Les carcinomes hépatocellulaires (CHC) mutés CTNNB1 ont des caractéristiques phénotypiques propres en termes de polarité et de métabolisme (absence de stéatose). Nous avons émis l’hypothèse que ce phénotype pouvait être secondaire à l’activation du gène suppresseur de tumeurs LKB1 qui code une Ser/Thr kinase multitâches.Nous avons tout d’abord montré qu’il existait effectivement un dialogue complexe entre les voies Wnt/β-Caténine et LKB1 dans le foie. Les mutations de CTNNB1 sont en effet capables d’induire l’expression protéique de LKB1 dans des lignées hépatomateuses humaines, et les CHC mutés CTNNB1 présentent une expression protéique accrue de LKB1 et une signature transcriptionnelle d’activation de LKB1. De plus, dans deux modèles murins d’invalidation hépatospécifique de Lkb1, LKB1 est apparu comme requis pour l’activation complète du programme transcriptionnel de β-Caténine mais de façon dépendante du stade de développement et du contexte nutritionnel. Enfin, la signalisation LKB1 est apparue comme nécessaire à la survie des hépatocytes activés pour β-Caténine dans deux modèles murins différents.Nous avons aussi caractérisé les rôles métaboliques de LKB1 dans le foie. L’invalidation hépatospécifique de Lkb1 induisait une augmentation progressive de la masse grasse corporelle avec utilisation préférentielle des glucides comme substrat énergétique. Il existait une activation de la néoglucogenèse hépatique avec hyperglycémie et une lipogenèse accrue avec accumulation hépatocytaire de lipides. Enfin, nous avons mis en évidence une activation paradoxale de la signalisation AKT dans les hépatocytes, même à jeun, et une dépendance énergétique aux acides aminés. Enfin, nous avons identifié une nouvelle isoforme protéique de LKB1 délétée de son domaine N-Terminal et d’une partie de son domaine kinase. D’expression tissulaire préférentiellement musculaire et myocardique, cette isoforme catalytiquement inactive se comportait comme dominant positif sur l’activation de l’AMPK par la forme conventionnelle mais comme dominant négatif dans l’activité polarisation induite par LKB1. Enfin, elle était capable d’induire, en l’absence de la forme conventionnelle, la prolifération cellulaire et la tumorigenèse chez la souris nude. Elle pourrait exercer des rôles métaboliques particuliers dans les tissus fortement oxydatifs et des rôles oncogéniques dans certains contextes. / CTNNB1-Mutated hepatocellular carcinomas (HCC) share a specific polarity and metabolic phenotype without steatosis. We hypothesized that such phenotype could imply the tumor suppressor gene LKB1 that encodes for a multi-Task Ser/Thr kinase.We first demonstrated that a complex crosstalk indeed exists in the liver between LKB1 and the Wnt/β-Catenin pathway. LKB1 proteic expression was controlled by mutant β-Catenin in hepatomatous cell line and CTNNB1-Mutated HCCs had an enhanced LKB1 proteic expression as well a transcriptomic signature of LKB1 activation. In two mouse model of liver-Specific invalidation of Lkb1, we showed that LKB1 was required for full activation of the β-Catenin transcriptomic program, but it depended on the developmental stage and nutritional context. At least, LKB1 appeared to be required for the survival of β-Catenin activated liver cells in two other mouse models.Then, we wanted to caracterize the metabolic roles of LKB1 in the liver. Liver-Specific invalidation of Lkb1 progressively raised the body fat mass and we observed that carbohydrates were preferred as whole-Body energetic fuel. In the liver, gluconeogenesis and lipogenesis were enhanced, resulting in mild hyperglycemia and lipid accumulation in the hepatocytes. At least, we identified an aberrant activation of the AKT signaling in the liver, even during fasting, and an energetic dependence towards amino acids.At least, we identified a novel LKB1 proteic isoform that is deleted of its N-Terminal domain and part of its kinase domain. Highly expressed in the muscle and in the heart, this catalytically inactive isoform however acted as a positive dominant towards AMPK activation by full length LKB1 but as a negative dominant towards LKB1-Induced cell polarization. This isoform is also able to enhance cell proliferation and to induce tumors in a xenograft model, even when expressed alone. It could play specific metabolic roles in oxidative tissues and could be oncogenic in some contexts.

