Reproduction de : Thèse de doctorat : Biochimie : Reims : 2004. / Titre provenant de l'écran titre. Bibliogr. f. 163-187.

Lors de la cicatrisation, plusieurs types cellulaires dont les kératinocytes et les fibroblastes ainsi que plusieurs facteurs de croissance jouent d’importants rôles. La cicatrisation cutanée peut aussi être activée par des facteurs exogènes, dont la stimulation électrique (SE). La SE peut moduler les fonctions fibroblastiques durant la cicatrisation. Le fibroblaste contribue de façon active à la cicatrisation en sécrétant différentes protéines (collagène, fibronectine, élastine) pour favoriser le comblement tissulaire. Les fibroblastes adoptent aussi un phénotype contractile en exprimant l’α-actine contribuant à la fermeture de la plaie. Notre hypothèse est que certaines de ces fonctions fibroblastiques pourraient être modulées par une stimulation électrique. Pour vérifier cette hypothèse nous avons utilisé une membrane biocompatible et conductrice à base de polyethylene terephthalate (PET) recouvert de polypyrrole (PPy). Les fibroblastes dermiques humains ont été cultivés sur ces membranes conducteurs, puis exposés ou non à un courant pulsé (PES) selon deux régimes : soit 10s PES suivi de 1200s de repos, ou 300s PES suivi de 600s de repos, durant 24 h. Deux intensités électriques ont été étudiées, 50 et 100 mV/mm. Nos travaux démontrent que la SE favorise l’adhésion, la prolifération et la migration des fibroblastes dermiques. Ces activités cellulaires sont consolidées par une sécrétion importante de FGF2 et d’α-SMA. Il est important de noter que l’effet de la SE favorise le changement phénotypique des fibroblastes en myo-fibroblastes grâce à la voie des Smad et de TGFβ/ERK. Nous avons aussi démontré que l’effet de la SE est maintenue à long terme et est transférable de la cellule mère vers les cellules filles. En effet après sous-culture les cellules expriment toujours de façon importante l’α-SMA. En conclusion, nous avons démontré que la stimulation électrique pulsée module positivement les fonctions cicatricielles des fibroblastes humains. Ces travaux démontrent pour la première fois les voies de signalisation (Smad et TGFβ/ERK) sollicitées par la SE pour activer les fibroblastes lors de la cicatrisation. Ces travaux suggèrent l’utilisation de la SE pour favoriser la guérison/cicatrisation des plaies. / During skin wound healing, cutaneous cells particularly fibroblasts and keratinocytes as well as several growth factors play important roles. Wound healing can be activated by exogenous factors, including electrical stimulation (ES). ES can also modulate fibroblast functions. Fibroblasts contribute to healing by secreting structural proteins (collagen, fibronectin, elastin) to repair the wound area. Fibroblasts also adopt a contractile phenotype expressing α-actin contributing to wound closure. The hypothesis of the thesis is that fibroblasts proliferate and transdifferentiate into myofibroblasts by sensing pulsed electrical signals and adjusting relevant signalling pathways. To test this hypothesis we used biocompatible polyethylene terephthalate (PET) fabrics coated with electrically conductive polypyrrole (PPy). Human dermal fibroblasts were cultured on these conductive fabrics and exposed to the optimized pulsed ES: either 10s PES in a period of 1200s, or 300s PES in 600s period, for a total of 24 hours. Two electric intensities were studied, 50 and 100 mV/ mm. Our work showed that the PES promoted the adhesion, proliferation and migration of dermal fibroblasts. These cellular activities were consolidated by an elevated level of fibroblast growth factor 2 (FGF2) and the high expression of α-smooth muscle actin (α-SMA). Important findings were that PES promoted the phenotypic change of fibroblasts to myofibroblasts, and such change was coordinated through the Smad and TGFβ/ERK pathways. It also demonstrated that the effect of PES was able to maintain for a long period of time after the end of stimulation, and was transferable from the mother cells to the daughter cells. Following subculture, the electrically stimulated fibroblasts still expressed significant amount of α-SMA. In conclusion, this thesis demonstrates that PES through conductive fabrics can activate the wound healing functions in human dermal fibroblasts. This work revealed for the first time that Smad and TGFβ/ERK pathways are required by the PES-induced fibroblasts-to-myofibroblasts differentiation. This work also demonstrated that the PES activated cells can survive in vivo. These studies suggest the application of the PES in promoting tissue regeneration and wound healing.

