. Lorsqu’il est injecté dans le mésencéphale, le vecteur rAAV2/1-TetON, contrairement au rAAV2/1-pCMV présente une expression préférentielle dans les neurones dopaminergiques de la SNpc et de l’aire tégmentale ventrale (VTA).<p>ii) le comportement des vecteurs rAAV2/1-pCMV et scAAV2/1-pCMV (vecteur « self-complémentaire » permettant une expression du transgène indépendamment de la synthèse du second brin du génome viral) dans la région neurogénique de la zone sous-ventriculaire (ZSV). Nous avons montré que les vecteurs rAAV2/1 infectent efficacement la ZSV et s’y expriment rapidement. Les vecteurs scAAV2/1 s’expriment plus rapidement dans la ZSV que les vecteurs rAAV2/1 (expression maximum à 24h et 48h, respectivement). De plus, les vecteurs rAAV2/1 présentent une efficacité de transfection importante pour les progéniteurs neuraux en prolifération (cellules C, transient amplifying progenitors) et les neuroblastes en migration (cellules A) mais pas pour les cellules souches neurales (cellules B). Nous observons, par ailleurs, que les rAAV2/1 induisent une baisse transitoire de la prolifération de la ZSV. Cet effet est indépendant de l’expression du génome et dépend donc probablement de la capside virale de nos vecteurs. De plus, cette baisse de prolifération n’induit pas d’apoptose. A long terme, nous observons des cellules exprimant le transgène dans la zone granulaire du bulbe olfactif, indiquant que la transduction des progéniteurs de la ZSV n’interfère pas avec leurs capacités de migration et de différenciation.<p>iii) l’efficacité de différents sérotypes de rAAV pour le transfert de gènes dans les cellules progénitrices neurales (NPC) in vitro. Nous avons montré que les rAAV peuvent transduire des NPC mais que l’efficacité spécifique des différents sérotypes testés varie en fonction de la région du cerveau fœtal et de l’espèce dont les NPC sont issues. Par ailleurs, les rAAV induisent une réduction drastique de la prolifération des cultures de NPC dépendante du sérotype de rAAV utilisé mais pas de l’origine fœtale des NPC ou de l’espèce dont elles sont issues.<p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le cortex cérébral constitue l’une des structures les plus évoluées et complexes de notre cerveau. Sa surface est divisée en de nombreuses aires fonctionnelles. La mise en place des aires corticales dépend à la fois de facteurs intrinsèques comme la sécrétion de morphogènes ou l’expression en gradient de différents facteurs de transcription, mais elle dépend aussi de facteurs extrinsèques au cortex, en particulier l'innervation par le thalamus. <p>Les ephrines et leurs récepteurs Eph constituent une famille multigénique de facteurs de signalisation impliqués dans divers événements clé du développement cortical où ils sont exprimés selon des profils spatio-temporels complexes. Aux stades tardifs du développement, EphA7 et l’ephrine-A5 sont exprimés en gradients complémentaires au sein de chaque territoire des aires présomptives, constituant ainsi les marqueurs les plus précoces de ces aires corticales. <p>Par la combinaison d’approches in-vitro utilisant la technique d’électroporation focale de tranches corticales embryonnaires, puis in-vivo en utilisant la technique de transgénèse d’addition, nous avons identifié une séquence régulatrice de EphA7 appelée pA7, capable de mimer l’expression endogène de EphA7 au sein du télencéphale dorsal en développement. La lignée de souris pA7-GFP ainsi générée exprime la GFP spécifiquement au sein du télencéphale dorsal durant les stades précoces. Aux stades périnataux cette expression se régionalise au sein de la plaque corticale de chacune des aires présomptives selon des gradients récapitulant ceux observés pour EphA7. Nous avons ensuite purifié des neurones exprimant différents niveaux d’EphA7 par la technique de FACS «Fluorescence-Activated Cell Sorting » et l’analyse de leur transcriptome nous a permis de trouver un grand nombre de gènes différentiellement exprimés. Tous ceux testés par la technique d’hybridation in situ sont exprimés selon un gradient latéral fort et médial faible dans le cortex pariétal, similaire à celui d’EphA7. L’examination de leur profil au sein de cortex de souris dépourvus d’afférences thalamiques, nous a permis de conclure que l’expression de ces gènes incluant EphA7 s’établit indépendamment de celles-ci. Ainsi, notre étude a permis d'identifier un répertoire de gènes neuronaux, pouvant agir en amont ou en combinaison