Les ARNm codent pour les protéines, tandis qu'un grand nombre d'ARNs nommés longues ARNs non codants (ARNlnc) ne sont pas traduites en protéines. Les deux types d’ARNs existent en isoforms qui se distinguent à cause de l’épissage alternatif. Certains des ARNlnc jouent des rôles importants dans la croissance et différentiation cellulaire. Cependant, leurs fonctions dans la cytotoxicité de la chimiothérapie anti-cancéreuse médicamenteuse utilisant le 5-fluorouracile (5-FU) sont encore inconnues. Pendant mes travaux j'ai trouvé que le traitement par le 5-FU cause l’accumulation des ARNlnc. Ce phénomène est parfois, sous forme d’ARN double brin (ARNds) formé par une paire de transcrits chevauchant, corrélé négativement avec le niveau de la protéine codée par l'ARNm. Cette inhibition potentielle de la traduction des régulateurs du cycle cellulaire clés et les gènes essentiels en formant des l'ARNds peut éventuellement empêcher la progression du cycle cellulaire. Nos analyses prometteuses devraient inspirer des études approfondies des ARNlnc dans la cytotoxicité du 5-FU chez la levure et l’homme afin d’'améliorer la chimiothérapie. J'ai trouvé que la surexpression de RRP6, peut conduire à une résistance accrue au traitement par le 5-FU. Je démontre ensuite que l’ARNlnc MUT1312 forme des ARNds avec RRP6 qui sont négativement corrélés avec le niveau de la protéine Rrp6. Par ailleurs, la surexpression de MUT1312 pendant la mitose et associé avec une diminution d’Rrp6. Ainsi, mon étude suggère que MUT1312 soit impliqué dans la régulation de Rrp6 pendant la differentiation cellulaire. Mes recherches de MUT477/SWI4 indiquent la function importante de la méiose induite à long ARN non codantes en tant que forme d'ARN double brin potentiellement réguler la traduction. J'ai trouvé que SUT200 pourrait inhiber la transcription de CDC6 durant la méiose par read-through. Un cas comparable est MUT1465 et CLN2. J’ai fait un criblage in silico pour trouver des facteurs de transcription qui activent des MUTs durant la méiose. J’ai trouvé que la plupart des MUTs sont induites par Ndt80. MUT1465 est parmi eux : il pourrait être induite par Ndt80 ce qui inhiberait l’expression de CLN2 après l’initiation de la méiose. J’ai trouvé que la répression de certains MUTs par le complexe Ume6/Rpd3 en mitose est différemment régulée entre JHY222 et SK1. MUT100 qui ne possède pas l'élément USR1 fixé par Ume6, et qui est donc une cible indirecte, est déréprimé dans JHY22 ume6 mais pas dans SK1 ume6. Pour la régulation de l'étude de isoforme méiose, Nous avons trouvé que le complexe histone déacétylase Rpd3/Sin3/Ume6, empêche également l'induction de l'isoforme longue de BOI1 dans la mitose par liaison directe de liaison Ume6 à sa cible de URS1. Orc1 est importante pour la réplication de l'ADN. J’ai démontré que mORC1 est une cible directe de l'activateur Ndt80 et que son motif de fixation (MSE) est nécessaire pour l'induction de l’isoforme mORC1 et du gene méiotique SMA2 transcrit de façon divergente. J’ai trouvé qu'une souche incapable d’induire mORC1, contient des niveaux anormalement élevés d’Orc1 pendant la gamétogenèse, ce qui corréle mORC1 avec la baisse de la protéine Orc1. En conclusion, mes études au cours du doctorat révèlent des nouvelles cibles et ainsi offrent des nouvelles perspectives de l’amélioration de la chimiothérapie par le 5-FU. Les mécanismes incluent la formation d'un ARN double brin avec son ARNm anti-sens pour potentiellement inhiber la traduction de l'ARNm, et inhibition en aval de l'ARNm par transcription read-through d’une ARNlnc. Mon travail a également révélé un mécanisme de régulation des ARNlnc et les isoforms d’ARN pendent la croissance et la différentiation cellulaire. / RNAs are molecules with important functions in diverse cellular processes. mRNAs encode proteins, while a large number of RNAs called long noncoding RNAs (lncRNAs) are not translated into proteins. Both types of RNAs exist in various isoforms due to alternative splicing.Some of lncRNA play important roles in cell growth and differentiation. However, their functions in the cytotoxicity of the drug anticancer chemotherapy using 5-fluorouracil (5-FU) are still unknown. During my research I found that treatment with 5-FU causes accumulation of lncRNA. Acuumulated antisense lncRNA form double stranded RNA with the mRNAs , negatively correlated with the level of the protein encoded by the mRNA. This potential inhibition of translation of key cell cycle regulators and essential genes by forming dsRNA may possibly prevent the progression of the cell cycle. My results suggest that lncRNA are likely to play an important role in the cytotoxicity of 5-FU. Our promising testing should inspire in-depth studies of lncRNA in the cytotoxicity of 5-FU in yeast and humans to improve chemotherapy.Rrp6 is a 3'-5 'exoribonuclease, which plays an important role in the regulation and modification of rRNA, mRNA and lncRNA. I found that overexpression of RRP6, the homologue of the yeast EXOSC10 gene in mammals, can lead to increased resistance to treatment with 5-FU. I found that the lncRNA MUT1312 form dsRNA with RRP6 that are negatively correlated with the level of Rrp6 protein. Furthermore, overexpression of MUT1312 during mitosis and associated with a decrease of Rrp6. Thus, my study suggests that MUT1312 may involved in the regulation of Rrp6 during cell differentiation. I further explored the function of the double-stranded RNA in meiosis. My research about SWI4/MUT477 indicates the important function of meiosis induced long noncoding RNA as a form of double-stranded RNA potentially regulate translation. Another aspect of the function of lncRNA is to regulate the transcription of downstream mRNA. I found SUT200 could inhibit transcription of CDC6 during meiosis by read-through. A similar case is CLN2/MUT1465. I did an in silico screening to find transcription factors that activate MUTs during meiosis. I found that most MUTs are induced by Ndt80. MUT1465 is among them: it could be induced by Ndt80 which inhibit the expression of CLN2 after initiation of meiosis. I found that repression of certain MUTs by the Ume6 / Rpd3 complex in mitosis is regulated differently between JHY222 and SK1. MUT100 which does not have the Ume6 binding site URS1 element, and is therefore an indirect target is derepressed in JHY22 ume6 but not in SK1 ume6. For the study about regulation of meiosis isoform, we have found that the histone deacetylase complex Rpd3 / Sin3 / Ume6 prevents the induction of long isoform BOI1 in mitosis by direct binding Ume6 binding to its target URS1.Orc1 is important for DNA replication. I have demonstrated that mORC1 is a direct target of the Ndt80 activator and its binding motif (MSE) is required for induction of isoform mORC1 and meiotic gene SMA2 divergently transcribed. I found that a strain incapable of inducing mORC1 contains abnormally high levels of Orc1 during gametogenesis, which correlates with mORC1 declining Orc1 protein. Since eukaryotic genes often encode multiple transcripts with 5'-UTR of variable length, the findings are likely relevant to gene expression during development and disease in higher eukaryotes. In conclusion, my studies during PhD reveal new targets and thus offer new prospects for improving chemotherapy with 5-FU. Mechanisms include (1) the formation of a double strand with its antisense mRNAs to potentially inhibit translation of mRNA, and (2) downstream inhibition of mRNA transcription read-through of a lncRNA. My work also revealed a lncRNA regulatory mechanism and RNA isoforms dangling growth and cell differentiation.

Des changements dans le statut thyroïdien altèrent les fonctions testiculaires, impliquant, entre autre, le récepteur à la T3, TRα1. Lorsqu’un récepteur dominant-négatif de TRα1 (TRα AMI) est spécifiquement introduit dans les cellules de Sertoli (lignée TRα AMI-SC), on observe une augmentation significative de l’index de prolifération des cellules de Sertoli à 3 jpp, induisant une augmentation de la densité de ces cellules et du poids testiculaire chez l’adulte. Ce phénotype est corrélé à une modification de l’expression de gènes clés du cycle cellulaire dont Cdk4, JunD et c-myc. Lorsque le récepteur TRα AMI est introduit également dans les cellules de Leydig (lignée TRα AMI-Aro), la sécrétion de testostérone est augmentée. Enfin, nous montrons l’implication de l’isoforme mitochondriale p43 du récepteur TRα1, dans ce contrôle T3- dépendant et autonome de la prolifération des cellules de Sertoli suggérant l’existence d’un crosstalk entre génome nucléaire et mitochondrial dans cette régulation par la T3. / Changes in the thyroid status altered testicular functions, involving thyroid hormone receptors, among them, TRα1 is implied The expression of a TRα1 dominant-negative receptor (TRα AMI) specifically in Sertoli cells (TRα AMI-SC mice) leads to a significant increase in Sertoli cell proliferation at 3 dpp, inducing an increase in Sertoli cell density, testis weight and testicular spermatic reserve at adulthood. This phenotype is correlated with changes in cell cycle gene expression like Cdk4, JunD and c-myc. When TRα AMI is also expressed in Leydig cells (TRα AMI-Aro mice), it induces an increase in testosterone levels. Finally, we demonstrate that the mitochondrial p43 receptor is involved in this T3-dependant control of Sertoli cell proliferation, suggesting the existence of a crosstalk between nuclear and mitochondrial genomes.

ZNF217 est un oncogène codant pour un facteur de transcription de la famille Krüppel-like. Nos objectifs sont d'explorer le rôle de l'oncogène ZNF217 dans le développement de métastases du cancer du sein à tropisme osseux et la valeur pronostique ainsi que les fonctions d'une nouvelle isoforme de ZNF217. Nous avons identifié que de forts niveaux d'expression de l'ARNm de ZNF217 dans les tumeurs primitives du sein pourrait être un indicateur d'un développement ultérieur de métastases osseuses. Nous avons montré que ZNF217 est un nouvel activateur de la voie BMP et que l'inhibition de cette voie permet de reverser les propriétés métastatiques des cellules ZNF217 positives in vitro (migration, invasion et chimiotactisme vers des cellules osseuses). In vivo chez la souris, les cellules ZNF217-positives de cancer du sein développent très rapidement des métastases ostéolytiques. Dans notre deuxième axe de travail, nous avons prouvé l'existence de l'isoforme ZNF217-?E4 et montré qu'elle possède une valeur de mauvais pronostic dans le cancer du sein ER-a+. Les cellules surexprimant ZNF217-?E4 développent un phénotype encore plus agressif que les cellules possédant la forme WT (prolifération, résistance au paclitaxel), et de manière intéressante, ZNF217-?E4 semble jouer un rôle de régulateur de l'expression de ZNF217-WT. En conclusion, ZNF217 et/ou la voie BMP pourraient représenter des cibles thérapeutiques dans le traitement des cancers du sein ZNF217-positif / ZNF217 is an oncogene encoding for a Krüppel-like transcription factor. Our aims were to explore the roles of the ZNF217 oncogene in the development of breast cancer metastases to the bone and to decipher the prognostic value and the functions of a new ZNF217 isoform. Our work identified that high ZNF217 mRNA expression levels within the primitive breast tumor could represent an indicator for future recurrence to the bone. Further in vitro experiment demonstrated that ZNF217 is a new activator of the BMP pathway and that the inhibition of this pathway could inhibit the metastatic properties of ZNF217-positive breast cancer cells in vitro (migration, invasion, chemotaxis to bone cells). In vivo in mice, ZNF217-positive breast cancer cells developed osteolytic metastases very faster. In our second axis, we have proven the existence of the ZNF217-?E4 isoform and we found that this isoform possesses a prognostic significance associated with a poor prognosis in ER-a+ breast cancer. Furthermore, cells overexpressing ZNF217-?E4 developed a more aggressive phenotype than cells overexpressing ZNF217-WT (proliferation, paclitaxel resistance). Interestingly, ZNF217-?E4 seems to play a regulatory role regarding ZNF217-WT expression. In conclusion, ZNF217 and/or the BMP pathway could represent potential therapeutical targets in the management of ZNF217 positive breast cancer

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Tau ist ein Mikrotubuli-assoziiertes Protein, das die Polymerisation von Tubulin fördert und die Mikrotubuli stabilisiert. Folglich wird angenommen, dass Tau essentiell für die neuronale Morphogenese ist, vor allem für die Axonenausbildung und -aufrechterhaltung. Mittels tangentieller Nissl-gefärbter Schnitte von Mäusegehirnen konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass Tau-knockout Mäuse die regelhafte thalamokortikale Barthaar-projektion („Barrel“ Konfiguration) entwickeln. Der Einfluss von Tau auf die Entstehung von Dendriten wurde anhand von Golgi-gefärbten Präparaten untersucht. Die Sholl-Analyse der gefärbten CA1-Pyramidenzellen zeigte, dass die Komplexität apikaler Dendriten durch das Fehlen von Tau reduziert wurde, während die Basaldendriten unbeeinflusst blieben. Das Tau-Protein scheint demzufolge unwesentlich für die Entstehung von axonalen Verbindungen im embryonalen Gehirn zu sein, ist aber beteiligt an der Steuerung des dendritischen Verzweigungsmusters. Ferner wurde beobachtet, dass sowohl die adulte Neurogenese, als auch die Mikrotubuli-Stabilität in den Apikal- und Basaldendriten und die Synapsen von dem Fehlen des Tau-Proteins unbeeinflusst blieben. In primären Zellkulturen aus dem Kleinhirn von Tau-knockout und Tau-wildtyp Mäusen konnten zwischen den zwei Genotypen keine signifikanten Unterschiede in der Länge oder im Verzweigungsmuster der Dendriten und der Axone von Körnerzellen beobachtet werden. Die Untersuchung der Effekte einzelner Tau-Isoformen auf die Morphologie von N2A-Zellen zeigte, dass es Unterschiede sowohl zwischen Tau-defizienten und Tau-positiven Zellen, als auch zwischen Zellen mit den verschiedenen Tau-Isoformen gibt. Das Tau-Protein übt demnach in vivo einen wichtigen Einfluss auf die Morphologie der Nervenzellen und besonders der Dendriten aus, welcher in vitro weiter analysiert wurde.

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Tau ist ein Mikrotubuli-assoziiertes Protein, das die Polymerisation von Tubulin fördert und die Mikrotubuli stabilisiert. Folglich wird angenommen, dass Tau essentiell für die neuronale Morphogenese ist, vor allem für die Axonenausbildung und -aufrechterhaltung. Mittels tangentieller Nissl-gefärbter Schnitte von Mäusegehirnen konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass Tau-knockout Mäuse die regelhafte thalamokortikale Barthaar-projektion („Barrel“ Konfiguration) entwickeln. Der