Les rétinoïdes (dérivés de la vitamine A) ont montré des propriétés anti-arthritiques intéressantes dans des modèles expérimentaux d’arthropathie. Nous avons étudié leur effet sur l’inhibition de cytokines pro-inflammatoires et de métalloprotéases matricielles (MMP) induites par l’IL-1b dans les fibroblastes synoviaux et les chondrocytes humains et de rat. En conditions inflammatoires, les fibroblastes synoviaux produisent de fortes quantités de cytokines inflammatoires dans l’articulation (TNF-a, IL-1b, IL-6). L’acide all-trans rétinoïque (ATRA, agoniste RAR), et l’acide 9-cis rétinoïque (co-agoniste RAR/RXR) inhibent l’expression de ces cytokines dans les fibroblastes synoviaux de rat stimulés par l’IL-1. L’ATRA inhibe également la phosphorylation d’ERK1/2 induite par l’IL-1, sans affecter celles de p38 ou de JNK, et diminue l’activation des facteurs de transcription AP-1 et NF-IL-6 induits par l’IL-1. L’effet de l’ATRA sur les cytokines inflammatoires n’est pas potentialisé par un agoniste RXR, ni reproduit par des agonistes sélectifs des isotypes RAR, et n’est pas antagonisé par la répression des isotypes RAR, démontrant ainsi des effets indépendants de RAR ou RXR. En revanche, l’effet inhibiteur de l’ATRA sur AP-1, sur NF-IL-6 et sur la production d’IL-6 est reproduit par un antagoniste d’ERK1/2. En conditions inflammatoires, les chondrocytes produisent de grandes quantités de MMP et de nitrites. L’ATRA inhibe l’expression d’iNOS et la production de nitrites induites par l’IL-1 dans les chondrocytes de rat et humains. Cependant, l’activité MMP totale est réduite uniquement dans les chondrocytes humains, et cette différence n’est pas due à une modulation variable de l’activation d’AP-1. Ceci démontre que les rétinoïdes ont un impact important sur les paramètres inflammatoires des cellules articulaires, mais qu’il varie suivant l’espèce, suggérant que l’extrapolation des résultats obtenus à partir des cellules de rat est délicate. / Retinoids (molecules derivated from vitamin A) used in experimental models of arthropathies, have shown interesting anti-arthritic properties. We have studied retinoid effects on the inhibition of pro-inflammatory cytokines and matrix metalloproteases (MMP) induced by IL-1b in rat and human synovial fibroblasts and chondrocytes. In pro-inflammatory conditions, synovial fibroblasts produce large quantities of inflammatory cytokines in the joint (TNF-a, IL-1b, IL-6). Both all-trans retinoic acid (ATRA, agonist of RAR) and 9-cis retinoic acid (9-cis RA, co-agonist of RAR and RXR) inhibit the expression of these cytokines in rat synovial fibroblasts stimulated by IL-1. ATRA also inhibit the phosphorylation of ERK1/2 induced by IL-1, without affecting that of p38 or JNK, and decrease activation of transcription factors AP-1, NF-kB and NF-IL-6 induced by IL-1. The effect of ATRA on inflammatory cytokines expression is not potentiated by RXR agonist, nor reproduces by selective RAR agonists, and is not antagonized by RAR isotypes silencing, showing that the effects of ATRA are independent of RAR or RXR. However, the inhibitory effect of ATRA on AP-1 and on NF-IL-6 is reproduced by a ERK1/2 antagonist. In pro-inflammatory conditions, chondrocytes produce large amounts of MMP and nitrites. ATRA inhibits iNOS expression and nitrites production induced by IL-1 in rat and human chondrocytes. However, total MMP activity is only inhibited in human chondrocytes, and this difference is not the consequence of a variable modulation of AP-1 activation. These results showed that retinoids have an important impact on inflammatory parameters on articular cells, but they varied regarding to the species, suggesting that extrapolation of results obtained from rat cells to human is difficult.

Thèse de doctorat : sciences. NTIC Santé : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2006. / 298 réf.

Thèse de doctorat : sciences. NTIC Santé : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. 298 réf.

Thèse de doctorat : Pharmacologie : Nancy 1 : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

La rhinite allergique est un problème de santé affectant des millions de personnes mondialement. Il s’agit d’un des facteurs de risque importants du développement de l’asthme. Les sujets avec rhinite allergique présentent certaines caractéristiques pathophysiologiques similaires aux asthmatiques. Dans la réaction allergénique asthmatique, le nombre de fibrocytes est augmenté dans la circulation sanguine et la paroi bronchique. Ces cellules, précurseurs des fibroblastes et des myofibroblastes, jouent un rôle majeur dans le processus de réparation tissulaire dans l’asthme. Par contre, malgré le fait que l’inflammation induite par une exposition allergénique ait été démontrée tant au niveau des voies aériennes supérieures qu’inférieures, la littérature est encore limitée quant au remodelage des voies aériennes dans la rhinite allergique. L’objectif de ce projet était d’étudier les effets d’une exposition allergénique naturelle sur le profil des fibrocytes isolés du sang de sujets non asthmatiques avec rhinite allergique. Ainsi, des sujets avec rhinite allergique saisonnière sans asthme ont été recrutés. Leurs caractéristiques cliniques ont été notées et des prélèvements sanguins pour l’étude des fibrocytes ont été effectués hors saison des pollens et en saison, au pic de leurs symptômes de rhinite. Nous avons observé que le nombre de fibrocytes sanguins, tel que mesuré en cytométrie de flux, diminuait significativement en saison d’allergie chez les sujets exposés et sensibilisés aux arbres alors qu’il augmentait significativement chez ceux exposés aux graminées et aux mauvaises herbes. Une variation dans le nombre de fibrocytes est donc observable en saison des pollens selon l’exposition allergénique et la nature des allergènes auxquels la personne est sensibilisée. Ces résultats suggèrent pour la première fois une implication des fibrocytes dans la rhinite allergique et pourraient aider à identifier des prédicteurs du développement de l’asthme. Des études additionnelles seront requises afin d’établir plus précisément le rôle de ces cellules dans cette maladie. / Allergic rhinitis is a health problem affecting millions of people worldwide. It is an important risk factor of asthma development. Subjects with allergic rhinitis show similar pathophysiological characteristics to asthmatics. In the asthmatic allergenic reaction, fibrocytes number is increased in the peripheral blood and in the bronchial wall. These cells, which are precursors of fibroblasts and myofibroblasts, have a major role in tissue repair processes in asthma. On the other hand, despite the fact that allergen-induced inflammation has been widely observed, studies are is still limited in regards to airway remodeling in allergic rhinitis. The aim of this project was to study the effects of a natural allergen exposure on the profile of fibrocytes isolated from blood of allergic rhinitic subjects without asthma. Thus, non-asthmatic subjects with seasonal allergic rhinitis were recruited. Their clinical characteristics were recorded and blood samples for fibrocytes analysis were taken out of the pollen season and in season at the peak of their symptoms of rhinitis. The number of blood fibrocytes, assessed by flow cytometry, significantly decreased during the pollen season for subjects exposed to trees while it significantly increased in those exposed to grasses and ragweed. A variation in the number of fibrocytes is therefore observed in pollen season, according to the allergen exposure and the type of allergen to which the subjects is sensitized. These results suggest for the first time an implication of fibrocytes in allergic rhinitis and could help to identify predictors of asthma development. Further studies should be done to better understand the role of fibrocytes in this disease.

Les rayons ultraviolets (UVR) font partie du spectre solaire et sont classés selon leur longueur d'onde en UVA (315 nm-400 nm), UVB (280 nm-315 nm) et UVC (100 nm-280 nm). Les UVA et une portion des UVB traversent la couche d'ozone et atteignent la surface terrestre, affectant la peau et les yeux. La peau se compose de l'épiderme, du derme et de l'hypoderme. Les UVR peuvent causer des dommages cellulaires et des dommages directs à l'ADN sous forme de dimères de pyrimidines (CPD et 6-4PP). Les dommages à l'ADN peuvent mener à la formation de mutations impliquées dans l'initiation et la progression des cancers de peau. La réparation des dommages à l'ADN couplée à l'arrêt du cycle cellulaire, ainsi que la mort cellulaire programmée sont des mécanismes de protection contre la transformation tumorale. En effet, la mort cellulaire régulée (RCD), permet de supprimer les cellules endommagées. Il existe de nombreuses voies de RCD, parmi lesquelles se trouve l'apoptose, la nécroptose, la ferroptose et la parthanatos. L'apoptose est connue pour être activée par les UVR, tandis que peu d'études examinent les voies non-apoptotiques initiées par les UVR. Cette thèse s'intéresse à l'étude des voies de RCD activées par les UVB dans les fibroblastes de derme humain (NHDF). En premier lieu, l'activation potentielle des voies non-apoptotiques de nécroptose, ferroptose et parthanatos par les UVB, a été étudiée, en plus de l'apoptose. L'investigation de ces voies a été réalisée à l'aide d'inhibiteurs pharmacologiques de la nécroptose, ferroptose, parthanatose et de l'apoptose, suite à une irradiation létale d'UVB. Nos résultats démontrent que seule l'apoptose est mesurable dans les NHDF exposés aux UVB, tandis que la nécroptose, ferroptose et parthanatos ne sont pas activées par les UVB, et ce, même suite à l'inhibition de l'apoptose. Ainsi, l'apoptose est la réponse principale des NHDF à une exposition létale d'UVB. En parallèle de la mort cellulaire, une déplétion du pool de NAD+ est observée dans les NHDF, dû en partie à l'activation de la protéine de parylation PARP1. Par la suite, la participation des protéines RIPK3 et MLKL dans la mort UV-induite a été étudiée. En effet, une précédente étude a mis en évidence une augmentation de la transcription de RIPK3 à la suite d'irradiations chroniques d'UVB, faisant de RIPK3 une protéine d'intérêt. RIPK3, sous forme phosphorylée, est connue pour être impliquée dans la nécroptose au côté de la protéine MLKL. Dans cette partie, la contribution de RIPK3 et de MLKL dans la mort UVB-induite des NHDF a été mise en évidence par déplétion partielle des protéines cibles. L'utilisation d'inhibiteurs de la nécroptose et l'étude des niveaux de phosphorylation de RIPK3 et MLKL démontre que cette implication est indépendante de leur activité nécroptotique. RIPK3 protège les NHDF de la mort UV-induite par un mécanisme indirect à l'apoptose, tandis que MLKL sensibilise les cellules à l'apoptose UV-induite. Enfin, le régime d'irradiation, soit l'exposition des cellules à une irradiation unique ou à des irradiations chroniques d'UVB, peut influencer la réponse cellulaire. En effet, la réparation des dommages à l'ADN des NHDF a été étudiée au sein du laboratoire et est modifiée selon le régime d'irradiation. Le rôle du régime d'irradiation, unique et chronique, sur la mort cellulaire induite par les rayons UVB dans les NHDF a donc aussi été étudiée. Pour ce faire, les cellules ont été prétraitées ou non par de faibles irradiations chroniques d'UVB (CLUV) puis ont été exposées à une dose létale d'UVB. Les résultats montrent que le régime d'irradiation chronique ne modifie pas la voie de mort activée par les UVB, qui reste apoptotique, et n'entraine pas de changement dans la proportion de cellules en voie de mort. Ainsi, la réponse de mort cellulaire des NHDF n'est pas modifiée par le régime d'irradiation UVB, contrairement à la réparation de l'ADN. Cette thèse établie que l'exposition des NHDF à une dose létale d'UVB induit l'activation de l'apoptose, sans activation des voies non-apoptotiques (nécroptose, ferroptose, parthanatos), et ce même suite à un régime d'irradiation CLUV. De plus, cette étude révèle deux nouveaux acteurs de la mort UV-induite des NHDF : RIPK3 et MLKL. Cette thèse présente des éléments nouveaux qui s'ajoutent à l'ensemble des connaissances et permettent une compréhension plus complète de la réponse cellulaire au stress génotoxique UVB. / Ultraviolet radiation (UVR) is part of the solar spectra. UVR are composed of UVA (315 nm-400 nm), UVB (280 nm-315 nm) and UVC (100 nm-280 nm). UVA and part of UVB reach the earth and affect our skin and eyes. Skin comprises epidermis, dermis and hypodermis layers. UVA and UVB lead to both cellular damage and direct DNA damage, mainly dipyrimidine dimers (CPD and 6-4PP). UV-induced DNA damage can be converted into skin cancer-driver mutations. DNA damage repair mechanisms and regulated cell death (RCD) are two mechanisms protecting cells from tumoral transformation. RCD, such as apoptosis, necroptosis, ferroptosis and parthanatos, remove damaged cells. UVR can induce apoptosis in skin cells, while little is known about non-apoptotic cell death following UVR. This thesis focuses on RCD pathways induced by UVB in normal human dermal fibroblasts (NHDF). First, possible activation of necroptosis, ferroptosis and parthanatos by UVB was investigated, as well as apoptosis, by use of pharmacologic inhibitors. Our results show that only apoptosis can be measured after UVB irradiation in NHDF, while no necroptosis, ferroptosis or parthanatos could be measured, with or without apoptosis inhibition. Apoptosis is thus a key response in NHDF exposed to a lethal UVB dose. Simultaneously with cell death, a drastic decrease in NAD+ was observed in irradiated NHDF, partly due to the activation of PARP1 polymerase. Secondly, the involvement of RIPK3 and MLKL proteins in UV-induced death was investigated. A previous study demonstrated an increase in RIPK3 transcription following chronic UVB irradiations, showing a potential involvement of RIPK3 in UV-induced cell response. Phosphorylated RIPK3 is known to be involved in necroptosis alongside phosphorylated MLKL. Using RIPK3 and MLKL knockdown, our results demonstrate RIPK3 and MLKL involvement in UVB-induced cell death. Use of necroptosis inhibitors plus the study of RIPK3 and MLKL phosphorylation confirmed that their roles are independent of their necroptotic activities. In fact, RIPK3 protects NHDF from UVB-induced cell death by a non-apoptotic mechanism, while MLKL sensitizes cells to UVB-induced apoptosis. Finally, irradiation regime, i.e. chronic irradiations versus unique irradiation, can influence the cellular response. Indeed, DNA damage repair has been studied in the laboratory and is modified by the irradiation regime in NHDF. Thus, we investigated the effect of chronic irradiations on UVB-induced cell death in NHDF. Cells were pre-treated or not with low chronic UVB doses (CLUV) and then exposed to a lethal UVB dose. The results show that with or without CLUV pre-treatment, UVB induced apoptosis with the same proportion of dying cells. Thus, NHDF cell death response is not altered by chronic expositions to UVB, unlike DNA repair. This thesis establishes that NHDF exposure to a lethal UVB dose induces the activation of apoptosis, without activation of non-apoptotic cell death pathways (necroptosis, ferroptosis, parthanatos), even after chronic irradiations (CLUV). In addition, two new actors of UVB-induced cell death, namely RIPK3 and MLKL, are presented here. This thesis presents new elements that help better understand the global cellular response to UVB genotoxic stress.

Thèse de doctorat : Bioingénierie : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr.

Thèse de doctorat : Sciences de la vie et de la santé : Paris Est : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.