avec EphA7 pour contrôler les facteurs intrinsèques essentiels à l’établissement des aires corticales./<p>The cerebral cortex is subdivided into distinct cortical areas characterized by specific patterns of gene expression and neuronal connectivity. The patterning of cortical areas is thought to be controlled by a combination of intrinsic factors that are expressed in the cortex, and external signals such as inputs from the thalamus. EphA7 is a member of the ephrin/Eph family of guidance factors that is involved in key aspects of the development of the cortex, and is expressed in several gradients within developing cortical areas. <p>By combining in vitro transcriptional assays and mouse transgenics, we identified a regulatory element of the EphA7 promoter, named pA7, that can recapitulate salient features of the pattern of expression of EphA7 in the developing forebrain, including gradients in the cortex. Using a mouse reporter line where GFP expression recapitulates EphA7 expression, we developed a GFP-based cell sorting procedure to isolate cortical neuron populations displaying different levels of EphA7 expression. Transcriptome analysis of these populations enabled to identify a specific array of differentially expressed genes. All genes validated further in vivo were confirmed to be expressed along distinct gradients in the developing cortical plate, similarly to EphA7. The expression of these genes was unchanged in mutant mice defective for thalamocortical projections, indicating that their graded pattern is largely intrinsic to the cortex. Our study identifies a novel repertoire of cortical neuron genes that may act upstream of, or together with EphA7, to control the intrinsic patterning of cortical areas. <p> <p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Human papillomavirus (HPV) is a double-stranded DNA virus, typically infecting mucosal or cutaneous epithelial keratinocytes. Today, more than 118 different HPV types have been formally described. Sexual transmission of mucosal HPVs is very common and generally asymptomatic, but HPV infection can be associated with benign lesions such as condylomata acuminata or, in rare cases, with malignant lesions such as cervical cancer. Two prophylactic vaccines are currently available in Europe, protecting against HPV-16 and HPV-18 (Cervarix&63720;) or against HPV-6, HPV-11, HPV-16 and HPV-18 (Gardasil&63720;). In order to assess the impact of the vaccination program, it is mandatory to obtain geographically widespread date on the baseline HPV prevalence and type distribution in cervical samples from women, presenting or not, normal or abnormal cytologic or histologic results. We undertook an epidemiological study in the Capital Region of Brussels to determine the HPV prevalence and type-distribution in 1526 cervical samples of women presenting a cytology within normal limits (WINL), atypical squamous cells of undetermined significance (ASC-US), low-grade squamous intra-epithelial lesions (LSIL), high-grade squamous intra-epithelial lesions (HSIL) or invasive cervical cancer (ICC). The HPV prevalence was 10.8% (95%CI: 8.8-12.8) for NILM, 34.5% (95%CI: 28.3-40.8) for ASC-US, 54.0% (95%CI: 47.4-60.6) for LSIL and 100% for HSIL and ICC. With an HPV-16 and HPV-18 prevalence of 63.3% (95%CI: 44.1-67.7) and 73.5% (95%CI: 63.0-84.0) in mono-infected HSIL and ICC, respectively, HPV 16/18 L1 VLP vaccines would be expected to significantly reduce the management and treatment of women suffering from HSIL and ICC in the Capital Region of Brussels. We also detected HPV-30, HPV-53, HPV-66 and HPV-68 in mono-infected HSIL and ICC samples, possibly providing arguments for the reconsideration of the carcinogenicity of these types. <p>Vertical transmission of HPV was also previously reported, but in most cases one could not exclude a placental contamination by HPV positive cells from an infected birth canal. In order to confirm that the placenta can be infected with HPV, we analysed residual cells from 35 transabdominally obtained placental samples from pregnant women undergoing chorionic villous sampling for screening of suspected foetal abnormalities and found that two samples were positive for HPV-16 and HPV-62, respectively. The clinical importance of these results remains to be elucidated, but the previously observed association between placental HPV infection and pregnancy loss might gain further in importance. HPV gene regulation in placental