Le cancer du sein est une cause importante de mortalité féminine en France et l'émergence de chimiorésistance, en particulier avec les taxanes, dont le paclitaxel (Taxol®), est une limite importante à l'emploi de ces molécules. Comme de nombreux anticancéreux, les taxanes ciblent les microtubules (MTs), des polymères de tubuline intervenant dans de nombreuses fonctions cellulaires. Ces derniers alternent entre des phases de croissance et de désassemblage, leur conférant ainsi un caractère dynamique. En se liant à la beta-tubuline, le Taxol stabilise les MTs et bloque la mitose, conduisant la cellule vers l'apoptose. La résistance au Taxol est un processus multifactoriel impliquant des mécanismes tels que la surexpression de pompes d'efflux (P-glycoprotéine), des mutations des gènes d'alpha- et de beta-tubuline ou une expression altérée de protéines associées aux MTs (MAPs) telles que MAP4 (stabilisatrice des MTs) ou la stathmine (dépolymérisante), contribuant ainsi à la restauration de la dynamique microtubulaire.Le projet repose sur l'emploi de la lignée tumorale mammaire MDA-MB 231 rendue résistante par paliers à 25nM de Taxol dans des conditions de blocage des pompes d'efflux. L'objectif étant d'explorer les variations protéiques de l'environnement des MTs associées au phénotype chimiorésistant, nous avons comparé le protéome d'extraits microtubulaires de cellules sensibles (Tv) et résistantes au Taxol (T8). Parmi les 112 protéines statistiquement enrichies dans une des deux populations de MTs, on retrouve notamment une augmentation des tubulines beta III et IV, une augmentation et une diminution respectives des moteurs moléculaires kinésine-1 et dynéine ainsi que l'enrichissement de plusieurs septines (SEPT2, 8, 9 et 11) dans les fractions de MTs T8. Les septines sont des GTPases associées en complexes hétéro-oligomériques impliquées dans la cytocinèse et l'organisation du cytosquelette de MTs et d'actine. Le recrutement de ces protéines candidates sur les MTs des cellules T8 a été validé par Western blot (Froidevaux-Klipfel et al., 2011) et immunofluorescence. Dans la littérature, les septines sont décrites comme étant localisées soit au niveau de l'actine soit au niveau des MTs dans les cellules de mammifères. De façon intéressante, dans nos cellules MDA-MB 231, nous observons un recrutement partiel de SEPT2 sur les fibres d'actine dans les cellules Tv alors qu'elle colocalise avec les MTs des cellules T8. Bien que la dépolymérisation de l'actine dans les cellules Tv n'entraine aucun déplacement des septines vers les MTs, cette localisation différentielle des septines sur les MTs des cellules résistantes pourrait néanmoins participer au phénotype chimiorésistant.Par ailleurs, il a été décrit dans la littérature que SEPT2 se lie aux MTs polyglutamylés afin de faciliter le transport vésiculaire à la membrane de protéines impliquées dans la polarisation cellulaire. La polyglutamylation est une modification post-traductionnelle permettant la formation de chaines latérales d'un à plusieurs résidus glutamate sur les tubulines alpha ou beta, régulant ainsi les interactions entre MTs et MAPs. Nos résultats montrent que l'accumulation des septines sur le réseau de MTs des cellules T8 s'accompagne d'une augmentation de la polyglutamylation mais aussi de la tyrosination de la tubuline. De plus, des tests de viabilité cellulaire ont mis en évidence que l'inhibition partielle par RNAi des septines ainsi que des polyglutamylases et de la tubuline tyrosine ligase, comme la surexpression d'enzymes responsables de la déglutamylation de la tubuline, permettent de restaurer une certaine sensibilité au Taxol des cellules T8. Inversement, la surexpression de certaines enzymes responsables de la polyglutamylation et de la tyrosination de la tubuline dans les cellules Tv permet d'instaurer une résistance au Taxol des cellules sensibles.La compilation de nos résultats permet de proposer un nouveau mécanisme de résistance au Taxol des cellules cancéreuses mammaires MDA-MB 231 : une augmentation du niveau de tyrosination de l'alpha-tubuline serait à l'origine de l'allongement des chaînes polyglutamylées sur le MT entraînant une diminution de la liaison de la protéine stabilisatrice MAP4 ainsi que le recrutement des septines sur les MTs. Ces modifications favoriseraient alors le recrutement du facteur de sauvetage CLIP-170 et de kinésines dépolymérisantes telles que MCAK à l'extrémité en croissance du MT des cellules résistantes T8, permettant une certaine restauration de la dynamique microtubulaire et contribuant ainsi à l'apparition du phénotype chimiorésistant.Ces études sont indispensables pour établir les bases d'un nouveau mécanisme de résistance au Taxol impliquant les septines, ainsi qu'un lien de causalité avec la tyrosination et la polyglutamylation. Au-delà, la recherche de ces modulations clés pourra être réalisée sur des cancers mammaires sensibles et résistants au Taxol, issus de biopsies de patients. Ainsi, il sera possible à terme, de déterminer si les septines, la tyrosination et la polyglutamylation de la tubuline ont une véritable importance fonctionnelle dans la résistance de cancers du sein au Taxol.

Les méthodes actuelles d'analyse pour rechercher des xénobiotiques et/ou leurs métabolites dans les liquides biologiques peuvent dans certaines occasions manquer de sensibilité. Ainsi, il est souvent difficile de mettre en évidence les substances utilisées par des agresseurs pour commettre des actes délictuels sur leurs victimes (vols ou encore viols), parce que ces substances administrées en très faibles quantités ont généralement des demi-vies courtes, ou que les recherches de ces substances se font plusieurs jours après l'agression. De même dans le cadre de l'exposition aux polluants de l'environnement et particulièrement aux hydrocarbures aromatiques polycycliques, il est difficile de mettre en évidence l'importance de l'exposition de salariés ou encore de la population générale à ces composés. Dans le cadre de la soumission chimique, l'utilisation de la chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (MS / MS) permet d'obtenir une sensibilité suffisante notamment en mode MRM pour détecter des substances ou leurs métabolites dans les liquides biologiques de victimes. L'utilisation de la même technologie permet de rechercher les métabolites hydroxylés des hydrocarbures aromatiques polycycliques. Les objectifs du travail ont été de montrer l'applicabilité de la spectrométrie de masse dans deux domaines. Le premier se rapporte à la soumission chimique, domaine dans lequel après avoir rappelé, les définitions, la prévalence des cas de soumission chimique en Europe et dans les pays anglophones, la liste des substances psychoactives incriminées, les difficultés couramment rencontrées lors des investigations et les recommandations pour améliorer la détection des substances aux niveau des analyses toxicologiques, est rapporté un cas de soumission chimique par le diéthylamide de l'acide lysergique ou LSD, par mise en évidence de ce composé et de son métabolite principal par UPLC-MS/MS. Au cours du travail sur la mise en évidence des substances de la soumission chimique, nous avions préparé les extraits biologiques en mélangeant des extraits effectués à pH acide et alcalin et en ionisant les molécules en mode électrospray négatif et positif. Il est vite apparu que certaines molécules avaient une limite de détection trop élevée. Nous avons alors développé une méthode spécifique pour ces molécules afin d'améliorer leur détection. Le second domaine d'application a été la mise en évidence des métabolites hydroxylés des hydrocarbures aromatiques polycycliques. Dans un premiers temps, nous avons réalisé une revue générale de ces substances polluantes de l'environnement, puis nous avons validé par chromatographie liquide de haute performance couplée à la spectrométrie de masse une méthode qui permet d'identifier et de doser ces métabolites dans l'urine de sujets exposés ou non à ces HAP.

L'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) correspond à une augmentation des résistances artérielles pulmonaires, avec dans les formes les plus graves, une défaillance cardiaque droite. L'HTAP persistante du nouveau-né (HTAPP) est estimée à 2/100 naissances en France. L'adaptation cardio-respiratoire à la naissance implique le déclenchement simultané de plusieurs phénomènes non complètements compris. Notre travail avait pour but d'approfondir les connaissances sur la régulation pulmonaire périnatale et d'envisager de nouvelles possibilités thérapeutiques. Ainsi, nous avons mis en évidence in vivo une vasoconstriction pulmonaires chez le fœtus lors du tabagisme passif maternel, par blocage de la voie du NO. De même, nous avons pu montrer l'effet vasoconstricteur de l'apeline sur les artères pulmonaires de fœtus de brebis. Cet effet semble dose dépendant, inhibé par l'action des inhibiteurs calciques. Au contraire nous avons mis en évidence un effet vasodilatateur de la Déhydroépiandrostérone (DHEA). Cette action est médiée par la voie du NO. Parallèlement, nous avons montré que les acides gras poly insaturés ω 3 (AGPIω3) entrainaient une vasodilatation pulmonaire, se prolongeant au delà d'une heure après l'arrêt de la perfusion. Cet effet est médié par l'ouverture des canaux potassiques et indépendant de la voie du NO. Parmi les AGPIω3, nous avons établi que l'acide eicosapentaénoïque (EPA) qui induit cette réponse sans effet délétère sur la circulation systémique, ni l'oxygénation tissulaire. Enfin, nous avons établi que l'occlusion trachéale (OT) anténatale, traitement proposé pour certaine hypoplasie pulmonaire malformative, n'altère pas le débit pulmonaire, en favorisant la dilatation pulmonaire. Mais en cas d'OT prolongée, ces effets sont en partie masqués par les effets mécaniques de la pression intraluminale. Ainsi grâce à ces travaux, nous avons avancé dans la compréhension de l'adaptation de la circulation pulmonaire de la vie intra à la vie extra utérine. Ils permettent aussi de proposer de nouvelles thérapeutiques comme la supplémentation en AGPIω 3 des femmes attendant un enfant à risque d'HTAP, et d'envisager de nouvelles voies de recherche thérapeutique comme la voie de l'apeline.

Le cancer est l'une des principales causes de mortalité en France, après les maladies cardiovasculaires. Il est responsable de plus de 11 millions de décès dans le monde chaque année. Le cancer résulte d'une prolifération anarchique de cellules qui mène à la formation d'une tumeur. Les cellules tumorales peuvent ensuite migrer vers d'autres tissus pour former des métastases. La chimiothérapie est l'un des traitements les plus utilisés pour traiter le cancer. Elle consiste en l'utilisation d'agents antitumoraux qui provoquent la mort cellulaire en bloquant la mitose. Dans le but d'induire cette apoptose, nous nous sommes intéressés aux poisons du fuseau mitotique, agents cytotoxiques qui ont pour cible les microtubules et qui ont la particularité de se fixer sur leur constituant majeur, la tubuline. La dynamique des microtubules joue un rôle crucial dans la multiplication cellulaire. Bloquer cette dynamique est suffisant pour bloquer la mitose. Par ailleurs, suite à cet arrêt de la polymérisation, un second mécanisme se mettrait en place, notamment au niveau des cellules endothéliales, pour empêcher la néovascularisation, ce qui inhiberait ainsi l'angiogénèse. Notre travail consiste en la conception et la synthèse de nouveaux inhibiteurs de la polymérisation de la tubuline, potentiellement anti-angiogéniques et anti-vasculaires. Il s'agit de tricycles, qui ont la particularité d'interagir spécifiquement avec le site de fixation de la colchicine, au niveau de la tubuline, ce qui inhibe la polymérisation des microtubules et par conséquent la division cellulaire. Des tests d'inhibition enzymatique et de cytotoxicité sur plusieurs lignées cellulaires cancéreuses ont été réalisés et les résultats sont présentés dans ce rapport.

La maladie de Parkinson et l'atrophie multisystématisée ont ceci de particulier que le diagnostic de certitude ne peut être obtenu du vivant du patient. L'un des enjeux actuels est d'approcher au plus prêt le diagnostic clinique réel du patient, pré requis indispensable à l'étude de l'histoire naturelle de la maladie, à une analyse fiable des données épidémiologiques de la maladie, à la bonne pratique des études de recherche pharmaceutique, à l'évaluation clinique des thérapeutiques innovantes. S'il est relativement aisé de poser le diagnostic de maladie de Parkinson à un stade avancé, il est en revanche beaucoup plus délicat de l'établir au stade initial de l'affection. C'est avec l'AMS que le diagnostic différentiel initial est le plus difficile. Actuellement les séquences morphologiques d'IRM représentent une aide incontestable, mais les anomalies observées sont souvent inconstantes et apparaissent à un stade tardif. La première partie du travail visait à étudier de manière simultanée et complémentaire la macro et la microstructure cérébrale dans les deux pathologies en utilisant de manière combinée les techniques de morphométrie voxel à voxel (VBM) et d'imagerie du tenseur de diffusion appliqué à l'ensemble du cerveau (VB-DTI). Cette étude confirme les données classiques d'atrophie putaminale dans l'AMS-P et d'augmentation de la diffusivité putaminale ; nous avons de surcroît mis en évidence une diminution de densité de substance grise dans le circuit moteur (cortex moteur primaire CMP gauche versus MP et aire motrice supplémentaire versus témoins) et une diminution de la fraction d'anisotropie dans le CMP gauche versus témoins. Il existait donc des anomalies macro et microstructurelles dans le circuit moteur des patients AMS-P en révélant la destruction tissulaire dans le circuit moteur - indépendamment de la perte de volume détecté par VBM et en accord avec les données anatomopathologiques et les caractéristiques cliniques motrices.La deuxième partie du travail consistait à étudier la connectivité cérébrale et les modifications des connexions cortico-putaminales à l'aide de la tractographie probabiliste. Nous avons étudié les modifications volumiques et les modifications microstructurales putaminales et tenté de dégager des profils utiles au diagnostic différentiel. Des séquences T1 haute résolution volumique et en tenseur de diffusion ont été acquises. Le putamen était segmenté de manière manuelle, le cortex de manière automatique à l'aide du logiciel free surfer. Nous avons calculé la probabilité de connectivité entre le putamen et les régions corticales ipsilatérales motrice, associative et limbique. Les volumes putaminaux, surfaces corticales, paramètres de diffusion (diffusivité moyenne et fraction d'anisotropie) ont été étudiés et comparés entre les groupes. Nous avons mis en évidence pour la première fois une altération des projections putamino-corticales motrices dans l'AMS-P en bonne concordance avec l'atteinte du putamen moteur dorsolatéral et l'atteinte corticale motrice et prémotrice dans la maladie. L'analyse multivariée permettait de discriminer AMS-P d'AMS-C (forme cérébelleuse de l'AMS), de MP et de témoins avec une sensibilité de plus de 75%. La troisième et dernière partie consistait à étudier les profils cognitifs dans les deux pathologies et les corrélations anatomo-cognitives à l'aide de la VBM et de la VB-DTI. La pertinence de l'évaluation cognitive classiquement effectuée dans le diagnostic différentiel maladie de Parkinson et atrophie multisystématisée est quasi nulle. De plus, les principales corrélations imagerie-cognition sont en bonne concordance avec les données de la littérature. L'implication du système moteur dans l'AMS sur le versant moteur semble se confirmer sur le plan cognitif. A notre connaissance aucune étude de corrélation imagerie-cognition en imagerie de diffusion dans la maladie de Parkinson ou l'atrophie multisystématisée n'a été publiée.

La Tarification à l'Activité (T2A) contraint les services d'urgences hospitalières à développer différentes stratégies d''allocation efficiente des ressources. L'optimisation de la prise en charge est centrale à cette problématique et vise des coûts de production couverts par les revenus induits par la T2A. Aussi, l'objectif de la thèse est d'identifier l'apport d'un Système d'Aide à la Décision (SAD) basé sur les Systèmes Multi-Agents (SMA) utilisant une modélisation basée sur un algorithme d'ordonnancement des moyens de production des soins en trois phases (OR-3P). Cette modélisation formalise l'organisation de ces services autour de cinq types d'agents. L'Agent Ordonnanceur y chargé d'affecter les personnels de l'équipe médicale et de gérer les flux de patients. Il joue un rôle prépondérant dans la recherche d'optimisation. Les résultats obtenus de l'application simulée de l'OR-3P, montrent l'optimisation des délais d'attente et de passage global, une augmentation de la productivité et une indication qualitative du bon fonctionnement de la prise en charge. Ces résultats incitent à réaliser des expérimentations dans des établissements français.

Pas de résumé en français

La chimioembolisation est une thérapie loco-régionale qui consiste à injecter, au moyend'un microcathéter, un principe actif et un agent d'occlusion vasculaire de manière la plussélective possible dans les artères nourricières du processus pathologique. Les microsphèresde chimioembolisation sont des microsphères calibrées et chargeables en principe actif,développées ces dernières années afin d'optimiser la chimioembolisation et permettre unelibération ciblée et contrôlée du principe actif au sein du territoire pathologique. L'utilisationde ces microsphères n'a encore jamais été appliquée à la chimioembolisation du poumon. Ellepourrait être intéressante dans le traitement des tumeurs pulmonaires malignes en permettantune imprégnation de la tumeur par un anticancéreux, tout en évitant une toxicité systémiquede ce dernier et dans le traitement des hémoptysies massives en évitant les récidives, dues àune recanalisation des vaisseaux après embolisation, par l'utilisation d'un inhibiteur duremodelage vasculaire.Notre travail a consisté à évaluer les performances de libération de l'irinotécan et dusirolimus à partir des microsphères de chimioembolisation au niveau systémique et au niveautissulaire, sur des modèles de chimioembolisation pulmonaire chez la brebis. Nos résultats ontmontré que les microsphères de chimioembolisation ne permettaient pas une délivrancetissulaire prolongée de l'irinotécan pour espérer obtenir une imprégnation efficace d'un lobepulmonaire. Les microsphères chargées en sirolimus semblent permettre une libérationcontrôlée du principe actif et paraissent intéressantes pour prévenir la recanalisation.Les microsphères de chimioembolisation doivent être améliorées pour permettre unelibération prolongée du principe actif. Des études complémentaires notamment en termesd'efficacité (modèle tumoral) doivent être réalisées pour montrer l'intérêt d'utiliser lachimioembolisation pulmonaire par microsphères en pratique clinique.

La variabilité du rythme cardiaque " Heart Rate Variability (HRV) " consiste en des fluctuations perpétuelles du rythme cardiaque autour de sa fréquence moyenne. L'analyse de l'HRV constitue un biomarqueur du fonctionnement du système nerveux autonome (SNA), par l'intermédiaire de ses effets sur le cœur. De nombreuses études ont montré qu'une diminution de l'HRV est associée à un pronostic péjoratif, notamment dans le post infarctus et dans l'insuffisance cardiaque (IC). Nous nous sommes proposés d'élargir le champ d'investigation de l'HRV à de nouveaux domaines d'application, qu'il s'agisse de pathologies cardiaque ou extra cardiaque. Nous avons ciblé des contextes pathologiques dans lesquels le SNA joue un rôle important : 1-Accidents sur la Voie Publique (AVP) et le risque de développement d'un syndrome de stress post traumatique (PTSD). 2-Effet de la douleur et de l'analgésie péridurale sur l'HRV maternelle au cours de l'accouchement. 3-Lien avec les polymorphismes génétique des récepteurs bêta adrénergiques (β;-AR) chez des patients présentant une dysfonction ventriculaire gauche et implanté d'un défibrillateur automatique implantable (DAI) en prévention secondaire. L'analyse temporelle de l'HRV sur 24 heures est un facteur prédictif de survenue d'un PTSD et aussi de sa sévérité chez les victimes d'AVP. L'indice de variabilité est le meilleur paramètre prédictif de PTSD à 6 mois, avec une aire sous la courbe de 0.92 (IC 95% : 0.785; 1.046). Le seuil de 2.19% confère une sensibilité de 85,7 £ et une spécificité e 81.8 % pour prédire la survenue d'un PTSD. les valeurs prédictives positives et négatives sont de 75 % et 90 % respectivement. L'ANI, reflétant l'influence de la ventilation sur le rythme cardiaque, permet une mesure objective de la douleur chez les parturientes. Enfin, les patients ayant subi les substitutions Arg (pour Gly) en 16 et Gln (pour Glu) en 27 pour les récepteurs β2-AR, présentent une HRV plus faible que les patients ayant la forme sauvage du gène.

Au-delà de l'intérêt cognitif de la démarche, la compréhension des mécanismes qui régissent le développement pancréatique humain reste la clé pour décrypter les acteurs physiopathologiques des maladies du pancréas et pour développer des approches thérapeutiques innovantes. En outre, alors que la cellule bêta de rongeurs et la cellule bêta humaine partagent un grand nombre de similitudes, certaines données indiquent également des différences marquées entre les espèces. L'absence de systèmes expérimentaux robustes , à partir de matériel humain, n'a pas permis un examen détaillé du développement pancréatique humain jusqu'à présent. Dans le laboratoire, il a été précédemment validé un modèle de xénogreffe de pancréas immature humain sous la capsule rénale de souris immuno-incompétentes SCID. Il a été démontré que celui-ci permettait de récapituler l'ensemble des étapes du développement endocrine humain. Néanmoins le site de greffe limitait les possibilités de modifier ce développement, notamment par infection virale. Dans ce travail, nous avons développé et validé un nouveau site de greffe dans le muscle squelettique, plus simple et plus superficiel. En outre, nous démontrons qu'il est possible de créer un pancréas humain partiellement transgénique in vivo en réalisant du transfert de gènes médié par des lentivirus, après injection directe de la solution virale dans le greffon. Ce modèle de greffe dans le muscle est une nouvelle approche permettant d'envisager des études longitudinales, dans lesquelles il serait possible d'étudier la régulation de certains gènes ou le devenir de certaines lignées marquées par des gènes rapporteurs apportés par le virus à différents stades de développement.