Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2006-2007 / Les agents antipsychotiques sont, depuis plus de 50 ans, les médicaments utilisés pour traiter les symptômes reliés à la schizophrénie. Malheureusement, ces drogues sont reconnues pour provoquer des effets secondaires divers importants et ont une efficacité mitigée. Même si ces médicaments font l'objet d'études intensives depuis plusieurs années, les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans les effets thérapeutiques et la production d'effets secondaires indésirables sont encore mal connus. Récemment, un facteur de transcription membre de la grande famille des récepteurs nucléaires, nommé Nur77, a été identifié comme un candidat potentiellement impliqué à la fois dans les effets antipsychotiques ainsi que dans la production des effets secondaires. Cette hypothèse provient principalement de trois prémices : 1) les agents antipsychotiques induisent fortement Nur77 dans des structures cérébrales associées à l'effet antipsychotique et aux effets secondaires, 2) certains effets indésirables des antipsychotiques (e.g catalepsie) sont altérés dans les souris déficientes en Nur77 et 3) les souris déficientes en Nur77 montrent des signes suggérant une atteinte des voies cérébrales associées au développement des psychoses. À ce jour, les cascades signalétiques qui mènent à l'induction de Nur77 suite à un traitement aux antipsychotiques sont encore inexplorées. Le but de cette étude est de 1) caractériser le patron d'induction de Nur77, Nor-1 et Nurrl (récepteurs nucléaires de la famille des Nurs) suite à un traitement aux antipsychotiques typiques et atypiques et 2) identifier les sous-types de récepteurs membranaires impliqués dans l'induction de Nur77 après un traitement aux antipsychotiques. Nos travaux indiquent d'une part que les antipsychotiques typiques et atypiques modulent différemment l'expression de Nur77 dépendamment de leur affinité pour les récepteurs D2 et 5-HT2A- D'autre part, l'induction de Nur77 par les antipsychotiques semble être dépendante des récepteurs NMDA indiquant que cette induction pourrait être indirecte et ne se ferait pas par l'intermédiaire des récepteurs D2 post-synaptiques des neurones épineux moyens. Une meilleure compréhension de l'implication des Nurs dans les effets des antipsychotiques est indispensable pour éclaircir le mécanisme d'action encore inexploré de ces drogues. La caractérisation des voies signalétiques menant à l'induction de Nur77 pourrait éventuellement mener à la découverte de meilleures cibles pharmacologiques pour traiter les symptômes de la schizophrénie et améliorer la qualité de vie des patients schizophrènes. / Antipsychotic drugs have been extensively used in the treatment of schizophrenia symptoms. Unfortunately, these drugs are known to produce important side effects and their clinical efficacy is still a matter of debate. Recently, a transcription factor member of the nuclear receptors superfamily, namely Nur77, has been implicated in antipsychotic drugs action. To this day, intracellular signaling events that lead to Nur77 induction after antipsychotic drugs administration are still unexplored. The aim of the present study is to understand the implication of Nurs (Nurrl, Nur77 and Nor-1) in the action of antipsychotic drugs and to characterize signaling pathways involved in the induction of Nur77 following treatment with antipsychotic drugs. A better understanding of the molecular and cellular events leading to Nur77 induction after antipsychotic drug treatment might shed light on new pharmacological targets to treat schizophrenia symptoms.

Contexte: L’inactivation des androgènes est majoritairement régulée par des enzymes du métabolisme de la famille des UDP-glucuronosyltransferase (UGT). Ce procédé métabolique permet de contrôler la biodisponibilité des hormones stéroïdiennes systémiques et locales. Objectif : L’objectif était d’étudier la relation entre l’expression de l’enzyme UDP-glucuronosyltransferase 2B polypeptide 28 (UGT2B28), impliquée dans la biotransformation des hormones, avec les niveaux hormonaux circulants, et les caractéristiques clinico-pathologiques dans le cancer de la prostate (CaP). Conception et participants : Nous avons utilisé dans cette étude la technique d’immunohostochimie à grande échelle (tissue microarray) sur les tissus de 239 patients ayant un CaP localisé. L’étude des 51 patients additionnels ne possédant pas l’enzyme UGT2B28 dans leur génome, a été effectuée pour confirmer l’importance de cette enzyme sur les niveaux hormonaux circulants. Résultats : La surexpression de l’enzyme UGT2B28 a été associée à des niveaux d’antigène prostatique spécifique (APS) au diagnostic plus faibles, à un score de Gleason plus élevé, à des marges et statuts nodaux positifs, et fut associée de façon indépendante au risque de progression. La surexpression de l’enzyme fut également associée à des niveaux circulants de testostérone (T) et dihydrotestostérone (DHT) plus élevés. Les patients n’exprimant pas le gène UGT2B28 avaient des niveaux plus bas de T (19%), de DHT (17%), de métabolites glucuronidés (18-38%), et des niveaux plus élevés du précurseur surrénalien androsténédione (36%). Conclusion : L’enzyme UGT2B28 modifie les niveaux circulants de T et DHT, et sa surexpression est associée avec un CaP à plus haut grade. Notre étude a permis de découvrir un nouveau rôle d’UGT2B28, celui de régulateur de la stéroïdogenèse, et a souligné l’interconnexion entre les capacités de biotransformation hormonale des cellules cancéreuses, des niveaux hormonaux, des caractéristiques clinicopathologiques et du risque de progression. / Background : Androgen inactivation occurs mainly through the glucuronidation conjugative reaction mediated by UDP-glucuronosyltransferases (UGTs). This metabolic process is involved in the control of systemic and local androgen bioavailability. Objective : To examine the relationship among expression of the androgen-inactivating UGT2B28 enzyme, circulating steroid hormone levels, and clinical phenotype in prostate cancer (PCa). Design, setting, and participants : We conducted an analysis of a high-density prostate tumor tissue microarray consisting of 239 localized PCa cases. The study of 51 additional PCa patients with no copies of UDP glucuronosyltransferase 2B subfamily, polypeptide B28 (UGT2B28) in their genomes was performed to confirm the importance of the enzyme on circulating hormone levels. Outcome measurements and statistical analysis : Steroid hormones were measured by mass spectrometry. Multivariate Cox proportional hazard models assessed the influence of UGT2B28 on progression, and general linear model regression evaluated variations in hormone levels. Results and limitations : Tumor overexpression of UGT2B28 was associated with lower prostate-specific antigen levels at diagnosis, higher Gleason scores, margin and nodal invasion status, and it was shown to be an independent prognostic factor associated with progression. Enzyme overexpression correlated with 30% higher circulating levels of testosterone (T) and dihydrotestosterone (DHT). Patients with no copies of UGT2B28 in their genomes have lower levels of T (19%), DHT (17%), its glucuronide metabolites (18–38%), and enhanced levels of the adrenal precursor androstenedione (36%). Conclusions : The UGT2B28 steroid-inactivating pathway modifies circulating T and DHT levels, and UGT2B28 overexpression is associated with high-grade PCa. Our work has uncovered the role of UGT2B28 as a regulator of steroidogenesis and underscores the interconnectivity among the steroid-inactivation capacity of cancer cells, hormone levels, disease characteristics, and the risk of cancer progression.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / L'obésité viscérale, c'est-à-dire l'accumulation de tissu adipeux dans des régions anatomiques tels que le mésentère et le grand omentum, augmente de façon significative la prévalence de maladies non-infectieuses. La contribution importante de l'obésité viscérale, et donc de la distribution des graisses par rapport à l'adiposité générale dans la prédiction du risque cardiométabolique, pourrait être associée à des altérations pouvant survenir au niveau de la fonction du tissu adipeux. En effet, la dysfonction du tissu adipeux qui comprend une faible différentiation et l'hypertrophie adipocytaire, de même que la résistance à l'insuline et une inflammation de faible intensité, détériore la capacité à garder efficacement dans les tissus adipeux les lipides sanguins provenant de l'excès énergétique. Comme il le sera approfondi dans cette thèse, les hormones stéroïdiennes sont non seulement impliquées dans la distribution des graisses chez l'humain mais pourraient aussi participer dans la survenue de certaines altérations de la fonction adipeuse. Si historiquement, les hormones stéroïdiennes plasmatiques ont été un sujet d'intérêt, l'intracrinologie du tissu adipeux et le renouvellement des hormones stéroïdiennes a été mis en évidence récemment. Malheureusement, le nombre d'études associant la dysfonction adipeuse et l'intracrinologie du même tissu sont peu nombreuses. Les études originales de cette thèse ont été réalisées dans le but de mieux comprendre la physiopathologie de la dysfonction adipeuse ou de l'obésité viscérale chez l'être humain, et de décrire certaines des caractéristiques de l'équilibre hormonal qui y sont associées. L'objectif principal de cette thèse est d'associer certaines dynamiques hormonales aux processus biologiques de l'adipocyte, ainsi que la dysfonction du tissu adipeux blanc ainsi que l'obésité viscérale, en plaçant une emphase particulière sur la dynamique des androgènes. Nous avons réalisé une méta-analyse portant sur l'activité de l'axe hypothalamo-hypophysaire surrénalien et l'adiposité. Les résultats suggèrent qu'uniquement la concentration de cortisol mesurée dans les cheveux, mais pas la réponse du cortisol salivaire au réveil était positivement associée à l'obésité générale et abdominale. Le manque d'associations entre l'adiposité et la réponse du cortisol au réveil a été aussi confirmée dans une cohorte de 31 femmes candidates pour la chirurgie bariatrique. Dans cette étude, nous avons aussi évalué les concentrations des hormones stéroïdiennes plasmatiques et adipeuses et nous n'avons trouvé aucune corrélation entre les deux. Les résultats suggèrent que les femmes avec un indice d'adiposité viscérale augmenté présentaient aussi un diamètre adipocytaire augmenté et une concentration plus faible d'androgènes dans le tissu adipeux viscéral. De plus, les mesures d'activité de AKR1C2 et de l'aromatase étaient augmentées. Nous avons étudié AKR1C2 de plus près et nous avons trouvé que cette enzyme est fortement exprimée dans le tissu adipeux et plus particulièrement dans les cellules progénitrices adipeuses desitnées à devenir des adipocytes. Également, son expression dans le tissu adipeux sous-cutané était positivement associée avec la présence de graisse abdominale chez les femmes, même après ajustement pour l'indice de masse corporelle. Dans le même manuscrit, nous avons examiné des polymorphismes qui pourraient augmenter l'expression de AKR1C2 dans le tissu adipeux et nous avons identifié rs28571848. Dans une étude subséquente, nous avons caractérisé la fonctionnalité de rs28571848 chez des candidats de chirurgie bariatrique. Nos résultats suggèrent que, plutôt que d'augmenter l'expression de AKR1C2, rs28571848 augmente l'expression et l'activité de AKR1C3. Les individus ayant les allèles sauvages avaient un profil lipidique plasmatique favorable en comparaison aux individus avec les allèles mutés. Enfin, les résultats suggèrent que l'association entre le profil lipidique et l'augmentation de AKR1C3 dans le tissu adipeux est partiellement médiée par l'hypertrophie adipocytaire. En conclusion, les résultats de cette thèse suggèrent que le métabolisme local des hormones stéroïdiennes dans le tissu adipeux joue un rôle dans la distribution des graisses et la dysfonction adipeuse chez des individus atteints d'obésité sévère. Nos efforts soulignent l'importance du métabolisme hormonal périphérique et suggèrent que l'intracrinologie locale pourrait être plus importante que les niveaux hormonaux systémiques dans la détermination de la fonction du tissu adipeux. / Visceral obesity, being the specific accumulation of adipose tissue on anatomical structures such as the mesentery and greater omentum, significantly increases the prevalence of non-communicable diseases. The substantial contribution of visceral adiposity, and thus of body fat distribution, goes above and beyond general adiposity in predicting cardiometabolic risk, and might be associated with alterations in adipose tissue function. Indeed, adipose tissue dysfunction, which includes poor preadipocyte differentiation, adipocyte hypertrophy, insulin resistance and local, low-grade inflammation as its main features, significantly impairs the efficient storage of energy excesses in adipose tissue. As further presented in this thesis, steroid hormones are not only involved in body fat distribution in humans, but they may also participate in some features of adipose tissue dysfunction. Although plasma steroid hormones have historically been the focus of research, in the last years, adipose tissue intracrinology and the local turnover of steroid hormones have been highlighted. Unfortunately, the number of studies associating adipose tissue dysfunction to adipose tissue intracrinology are scarce. Thus, the studies included in this thesis were designed to better understand the pathophysiology of adipose tissue dysfunction or visceral obesity in humans and describe some of the associated intracrine features. The main objective was to associate hormonal dynamics to the biological processes of the adipocyte, white adipose tissue dysfunction and visceral obesity with a particular focus on androgen dynamics. First, we conducted a meta-analysis looking at the hypothalamic-pituitary-adrenal axis activity and adiposity. Results suggest that only hair cortisol concentrations, not the cortisol awakening response, was positively associated with general and abdominal adiposity. The lack of association between adiposity and the cortisol awakening response was also confirmed in a cohort of 31 women candidates for bariatric surgery. Here we additionally measured plasma and adipose tissue steroid hormone concentrations and found no significant correlation between the two. In addition, results suggest that women with increased visceral adiposity index were characterized by higher mean adipocyte diameter as well as lower androgens concentrations in visceral adipose tissue. On the other hand, measures of AKR1C2 and aromatase activities were increased. We further studied AKR1C2 and found that this enzyme is highly expressed in adipose tissue and in particular adipocyte-committed progenitor cells. In addition, its expression in subcutaneous adipose tissue was positively associated with abdominal fat distribution in women, even after adjustment for body mass index. In the same paper, we investigated possible single-nucleotide polymorphisms that may increase AKR1C2 expression in adipose tissue and identified rs28571848 as a strong candidate. In a subsequent study, we further functionally characterized rs28571848 in bariatric candidates. Our results suggest that more than increasing AKR1C2 expression, rs28571848 increases AKR1C3 expression and activity in adipose tissue. In addition, individuals carrying the wildtype alleles have a more favorable plasma lipid profile than individuals carrying the mutated alleles. Finally, results suggested that the association between an altered lipid profile and increased AKR1C3 in adipose tissue, was partially mediated by adipocyte hypertrophy. Overall, the results included in this thesis suggest that local adipose tissue steroid hormone turnover plays a role in body fat distribution and adipose tissue dysfunction in individuals with severe obesity. Our efforts highlight the importance of peripheral turnover and suggest that local intracrinology may be more important than systemic hormone levels in dictating adipose tissue function.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / La stéroïdogenèse doit être méticuleusement régulée, car l'insuffisance ou l'excès d'hormones stéroïdiennes est associé à diverses affections pathologiques telles que les désordres du développement sexuel (DSD) et les cancers hormono-dépendants. Dans le testicule, les cellules stéroïdogéniques principales sont les cellules de Leydig. Des mutations affectant le nombre ou la fonction de ces cellules causent sous-masculinisation et infertilité. De plus, une exposition in utero par la mère enceinte à des perturbateurs endocriniens affecte également les cellules de Leydig diminuant les hormones INSL3 et la testostérone et causant divers désordres, dont la cryptorchidie, désordre pédiatrique le plus fréquent chez les mâles nouveau-nés. Dans ces cellules, la stéroïdogenèse est stimulée par la LH hypophysaire à travers son récepteur. Ceci stimule l'adénylate cyclase conduisant à une augmentation de la production d'AMPc et à l'activation de kinases. Ultimement, ces kinases phosphorylent des protéines cibles, telles que des facteurs de transcription. L'AMPc est ensuite transformé en AMP par des phosphodiestérases. Notre laboratoire a récemment montré que l'augmentation de l'AMP intracellulaire conduit à l'activation d'une kinase, AMPK, qui réprime activement la synthèse des hormones stéroïdiennes dans les cellules de Leydig et de la surrénale. Le mécanisme d'action et les cibles directes de l'AMPK dans les cellules stéroïdogéniques restent à être identifiés. La première hypothèse de cette étude est que l'activation de l'AMPK, qui est essentielle à la régulation de la stéroïdogenèse dans les cellules de Leydig murines, agit en phosphorylant diverses protéines impliquées dans l'expression génique, telles que des facteurs de transcription, mais aussi qu'elle agit en réprimant l'expression de l'urokinase, une protéine impliquée dans la production de testostérone dans les cellules de Leydig. De plus, une deuxième hypothèse est que les organochlorés inhibent la stéroïdogenèse par des mécanismes similaires à ceux induits par l'activation de la kinase AMPK. Le but de cette étude est donc de mettre en évidence les mécanismes d'action de la kinase AMPK et des organochlorés dans la répression de la stéroïdogenèse dans les cellules de Leydig. Cette thèse a permis de mettre en évidence l'implication du gène Plau, codant pour l'urokinase, dans la stéroïdogenèse des cellules de Leydig MA-10, et plus précisément sur la production de la protéine STAR. De plus, l'augmentation de l'expression du gène Plau est stimulée par l'AMPc et réprimée par l'activation de l'AMPK. Dans cette thèse, une analyse phosphoprotéomique de cellules de Leydig MA-10 dont la stéroïdogenèse a été stimulée par la forskoline seule ou conjointement à l'activation de l'AMPK a été effectuée. Le but de cette analyse est d'identifier les cibles de l'AMPK dans des cellules de Leydig MA-10 dont la stéroïdogenèse est stimulée. Cela a permis d'établir le phosphoprotéome des cellules de Leydig MA-10 après stimulation de la stéroïdogenèse, mais aussi de mettre en évidence de nombreuses protéines phosphorylées par l'activation de l'AMPK. Enfin, dans la présente étude de doctorat, une analyse protéomique a été réalisée à partir de cellules de Leydig MA-10 ayant été traités par un mélange d'organochlorés à des concentrations retrouvées dans l'environnement. Ce mélange d'organochlorés inhibe la stéroïdogenèse notamment en affectant les niveaux de la protéine STAR, ainsi que des protéines impliquées dans le transport mitochondrial, le métabolisme lipidique ou la stéroïdogenèse. Les résultats présentés dans cette thèse apportent une meilleure connaissance sur les mécanismes de répression de la stéroïdogenèse dans les cellules de Leydig. / Steroidogenesis has to be meticulously regulated because steroid hormone deficiency or excess is associated with various pathological conditions such as differences of sexual development (DSD) and hormone-dependent cancers. In the testis, the main steroidogenic cells are the Leydig cells. Mutations affecting the number or function of these cells may cause submasculinization and infertility. In addition, in utero exposure via the pregnant mother to endocrine disruptors can also affect the Leydig cells, decreasing INSL3 and testosterone and causing various disorders, including cryptorchidism, the most common pediatric disorder in newborn males. In these cells, steroidogenesis is stimulated by the pituitary LH via its receptor. This stimulates adenylate cyclase leading to increased cAMP production and activation of kinases. Ultimately, these kinases phosphorylate target proteins, such as transcription factors. The cAMP is then converted to AMP by phosphodiesterases. Our laboratory has shown that increased intracellular AMPleads to the activation of the kinase AMPK, which actively represses steroid hormone synthesis in Leydig and adrenal cells. The mechanisms of action and direct targets of AMPK in steroidogenic cells remain to be identified. The first hypothesis of this study is that AMPK activation, essential for the regulation of steroidogenesis in murine Leydig cells, act by phosphorylating various proteins involved in gene expression, such as transcription factors, but also that it acts by repressing the expression of urokinase, a protein involved in testosterone production in Leydig cells. Furthermore, a second hypothesis is that organochlorines inhibit steroidogenesis by mechanisms similar to those induced by the activation of AMPK. The aim of this study is therefore to highlight the mechanisms of action of AMPK and organochlorines in the repression of steroidogenesis in Leydig cells. This thesis demonstrated the involvement of the Plau gene, encoding urokinase, in the steroidogenesis of MA-10 Leydig cells, and more precisely in the production of the STAR protein. Furthermore, the increase in Plau gene expression is stimulated by cAMP and repressed by AMPK activation. In this thesis, a phosphoproteomic analysis of MA-10 Leydig cells where steroidogenesis was stimulated by forskolin alone or together with AMPK activation was performed. The aim of this analysis was to identify the targets of AMPK in MA-10 Leydig cells where steroidogenesis is stimulated. This allowed to establish the phosphoproteome of MA-10 Leydig cells after stimulation of steroidogenesis, but also to identify many proteins phosphorylated following AMPK activation. Finally, in the present study, a proteomic analysis was performed on MA-10 Leydig cells treated with a mixture of organochlorines at concentrations typically found in the environment. This mixture of organochlorines inhibits steroidogenesis by affecting the levels of the STAR protein, as well as proteins involved in mitochondrial transport, lipid metabolism or steroidogenesis. The results presented in this thesis provide a better understanding of the mechanisms of steroidogenesis repression in Leydig cells.

