L’objectif de mon travail de thèse était d’évaluer si des autogreffes de cellules souches olfactives ecto-mésenchymateuses (CSO-EMs) restauraient les capacités d’apprentissage et de mémorisation dans un modèle d’amnésie chez le rat, consécutive à une ischémie cérébrale globale (ICG). Cette dernière pouvant avoir lieu suite à un arrêt cardiaque (AC) et conduire à des conséquences neurologiques délétères telles que des atteintes cognitives et/ou sensorimotrices.C’est dans ce contexte scientifique que se sont inscrits mes travaux de recherche dont le premier objectif était de valider un modèle fiable et reproductible d’amnésie chez le rat. Nous avons sélectionné un modèle d’AC induisant une ICG caractérisé par des pertes neuronales ciblées au niveau de la zone CA1 des hippocampes dorsaux associées à des déficits d’apprentissage et de mémorisation.Enfin, la dernière étape de mon projet a consisté à évaluer l'effet des autogreffes de CSO-EMs sur la restauration des fonctions cognitives chez des rats ayant subi une ICG. Tout d’abord, j’ai dû élaborer un protocole permettant le suivi du devenir des CSO-EMs à la suite d’autogreffes, sans en altérer leurs propriétés endogènes. Puis j’ai démontré que ces autogreffes de CSO-EMs GFP+ : i) restauraient les capacités d’apprentissage et de mémorisation, ii) stimulaient la neurogénèse et iii) amélioraient la PLT chez des rats ayant subis une ICG.L’ensemble des données recueillies au cours de ma thèse accordent d’avantage de crédibilité à l’utilisation des CSO-EMs dans le cadre de thérapies menées contre les atteintes du SNC. / The main goal of my thesis was to evaluate whether autografts of ecto-mesenchymal olfactory stem cell (EM-OSCs) restored learning and memory abilities in a rats model of amnesia following global cerebral ischemia (GCI). The latter can occur following cardiac arrest (CA) and lead to deleterious neurological consequences such as cognitive and / or sensorimotor injuries.Finally, the final step in my project was to evaluate the effect of EM-OSCs autografts on restoration of cognitive functions in ischemic rats. First of all, I had to develop a protocol to monitor the fate of EM-OSCs following autografts, without altering their endogenous properties. Then, I demonstrated that these GFP+ EM-OSCs autografts: i) restored learning and memory abilities, ii) stimulated neurogenesis, and iii) improved PLT in ischemic rats. All the data gathered during my thesis give credibility to the use of EM-OSCs in the framework of therapies against the CNS damages.

The aim of submited Thesis was to contribute to illustration on effect of TLR and fagocytate receptors in melanoma B16-F10 treatment with mouse model. Currently, a consequence of different ligands of fagocyte receptors and their combination with liposacharide (LPS) was tested. Ligands of fagocytate receptors was used in form enabled inside tumor cells anchoring. It deals with these compounds: f-MLFKK-BAM4000, laminarin-BAM4000, mannan-BAM4000. Gained results confirmed that previously observed huge synergy of LPS (activation of TLR4) and activation of phagocytic receptors by ligands anchored to tumor cells found the clarification in the form of extensive necrotization of tumor mass at the histological level.

Le cancer de la prostate est le cancer le plus fréquent chez l'homme en Europe, néanmoins il n'existe actuellement pas de technique d'imagerie permettant de détecter avec précision les tumeurs dans la glande. Sachant que les coupes histologiques contiennent la réalité de terrain concernant le diagnostic, il est nécessaire de recaler les images de chaque technique d'imagerie aux coupes histologiques afin de pouvoir les évaluer. De plus, comme il n'existe pas de méthode permettant de contrôler précisément le plan de coupe histologique, le recalage doit être considéré comme un problème 3D. Un dispositif permettant de réaliser, de manière rapide et standardisée, des marqueurs internes dans les coupes histologiques a été développé, de même qu'un algorithme permettant de détecter automatiquement ces marqueurs, de les identifier et d'aligner les coupes histologiques. La méthode a été testée sur 10 prostates, avec en moyenne 19.2 coupes par prostate, et a permis d'obtenir une précision de recalage moyenne de 0.18 ± 0.13 mm au niveau des marqueurs. Un deuxième algorithme a été développé pour recaler les coupes histologiques, une fois alignées, avec les images IRM. Ce recalage a été conçu pour être guidé par les canaux éjaculateurs, un repère anatomique présent dans chaque prostate et visible à la fois en histologie et dans les images IRM cliniques, acquises avec une résolution standard. L'algorithme a d'abord été testé en s'appuyant sur les marqueurs artificiels. La précision obtenue pour le recalage était en moyenne de 0.45±0.25 mm au niveau des marqueurs et de 1.04 ± 0.21 mm au niveau des canaux éjaculateurs. L'algorithme a enfin été testé en guidant le recalage à l'aide de la position des canaux éjaculateurs. La précision moyenne obtenue était alors de 0.16±0.05 mm au niveau des canaux éjaculateurs et de 2.82±0.41 mm au niveau des marqueurs. Ces résultats suggèrent une valeur du facteur de rétrécissement de l'ordre de 1.07±0.03 et une inclinaison vis à vis du plan de coupe histologique de l'ordre de 13.6◦ ± 9.61◦, avec une variance importante pour ces deux paramètres / Prostate cancer is the most frequently diagnosed cancer of men in Europe, yet no current imaging technique is capable of detecting with precision tumours in the prostate. The histology slices are the gold standard for the diagnosis. Therefore, in order to evaluate each imaging technique, the histology slices must be precisely registered to the imaged data. As it cannot be assumed that the histology slices are cut along the same plane as the imaged data is acquired, the registration must be considered as a 3D problem. An apparatus has been developed that enables internal fiducial markers to be created in the histology slices in a rapid and standardised manner. An algorithm has been developed that automatically detects and identifies these markers, enabling the alignment of the histology slices. The method has been tested on 10 prostate specimens, with 19.2 slices on average per specimen. The accuracy of the alignment at the fiducial markers was on average 0.18±0.13 mm. A second algorithm was developed to 3D register the aligned histology slices with the MR images. The registration is designed to be guided by the ejaculatory ducts, an anatomical landmark present in every prostate and visible in both histology and MR images acquired at standard clinical resolution. The algorithm was first tested by using the fiducial needles to guide the registration. The average registration accuracy was 0.45 ± 0.25 mm at the fiducial needles and 1.04±0.21 mm at the ejaculatory ducts. The algorithm was then tested by using the ejaculatory ducts to guide the registration. The average registration accuracy was 0.16±0.05 mm at the ejaculatory ducts and 2.82 ± 0.41 mm at the fiducial needles. The results suggest that the histology shrinkage factor is of the order 1.07±0.03 and the tilt of the histology slicing plane is 13.6◦ ±9.61◦, with both parameters showing significant variance

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La transplantation cardiaque est aujourd'hui la seule option de traitement à long terme pour les patients souffrant d'insuffisance cardiaque terminale. Malgré des progrès considérables dans les traitements immunosuppresseurs, le rejet d'allogreffe reste une cause majeure de la perte du greffon. Dans ce domaine, des études récentes ont souligné l'importance du rejet humoral (AMR) comme un facteur contributif important à l’évolution, précoce ou tardive, de la maladie vasculaire du greffon et, in fine, à la perte de ce greffon. La pierre angulaire du diagnostic de rejet repose sur la biopsie endomyocardique (BEM) et l'évaluation histopathologique classique. Cependant, les épisodes de rejet observés sont aujourd'hui plus rares et plus complexes qu'auparavant, du fait de la présence de formes tronquées, indolentes et mixtes empêchant un diagnostic précis avec une évaluation conventionnelle. En outre, la BEM est une procédure invasive, entrainant des coûts importants, un inconfort pour le patient et un risque non négligeable de complications graves. Par conséquent, l'évaluation histologique conventionnelle ne reflète pas la complexité du rejet de greffe cardiaque et a besoin d'améliorations en termes de diagnostic. Le travail présenté dans cette thèse explore deux types de biomarqueurs, la voie mTOR, marqueur in situ, et les micro-ARNs, marqueurs circulants, qui permettraient une meilleure classification du rejet et constitueraient une aide diagnostique et/ou prédictive à la pratique clinique quotidienne lors du suivi des patients transplantés. / Cardiac transplantation is currently the only option for long-term treatment for patients with terminal heart failure. Despite considerable advances in immunosuppressive therapy, allograft rejection remains a major cause of graft loss. In this regard, recent studies have highlighted the importance of antibody-mediated rejection (AMR) as an important contributory factor in the evolution of vascular graft disease and, ultimately, graft loss. The cornerstone of the rejection diagnosis is based on endomyocardial biopsy (EMB) and the classical histopathological evaluation. However, rejection episodes observed today are becoming scarce and more complex than before, due to the presence of truncated, indolent and mixed forms preventing an accurate diagnosis with a conventional assessment. In addition, the biopsy is an invasive procedure, resulting in significant costs, discomfort for the patient and a significant risk of serious complications. Therefore, conventional histological assessment does not reflect the complexity of cardiac transplant rejection and needs improvement in terms of diagnosis. The work presented in this thesis explores two types of biomarkers, the mTOR pathway, an in situ marker, and the micro-RNAs, circulating markers that would allow a better classification of rejection and provide diagnosis and/or predictive help to daily clinical practice during the monitoring of transplant patients.

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The diploma thesis is devoted to study potential risks for living organisms resulting from inhalation of nanoparticles of chosen heavy metals. The main aim of this work is the investigation of organs from experimental white mice after their guided inhalation of lead nanoparticles. The samples of liver and lungs from these animals are taken in time periods during the inhalation experiments and processed by specific methods for their evaluation. After pressurized microwave assisted decomposition of selected samples of mice organs in high purity concentrated nitric acid the content of lead is determined by atomic absorption spectrometry with electrothermal atomization. Furthermore, the changes are monitored using the microscopy of histological slides stained with hematoxylin-eosin. The results of both approaches are evaluated and compared within the frame of this work.

Dans le but d’enrichir la modélisation virtuelle d’êtres humains et de mieux comprendre la biomécanique de certaines parties du squelette, ce travail propose une analyse comparative des propriétés histologiques et mécaniques de deux os appendiculaires fonctionnellement opposés : l’humérus et le fémur. La campagne a été réalisée à partir d’échantillons provenant de quatre SHPM embaumés (Sujet Humain Post-Mortem), de sexe masculin. Une étude géométrique en 3D a débuté l’expérimentation. Elle a été suivie par une analyse histomorphométrique de 153 photographies réalisées à partir de la face antéromédiale du cortex diaphysaire, à quatre niveaux de hauteur et à trois niveaux de profondeur. Des essais mécaniques ont ensuite été effectués sur 28 éprouvettes d’os cortical non congelé, provenant du même site anatomique. L’expérimentation s’est déroulée sur machine conventionnelle de traction. Elle comportait des essais en traction/compression et des essais de cyclage en traction dans le domaine élastique, à la vitesse de 0,05 mm/mn, jusqu’à rupture. Une loi d’endommagement a également été élaborée. Ces travaux ont montré que ces deux os offrent un comportement différent. L’humérus s’avère être moins résistant et plus raide que le fémur. Son endommagement intervient plus rapidement. Les valeurs mécaniques relevées sont en rapport avec la densité et la taille des ostéones actifs, ainsi qu’avec les caractéristiques de la porosité Haversienne. Les différences de comportement mécanique relevées s’expliquent par l’adaptation microscopique du tissu osseux cortical aux contraintes subies par un os porteur ou non-porteur. Les variations interindividuelles observées sont fonction de son état physiologique. / With the aim of enriching the virtual modelisation of human beings and understanding better the biomechanics of some parts of the skeleton, this work proposes a comparative analysis of histological and mechanical attributes of two functionally opposed appendicular bones: femur and humerus. The campaign has been done with samples coming from four embalmed PMHS (post mortem human subjects) of the male gender. A 3D geometric study started the experiment. It was followed by an histomorphometric analysis of 153 pictures carried out on the anteromedial face of the diaphyseal cortex at four levels of height and three levels of depth. Mechanical tests were then done on 28 specimens of non frozen cortical bone coming from the same anatomic site. The experiment took place on a conventional traction machine. It consisted of traction/compression tests and cycling tests under traction in the elastic zone, at the speed of 0.05 mm/mn until yield point. A damage law has also been elaborated. These studies have shown that these two bones offer a different behaviour. The humerus bone turns out to be less resistant and stiffer than the femur. It is damaged more quickly. The mechanical values noted are related to the density and the size of active osteons and also to the characteristics of Haversian porosity. The difference of mechanical behavior noticed can be explained by the microscopic adaptation of the cortical bone tissue to the stresses undergone by the bearing and non bearing bones. The inter-individual variations observed are linked to the physiological state of this tissue.

In der vorliegenden Arbeit wurde die Netzhaut einiger tagaktiver Raubvögel hinsichtlich ihrer morphologischen und morphometrischen Eigenschaften mit verschiedenen Methoden untersucht. Über die Histologie werden Gestalt und Subspezialisierungen der Netzhaut von neun Vögel sieben verschiedener Spezies in ihrer nasal-temporalen und superior-inferioren Ausdehnung betrachtet. Besonderes Augenmerk lag hierbei auf dem Verhältnis der Photorezeptor- und Neuronenpopulationen zueinander, da hier über den Grad von Konvergenz oder Divergenz der Verschaltung Informationen über die intraretinale Signalverarbeitung gewonnen werden können. Über das Verfahren der Immunhistochemie wurde zudem untersucht, ob sich die Spezies hinsichtlich der intraretinalen Verteilung einiger ausgewählter Marker von Strukturen der Müllerzellen und der Photorezeptoren unterscheiden. Eine weitere angewandte Methode war die optische Kohärenztomographie, ein bildgebendes Verfahren, das non-invasiv in vivo Schnittbilder der Netzhaut erzeugt. Hier konnte gezeigt werden, dass diese aus der humanen Augenheilkunde bekannte Untersuchungstechnik auch am aviären Patienten anwendbar ist. Desweiteren wurde die Darstellbarkeit der aviären Netzhaut, ihrer Besonderheiten und pathologischer Veränderungen bei den verschiedenen Raubvogelspezies untersucht. Für bestimmte Regionen in der Raubvogelnetzhaut wie die Fovea centralis und temporalis, sind in historischen Untersuchungen Formunterschiede beschrieben worden und es konnte gezeigt werden, dass diese auch in vivo bestehen. Zuletzt wird die Frage behandelt, welche Unterschiede der Vergleich zwischen den beiden Verfahren der Netzhautdarstellung aufdeckt, inwiefern beide fehlerbehaftet sind und was bei der Interpretation beachtet werden sollte.:Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 1.1 Grundlagen zur Netzhaut 1 1.2 Die optische Kohärenztomographie (OCT) 6 1.3 Aufgabenstellung und klinische Relevanz 7 2 Material und Methoden 10 2.1 Untersuchungsmaterial 10 2.2 Spezies der histomorphologischen Untersuchung 10 2.3 Histologie und Immunhistochemie 14 2.4 Vergleich von OCT-Abbildung und histologischem Korrelat 25 2.5 Untersuchung der Ultrastruktur der aviären Netzhaut 28 3 Ergebnisse 30 3.1 Histologische und immunhistochemische Analyse der Netzhaut von tagaktiven Raubvogelspezies 30 3.2 Untersuchung retinaler Strukturen bei tagaktiven Raubvögeln mittels OCT 84 3.3 Vergleich der Darstellung in OCT und Histologie 91 3.4 Elektronenmikroskopie der äußeren Netzhaut des Raubvogels 95 4 Diskussion 98 4.1 Morphometrische Untersuchungen in Histologie und Immunhistochemie 98 4.2 OCT-Untersuchung von tagaktiven Raubvögeln 110 4.3 Verhältnis von OCT und histologischem Abbild 113 4.4 Fazit und Ausblick 115 Zusammenfassung 117 Literatur 121 Anhang

Background: Using a nude rat model of site-specific metastatic bone disease (MBD), we developed a semiquantitative histological score for rapid assessment of lytic lesions in bone. This provides additional information to conventional histological measurement by clarifying the extent and location of metastatic infiltration and the tumor growth pattern. The score can also be used to assess the action of bisphosphonates on bone metastases. Materials and Methods: Male nude rats (n = 12 per group) were inoculated with the human breast cancer cell line MDA-MB-231 via the femoral artery. Following appearance of radiographically visible osteolytic lesions on day 18, the animals received phosphate-buffered saline (PBS; controls) or ibandronate (IBN, 10 µg P/kg) daily until day 30. Whole body radiographs were obtained on days 18 and 30, and osteolytic areas (OA) were determined by radiographic computer-based analysis (CBA). On day 30, MBD was assessed in both tibias using conventional histological CBA and the new scoring system. Results: Metastatic tumor area correlated with the total sum of the new score in both PBS- (r = 0.762) and IBN-treated animals (r = 0.951; p < 0.001). OA correlated well with the total sum in both groups (r = 0.845 and 0.854, respectively; p < 0.001). Conclusion: Significant reduction of bone marrow and cortical infiltration of tumor cells with IBN suggested local control of metastases. / Hintergrund: Mit Hilfe eines etablierten Tiermodells zur Erzeugung lokalisationsspezifischer Knochenmetastasen in der Nacktratte wurde ein semiquantitatives histologisches Graduierungssystem zur schnellen Bewertung osteolytischer Knochenmetastasen entwickelt. Das Graduierungssystem liefert hinsichtlich der Metastasenlokalisation, deren Ausmaß und Infiltrationsmuster wertvolle Zusatzinformationen zu den konventionellen histologischen Untersuchungsmethoden. Damit kann beispielsweise auch die pharmakologische Wirkung von Bisphosphonaten auf die Knochenmetastasierung beurteilt werden. Material und Methoden: Männlichen Nacktratten (n = 12 pro Gruppe) wurden Zellen der humanen Brustkrebszellinie MDA-MB-231 in die Oberschenkelarterie inokuliert. Ab dem Auftreten radiologisch erkennbarer Osteolysen 18 Tage nach Inokulation erhielten die Tiere bis zum Studienende (Tag 30) täglich entweder eine subkutane Applikation einer Phosphat-Puffer-Lösung (Kontrollgruppe) oder Ibandronat (IBN, 10 µg P/kg; Behandlungsgruppe). Konventionelle Röntgenaufnahmen wurden an den Tagen 18 und 30 nach Tumorinokulation angefertigt und die Osteolysenflächen mittels Computerauswertung bestimmt. Nach Studienende wurde der Metastasenbefall in beiden Tibiae sowohl konventionell histologisch als auch mittels des neuen Graduierungssystems ausgewertet. Ergebnisse: Die Metastasenfläche korrelierte mit der kummulativen Punktsumme des Graduierungssystems sowohl in der Kontrollgruppe (r = 0,762; p < 0,001) als auch in der Ibandronat- Gruppe (r = 0,951; p < 0,001). Ebenso war die Osteolysenfläche eng mit der Punktesumme in beiden Gruppen korreliert (r = 0,845 und 0,854; p < 0,001). Schlussfolgerung: Die signifikante Reduktion von Knochenmark- und Kortikalisbefall durch IBN deuten auf eine gute lokale Kontrolle des Metastasenwachstums hin. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.