trophoblastic cells has not been studied so far. We studied the HPV-16 early gene expression regulation in transiently transfected monolayer cultured trophoblastic cells with an HPV-16 long control region (LCR) driven reporter plasmid. We observed important differences in constitutive HPV-16 LCR activities between trophoblastic cell lines and could identify progesterone as an important inducer of HPV-16 early gene expression. Steroid hormones are induced during pregnancy and could therefore lead to an enhanced expression of the E5, E6 and E7 proteins upon placental HPV infection. Since these proteins were previously shown to affect trophoblast adhesion, survival, migration and invasion, their enhanced expression might eventually contribute to pregnancy loss. We furthermore found that the transcription of episomally maintained HPV-16 is not regulated by E2 or E1, but by E5, E6 and/or E7. <p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

The selective degeneration of motoneurons in the spinal cord, the brainstem and the brain cortex is the core pathology of amyotrophic lateral sclerosis (ALS), but evidences suggest that the neighbouring non-neuronal cells are also involved in the disease progression. Beside Riluzole, only drug approved to treat this fatal neurodegenerative disease, new pharmaceutical agents or novel strategies including stem cell therapy are currently under development and evaluated preclinically in front line on mutant SOD1 rodents mimicking all hallmarks of the human disease. <p>Current intravenously delivered drugs tested in ALS therapy assume an intact blood-brain barrier and suppose the passage across the endothelium to hit their targets in the CNS parenchyma. If BBB impairment occurs in ALS, it may lead to revision of planned pharmaceutical treatment. In the first part of the work, we have validated the mutant SOD1 rat model of ALS and we characterized properties and integrity of its BBB. We observed a significant BBB disruption at symptomatic phase of ALS, evidenced by blood protein leakage, IgG accumulation and microhemorrhage. To look for the mechanism of BBB opening, we demonstrated that the expression of key genes involved in the BBB integrity was decreased. At the ultrastructure, the morphology of endothelial cells and vascular astrocyte end-feet was altered. Our results suggest that BBB disruption is a late event in ALS disease course and appears like a consequence of the local degenerative process or neuroinflammation rather than a cause. Since a lot of extracellular oedema and swollen astrocyte end-feet were found in mutant SOD1 rats, we also looked at the expression and localization of aquaporin-4, a key protein involved in CNS water movement. We found that its expression was highly increased in the symptomatic phase of ALS course and we hypothesize that this overexpression might be related to the resolution of oedema after BBB opening. <p>In the second part of the work, we considered an original, easy, non-invasive and safe therapeutical approach of stem cell delivery in ALS rats. Since ALS affects the motoneurons throughout the CNS, we decided to use the bloodstream to deliver neural stem cells. We studied cell homing, survival, proliferation, integration and differentiation. Interestingly, the highest efficiency of cell delivery to the CNS was found in symptomatic ALS and the lowest in healthy animals. Neural stem cells injected into ALS animals preferentially colonized the motor cortex, hippocampus and spinal cord. We detected their successful differentiation into neural lineages by the appearance of MAP2-, GFAP-positive cells and the decrease of nestin expression.<p>One of the realistic near-term clinical goals for ALS is the transplantation of stem cells that counteract the loss of motoneurons by secreting neuroprotective factors. Accordingly, we evaluated in vitro the expression of neurotrophic factors released by stem cells after stimulation with tissue extracts from ALS rats. The aim of this paradigm was to determine whether the ALS environment triggers neuroprotective factors release from stem cells. Mesenchymal stem cells and neural stem cells were able to express a wider range of growth factors than fibroblasts. According to the stem cell population stimulated, we obtained differential expression pattern, raising the choice of cell population for appropriate clinical applications in ALS.<p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished