Les dommages engendrés par l'exposition au cadmium (Cd) proviennent non seulement de l'inactivation de diverses molécules antioxydantes mais aussi de l'interférence du métal avec d'autres systèmes impliqués dans la régulation de l'homéostasie redox et de l'homéostasie de métaux essentiels comme le zinc (Zn) et le cuivre (Cu). Afin de mieux comprendre l'implication du stress oxydant dans les mécanismes de toxicité induits par ces métaux de transition, nous avons analysé leur impact sur la balance antioxydante (biomarqueurs de stress oxydant, activités des principales enzymes antioxydantes, synthèse d'autres facteurs antioxydants comme les métallothionéines, le glutathion intracellulaire) de deux lignées cellulaires ; une lignée cellulaire dérivée de kératinocytes humains et immortalisée par mutation du gène p53 (HaCaT); ainsi qu'une lignée issue du glioblastome de rat (C6). Nos résultats sont en faveur d'un effet globalement pro-oxydant. Ils montrent que les 3 métaux affectent le statut redox des cellules. Ceci est révélé par une augmentation du taux de glutathion oxydé (GSSG), du taux de MDA, des lésions de l'ADN, et une décroissance non seulement du taux des thiols protéiques (SH), de glutathion (GSH) mais aussi des activités glutathion peroxydase (GPx), catalase (CAT), glutathion réductase (GRase) et des superoxydes dismutases (SODs). L'impact des métaux sur les activités des enzymes antioxydantes s'accompagne d'une augmentation de la quantité de radicaux libres comme le radicale hydroxyle qui peut initier la peroxydation lipidique, ainsi que l'oxydation des protéines, du GSH et de l'ADN.<br /><br />Contrairement aux autres métaux, le Cd présente une toxicité relativement faible dans les cellules HaCaT pour des concentrations inférieures ou égales à 50 µM. Cette résistance s'explique principalement par la présence des métallothionéines (MTs) à l'état basal d'une part et par une synthèse induite par le Cd du GSH et des MTs d'autre part. L'induction des MTs par le Cd, le Cu ou le Zn et leur redistribution nucléaire fait de ces protéines un acteur prépondérant dans la protection du génome contre les dommages oxydatifs. L'expression des MTs est régulée non seulement par une synthèse induite par les métaux mais aussi par le GSH et la protéine p53 dont la mutation a un impact sur le taux intracellulaire de MTs et sur la résistance des HaCaT au Cd.<br /><br /> Ces études indiquent que le déséquilibre entre l'inhibition des activités antioxydantes et la synthèse des facteurs comme le GSH et les MTs est très impliqué dans la toxicité des métaux. C'est ce déséquilibre qui est à l'origine de l'augmentation du stress oxydant et qui explique la sensibilité et la forte mortalité des cellules C6 induite par le Cd. En effet dans ces cellules, les activités des enzymes antioxydantes et les taux de GSH et de MTs diminuent dès 20 µM. Cette diminution s'accompagne d'une mort cellulaire accrue. La mort cellulaire obtenue après incubation avec le Cd, le Cu ou le Zn est dose-dépendante et très différente entre les lignées C6 et HaCaT. En effet, les cellules HaCaT en présence de Cd ou de Cu présentent une mort non apoptotique alors que les cellules C6, incubées avec le Cd, meurent par une voie apoptotique p53-dépendante.

Les effets d'un concentré de melon, SODB®, particulièrement riche en SOD, ont été étudiés en mode curatif sur un modèle animal d'obésité nutritionnellement induite. La question du mécanisme d'action de ce concentré de melon a également été posée dans ce travail.Dans la première partie, des tests in vitro ont permis d'évaluer et de mieux caractériser le pouvoir antioxydant de SODB®. Il a également été montré, grâce à une étude sur rats sains, que SODB® n'était pas toxique aux doses utilisées.Dans une deuxième partie, des effets bénéfiques de SODB® sur le foie et le tissu adipeux d'animaux obèses ont été démontrés.Dans une dernière partie, le mécanisme d'action de SODB® a été discuté. Pour cela, les différents résultats obtenus sur SODB® ont été comparés avec les données d'une revue sur les effets de l'administration de SODs. Grâce à ce travail, des hypothèses de mécanisme d'action ont pu être proposées. En effet, SODB® semblerait agir en augmentant l'expression des enzymes antioxydantes endogènes. L'induction de la défense antioxydante pourrait passer par l'activation de la voie du Nrf2/ARE, à la suite d'une cascade d'évènements initiée au niveau de la barrière intestinale. La compréhension totale du mécanisme d'action de ce concentré de melon nécessite cependant plus d'investigations. / The effects of a curative supplementation of a melon concentrate, SODB®, particularly rich in SOD, have been studied on a diet-induced obesity animal model. In this work, we also wondered what mechanisms of action are involved in SODB® efficacy.First, we evaluated and characterized the antioxidant capacity of SODB® with in vitro tests. The safety of several doses used for SODB® supplementation has also been demonstrated on healthy rats.Then, we showed beneficial effects of SODB® on the liver and the adipose tissue of obese animals.Finally, we discussed the mechanism of action of SODB®, comparing all results obtained after SODB® supplementation with a review on SODs administration effects.This work allowed to propose hypothesis of mechanism of action. Indeed, SODB® seems to exert its antioxidant properties inducing increased endogenous antioxidant enzymes expression. The Nrf2/ARE pathway could be involved in this induction, after cascade events from intestinal barrier. More investigations are needed to determine the complete mechanism of action of this melon concentrate.