Nous avons étudié la régulation par les stéroïdes de la prolifération des cellules de la lignée de cancer du sein humain ZR-75-1. Les stéroïdes C l9~A5 surrénaliens exercent une action estrogénique chez ces cellules dont le A s-androstène-3p,17f}-diol (A5-diol) semble être l'unique agent responsable . Les stéroïdes C lg-A5 surrénaliens, et en particulier le A 5-diol, sont estérifiés à des acides gras à chaîne longue qui conduisent à la séquestration intracellulaire de ces stéroïdes, et représentent la forme majeure sous laquelle on les retrouve chez les cellules ZR-75-1. Les androgènes inhibent fortement la prolifération de cette lignée via leur interaction avec le récepteur des androgènes et antagonisent l'effet mitogénique des estrogènes. Une partie de ce dernier effet peut être attribué à la suppression observée de l'expression du récepteur des estrogènes par l'activité spécifique des androgènes. L'interaction des progestatifs avec les récepteurs de la progestérone conduit à une inhibition de l'effet mitogénique des estrogènes et à une augmentation des récepteurs de l'insuline chez les cellules ZR-75-1, et l'insuline renverse complètement ces effets à des concentrations physiologiques. Les progestatifs synthétiques exercent tous une action androgénique plus ou moins marquée sur les cellules ZR-75-1 accompagnée d'un potentiel antiandrogénique inversement proportionnel. L'activité progestative propre de ces composés est inversement proportionnelle à leur activité androgénique, possiblement à cause de la suppression du récepteur de la progestérone par la composante androgénique. Ces ‘stéroïdes exercent aussi des effets antiprolifératifs spécifiquement dûs à leur interaction avec le récepteur des glucocorticoïdes. La noréthindrone et le norgestrel, deux progestatifs synthétiques utilisés pour la contraception orale, ont en plus un potentiel estrogénique probablement dû à une activation métabolique. Chez les cellules ZR-75-1, 1'antiestrogène stéroïdien ICI164384 exerce des effets purement antagonistes alors que deux antiestrogènes non stéroïdiens différents ont une activité agoniste partielle. L'interaction de l'ICI164384 avec le récepteur des estrogènes est rapidement réversible, contrairement à celle observée avec les antiestrogènes non stéroïdiens.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2012-2013. / Une surexposition aux hormones stéroïdiennes peut entraîner dans certains tissus une induction de la prolifération et de la survie cellulaires menant à l'hyperplasie puis à la néoplasie. Les travaux de doctorat ont d'abord porté sur les hormones stéroïdiennes, principalement les oestrogènes, en lien avec le cancer de l'endomètre. La quantification de ces hormones au niveau circulant a permis de révéler que le profil hormonal est significativement différent chez les femmes atteintes d'un cancer comparativement à celui des femmes en santé. Les oestrogènes sont les hormones qui augmentent le plus en présence d'un cancer de l'endomètre, bien que les androgènes et les précurseurs surrénaliens circulants soient également plus élevés que chez les femmes saines. De plus, les oestrogènes en circulation sont associés à certaines caractéristiques clinico-pathologiques. Notamment, les femmes atteintes d'un cancer de type I (endométrioïde), de bas grade et/ou non-invasif présentent des niveaux d'oestrogènes circulants significativement plus élevés que les femmes atteintes d'un cancer de type II, de grade élevé et/ou invasif. Les analyses d'expression d'ARNm des gènes de la stéroïdogénèse dans les tumeurs vont de pair avec les dosages hormonaux et supportent l'hypothèse d'une augmentation de la synthèse des oestrogènes dans les tumeurs comparativement au tissu normal péritumoral. En effet, il semble que le sulfate d'oestrone, qui constitue un réservoir plasmatique d'oestrogènes, soit la source principale de production d'estradiol chez les femmes atteintes d'un cancer, ce qui est appuyé par l'analyse de corrélation des niveaux hormonaux en circulation. De plus, il semble y avoir une augmentation de l'inactivation du 2-méthoxyestradiol à effet protecteur, puisque l'expression en ARN des enzymes nécessaires à son catabolisme est augmentée dans les tumeurs. Cette hypothèse est supportée par l'observation que les niveaux circulants des dérivés glucuronides inactifs du 2-méthoxyestradiol sont plus élevés en présence de néoplasie. Les travaux ont également porté sur l'influence des variations héréditaires sur l'évolution du cancer de la prostate suite à un traitement telle la prostatectomie radicale ou la thérapie de privation d'androgènes. Les polymorphismes génétiques de gènes candidats liés aux voies de synthèse et de métabolisme des hormones stéroïdiennes ont été associés à une modification du risque de récidive biochimique, de progression clinique et de mortalité chez une population de Caucasiens atteints d'un cancer de la prostate. Des résultats similaires ont été obtenus pour les patients d'origine asiatique. Ainsi, la génétique du patient semble influencer l'évolution du cancer après traitement. En parallèle, l'analyse des hormones stéroïdiennes circulantes en lien avec ces variations génétiques supporte une altération de la synthèse et du métabolisme hormonal favorisant l'évolution tumorale. En conclusion, les données supportent que les hormones stéroïdiennes affectent le développement et l'évolution de cancers hormonodépendants, tels ceux de l'endomètre et de la prostate. Une meilleure compréhension du rôle joué par ces hormones et des facteurs génétiques les influençant pourrait permettre de développer de nouveaux marqueurs pronostiques et des traitements plus ciblés visant à contrer ces maladies et, éventuellement, de faire progresser la médecine personnalisée dans ce domaine.

L'influence de l'estradiol, de la dihydrotestostérone et de la corticostérone sur l'expression génétique de l'enzyme Il β-hydroxystéroïde déshydrogénase de types 1 et 2 a été évaluée par l'analyse semi-quantitative de résultats d'hybridation in situ des ARN messagers correspondants. Le rein, le foie, les glandes surrénales, les glandes préputiales, les glandes clitoridiennes, la prostate, les glandes mammaires, l'utérus et le vagin ont été les tissus à l' étude. Des souris mâles et femelles ayant d'abord subi une gonadectomie ou une adrénalectomie (l'ablation des organes principalement producteurs des hormones stéroïdiennes en question) ont ensuite reçu le remplacement hormonal correspondant à la chirurgie de chaque sujet. Les résultats ont démontré une régulation de la Il phydroxystéroïde déshydrogénases de types 1 et 2 par ces stéroïdes hormonaux, mais de façon différente, selon le tissu et selon le sexe. La localisation des enzymes a aussi été identifiée au niveau cellulaire. Aussi, la distribution de la Il β-hydroxystéroïde déshydrogénase de type 1 présente un dimorphisme sexuel au niveau du rein.

La sous-famille Uridine diphosphoglucuronosyltransférases 2B (UGT2B) par son activité enzymatique de glucuronoconjugaison participe à l'élimination des stéroïdes. Les études in vitro faites sur les différentes UGT2B humains, notamment UGT2B15, et le génotypage de cette dernière sur différentes populations humaines ont permis de démontrer que cette enzyme pourrait jouer un rôle dans le cancer de la prostate. Représentant une cible thérapeutique potentielle, une compréhension plus exacte de son rôle physiologique ainsi que des études in vivo s'imposent. Actuellement aucun modèle animal n'existe pour faire l'étude in vivo de UGT2B 15. La souris, grâce au génie génétique, représente la meilleure avenue. Jusqu'à maintenant, aucune caractérisation enzymatique du métabolisme des hormones androgènes à partir des Ugt2b murin n'a été faite. Les présents travaux exposent la caractérisation enzymatique de cinq enzymes Ugt2b murins et tentent d'établir un parallèle entre elles et l'enzyme humain UGT2B 15, notamment entre leurs expressions tissulaires et leurs activités de conjugaisons des hormones androgènes. La perspective globale de ces travaux est de déterminer un orthologue sur lequel sera basé la création de souris déficientes.

L'HBP est une pathologie très fréquemment associée au vieillissement pouvant être source de complications importantes nécessitant des traitements médicaux ou chirurgicaux. Pour sa part, le cancer de la prostate est le cancer le plus fréquemment diagnostiqué et la seconde cause de décès reliés au cancer chez l'homme. Au total , près de 75% des hommes développeront une hyperplasie bénigne entre l'âge de 55 ans et 90 ans, alors que 12% des hommes, soit un homme sur huit, développeront un cancer de la prostate. Puisque nous vivons dans une société vieillissante, le nombre d'hommes atteints de ces pathologies ne fera qu'augmenter sans cesse. C'est alimenté par la présence locale d'androgènes que le cancer de la prostate se développe insidieusement. Le dépistage des hommes au stade précoce de la maladie est essentiel à la survie des patients puisqu'elle se traite· alors efficacement. Nous avons donc évalué par immunocytochimie la pertinence des protéines AR, ERß, Cdc47 et AlbZIP comme marqueurs de maladies prostatiques. Ces travaux ont démontré qu'AlbZIP et Cdc47 pourraient être utilisés comme marqueurs diagnostiques et pronostiques de maladies prostatiques. AR joue un rôle prédominant dans la transcription des gènes impliqués dans la croissance et la prolifération des cellules prostatiques normales et cancéreuses. Bien que nous n'ayons observé aucune différence par immunocytochimie dans les niveaux d'expression de cette protéine au cours du processus de carcinogenèse, la quantification de l'ARNm de AR par hybridation in situ a bien démontré que ceux-ci étaient significativement plus élevés dans la prostate cancéreuse comparativement aux cellules prostatiques bénignes. De plus, nous avons démontré que la localisation intracellulaire combinée de la protéine AR dans le noyau et le cytoplasme pourrait potentiellement être marqueur d'un risque accru que le cancer s'étende à l'extérieur de la prostate. Enfin, pour mieux comprendre le métabolisme des androgènes dans les cellules épithéliales et stromales de la prostate humaine bénigne, nous avons quantifié par PÇ; R quantitatif en temps réel les transcrits de AR et d'enzymes de la stéroïdogenès.e impliquées dans le métabolisme des androgènes. Cette étude préliminaire tend à confirmer l'importance des deux types cellulaires dans la synthèse globale intracrine d'androgènes intraprostatiques.

L'enzynle HSD3B2 humaine et la protéine STAR de souris encodées par les gènes HSD3B2 et Star, respectivement, sont retrouvées principalement au niveau des gonades et surrénales. L'importance de STAR comme transporteur du cholestérol et de HSD3B2 comme enzyme de la stéroïdogenèse est lnise en évidence par des mutations de ces gènes causant une hyperplasie congénitale des surrénales, un pseudohermaphrodisme mâle et une insuffisance des surrénales. Un rôle pour la famille de récepteurs nucléaires orphelins NUR 77 dans la stéroïdogenèse a été considéré. En effet, NUR77 est présent dans les gonades et surrénales où son expression est fortement et rapidement induite par des horlnones qui activent certains gènes impliqués dans la stéroïdogenèse. De plus, les profils d'expression de Nur77 et des gènes RSD3B2 et Star sont corrélés. Lors de cette thèse, j'ai démontré que les promoteurs HSD3B2 et Star constituent des nouvelles cibles de NUR77. Des éléments de réponse localisés à -130 pb et -95 pb des promoteurs HSD3B2 et Star respectivement, sont essentiels et suffisants pour conférer une réponse dépendante de NUR77, et la mutation de ces élélnents . diminue leurs activités basale et homlono-dépendante dans les cellules stéroïdogéniques. Dans les cellules de Leydig, un réduction de l'expression de Nur77 par siARN réduit l'induction de l'expression de Star par l'AMPc. Également, NUR77 coopère avec des co activateurs de la famille SRC et avec des membres de la famille AP-1 dans la régulation des promoteurs RSD3B2 et Star, respectivement. De plus, le dexaméthasone, un glucocorticoïde synthétique, inhibe l'activation de Star en diminuant le recrutement de NUR77, et non SF-I, à la région proximale du promoteur Star, donnant un argument moléculaire à la suppression causée par le stress de la production de testostérone dans le testicule. J'ai démontré que la voie de signalisation des CaMK est requise pour l'expression de STAR et NUR77 en réponse à l'AMPc dans les cellules de Leydig. Ainsi, CaMKI est spécifiquement exprimé dans les cellules de Leydig. Enfin, je démontre que CaMKI coopère avec NUR 77 et MEF2 pour activer les promoteurs Star et Nur77, respectivement, dans ces cellules. Ainsi, l'identification de NUR 77 comme régulateur important des promoteurs HS1J3B2 et Star et de son mécanisme d'action aident à mieux défénir la spécificité tissulaire et la régulation hormonale de ces gènes dans les cellules de Leydig en plus de soulever un rôle pour CaMKI dans ce processus.