L'ozone (O3) est l'une des espèces moléculaires les plus réactives auxquelles sont exposés les êtres vivants. L'O3 agit essentiellement au niveau du système pulmonaire par l'intermédiaire d'un stress oxydatif. Parce que la susceptibilité au stress oxydant varie avec l'âge, nous avons étudié les altérations de l'équilibre pulmonaire entre production des dérivés réactifs de l'O2 (ROS) et leur élimination, chez des rats immatures (21 jours), adultes (6 mois) et âgés (20 mois) lors d'une exposition à l'O3 (0,5 ppm, 12 heures/jour pendant 7 jours). Pour cela nous nous sommes particulièrement intéressés aux mitochondries pulmonaires comme sources de ROS, aux activités des principales enzymes antioxydantes, au contenu en protéine de stress (HSP72), 8-oxodGuo et adduits de l'ADN issus de la peroxydation lipidique. Ces travaux ont montré que notre protocole d'exposition ne provoque pas de stress oxydant pulmonaire chez les rats adultes. Nous avons confirmé la plus grande susceptibilité à l'O3 des populations immatures et âgées. En effet, l'O3 engendre un stress oxydant qui conduit à une modification de la régulation de la fonction ventilatoire et à l'oxydation de l'ADN nucléaire (ADNn) pulmonaire chez ces deux populations. Les éléments qui participent à la plus grande susceptibilité à l'O3 diffèrent en fonction de l'âge. Nous avons conclu que la mitochondrie n'est pas une source majeure de ROS pulmonaire dans notre modèle d'exposition à l'O3, la réponse inflammatoire à l'O3 représenterait donc une importante source de ROS. Dans un deuxième temps, au vu des propriétés anti-inflammatoires des acides gras polyinsaturés Ω3, nous avons étudié l'effet d'une supplémentation en Ω3 chez les rats immatures et âgés exposés à l'O3. La supplémentation en Ω3 permet de limiter l'oxydation directe de l'ADNn pulmonaire chez les deux populations. Paradoxalement, une telle supplémentation en Ω3 provoque chez les rats âgés une accentuation de la susceptibilité à la peroxydation lipidique

La palourde japonaise, Ruditapes philippinarum, a été introduite en France en 1972 suite à une volonté de diversification de la production aquacole des bivalves. A la fin des années 1980, des épisodes de mortalité massive ont été observés dans les parcs vénéricoles du pays des Abers (Finistère, France). La mortalité massive des palourdes a été associée à la maladie de l’anneau brun (MAB), une vibriose dont l’agent étiologique est Vibrio tapetis. Le développement de la MAB en milieu naturel a été associé à la modulation de certains facteurs environnementaux tels que la température ou la présence de ressource trophique. Dans le cadre de ce travail et dans un premier temps, des infections expérimentales de palourdes avec différentes souches de V. tapetis ont été effectuées conjointement à une acclimatation des animaux à deux températures contrastées. L’augmentation de la température de 15 à 22 °C a été associée à de plus fortes activités enzymatiques de la superoxyde dismutase (SOD), impliquée dans le système antioxydant, et de la phénoloxydase (PO), impliquée dans le système immunitaire inné. L’augmentation de la température a également conduit à une diminution de la virulence de Vibrio tapetis. Ensemble, ces résultats permettent d’expliquer la baisse de la prévalence et de l’intensité de la MAB à 22 °C. Dans un second temps, des palourdes sexuellement matures nourries avec deux algues contrastées en termes de composition lipidique ont été infectées par V. tapetis. Si la qualité des microalgues n’a pas conduit à des différences de prévalence et d’intensité de la MAB, le statut de reproduction des animaux a eu une influence sur l’intensité de la maladie. Les réponses métaboliques de R. philippinarum exposée à V. tapetis n’ont pas été influencées par la qualité de la nourriture mais par le développement de la MAB. Ces réponses consistaient en une modulation de l’activité d’enzymes antioxydantes (SOD, catalase, glutathion peroxydase, glutathion réductase,glutathion-S-transférase) et d’enzymes reliées au système immunitaire inné (PO et oxyde nitrique synthase inductible) en fonction de la présence de signes cliniques de la MAB. Finalement, l’utilisation de ces indicateurs biochimiques pourrait permettre d’établir des critères de sélection d’individus résistants à la MAB. / The Manila clam, Ruditapes philippinarum, was introduced in France in 1972 following the willingness of bivalve aquaculture diversification. In the late 1980s, episodic mass mortality events were observed in ponds of the “Pays des Abers” region (Finistère, France). The massive mortality of clams was associated brown ring disease (BRD), a vibriosis which causative agent is Vibrio tapetis. BRD development in field has been associated with the modulation of environmental factors such as temperature or the presence of trophic resource. Firstly in the frame of the present work, experimental infections of clams with different strains of V. tapetis were performed together with animal acclimation at two contrasted temperatures. The increase of temperature from 15 to 22 ° C was associated with higher enzymatic activities of superoxide dismutase (SOD), involved in the antioxidant system, and the phenoloxidase (PO), involved in the innate immune system. Temperature increase also led to a decrease in virulence of V. tapetis. Together, these results might explain the decline in BRD prevalence and intensity observed at 22 ° C. Secondly, sexually mature clams fed with two microalgal diets contrasted in terms of lipid composition were infected with V. tapetis. Although microalgae quality did not lead to any difference in BRD prevalence and intensity, the reproductive status of clams influenced BRD intensity. Metabolic responses of R. philippinarum exposed to V. tapetis were not influenced by the food quality but mainly by BRD development. These responses consisted in a modulation of the activity of antioxidant enzymes (SOD, catalase, glutathione peroxidase, glutathione reductase, glutathione S-transferase) and enzymes related to innate immune system (PO and inducible nitric oxide synthase) according to the presence of BRD clinical signs. Finally, the use of these biochemical indicators could allow for new criteria for selection of BRD resistant clams.