Einfluss von Tau auf die Entstehung von Dendriten wurde anhand von Golgi-gefärbten Präparaten untersucht. Die Sholl-Analyse der gefärbten CA1-Pyramidenzellen zeigte, dass die Komplexität apikaler Dendriten durch das Fehlen von Tau reduziert wurde, während die Basaldendriten unbeeinflusst blieben. Das Tau-Protein scheint demzufolge unwesentlich für die Entstehung von axonalen Verbindungen im embryonalen Gehirn zu sein, ist aber beteiligt an der Steuerung des dendritischen Verzweigungsmusters. Ferner wurde beobachtet, dass sowohl die adulte Neurogenese, als auch die Mikrotubuli-Stabilität in den Apikal- und Basaldendriten und die Synapsen von dem Fehlen des Tau-Proteins unbeeinflusst blieben. In primären Zellkulturen aus dem Kleinhirn von Tau-knockout und Tau-wildtyp Mäusen konnten zwischen den zwei Genotypen keine signifikanten Unterschiede in der Länge oder im Verzweigungsmuster der Dendriten und der Axone von Körnerzellen beobachtet werden. Die Untersuchung der Effekte einzelner Tau-Isoformen auf die Morphologie von N2A-Zellen zeigte, dass es Unterschiede sowohl zwischen Tau-defizienten und Tau-positiven Zellen, als auch zwischen Zellen mit den verschiedenen Tau-Isoformen gibt. Das Tau-Protein übt demnach in vivo einen wichtigen Einfluss auf die Morphologie der Nervenzellen und besonders der Dendriten aus, welcher in vitro weiter analysiert wurde.:Abkürzungsverzeichnis 1 Einleitung 1 1.1 Das Mikrotubuli-assoziierte Protein Tau 1 1.2 Bedeutung des Tau-Proteins beim Menschen: Tauopathien 3 1.3 Bedeutung des Tau-Proteins beim Menschen: Mikrodeletion des MAPT-Lokus 4 1.4 Ergebnisse aus bisherigen Studien mit Tau-knockout Tieren 6 1.5 Aufgabenstellung 7 2 Material und Methoden 9 2.1 Material 9 2.1.1 Versuchstiere 9 2.1.2 Chemikalien 9 2.1.3 Häufig verwendete Lösungen 10 2.1.4 Geräte 10 2.2 Histologie 11 2.2.1 Fixierung 11 2.2.2 Golgi-Einzelschnittimprägnierung 11 2.2.3 Gefrierschnitte 11 2.2.4 Nissl-Färbung 12 2.2.5 Immunhistochemische Markierungen 13 2.3 Morphometrie 15 2.3.1 Sholl-Analyse 15 2.3.2 Volumenbestimmung 16 2.3.3 Zellzahl (Neurogenese) 17 2.3.4 Synapsenzahl 17 2.4 Proteinbiochemie 19 2.4.1 Proben 19 2.4.2 SDS-Polyacrylamid-Gelelektrophorese 19 2.4.3 Western Blot 20 2.4.4 Immundetektion am Western Blot 21 2.5 Transfektion von Nervenzellen in primärer Zellkultur 25 2.5.1 Primäre Zellkultur 25 2.5.2 Transfektion von primären Zellkulturen 25 2.5.3 Morphometrische Analyse von Körnerzellen des Kleinhirns 26 2.6 Klonierung von Tau-Protein-Isoformen 27 2.6.1 Klonierungsstrategie zur Herstellung eines pIRES-DsRed-Tau Vektors 27 2.6.2 Agarose-Gelelektrophorese 30 2.6.3 Gelextraktion der verschiedenen Tau-Isoform-Sequenzen 30 2.6.4 Herstellung chemisch kompetenter E.coli Zellen 31 2.6.5 Chemische Transformation kompetenter E. coli Zellen 32 2.6.6 Animpfen 32 2.6.7 Plasmid-DNA Purifikation aus 15ml Medium („Miniprep”) 32 2.6.8 Schneiden mit Restriktionsendonukleasen 33 2.6.9 Plasmidpräparation aus 100 ml Medium („Midiprep“) 33 2.6.10 Transfektion von N2A-Zellen mit pIRESRed-Tau 34 2.6.11 Rekonstruktion der transfizierten N2A-Zellen 35 2.7 Statistische Auswertung 36 3 Ergebnisse 37 3.1 Thalamokorticale Projektionen 37 3.2 Komplexität der Dendriten von CA1-Pyramidenzellen 37 3.3 Adulte Neurogenese im Hippocampus 41 3.4 Volumen des Hippocampus 43 3.5 Glia 45 3.6 Synapsen 46 3.7 Stabilität der Mikrotubuli 48 3.8 Mikrotubuli-assoziierte Proteine 50 3.9 Entwicklung in vitro 52 3.9.1 Primärkulturen 52 3.9.2 N2A-Zellkultur 54 4 Diskussion 58 4.1 Diskussion der Methoden 58 4.1.1 Herstellung von Tau-knockout Mäusen 58 4.1.2 Golgi-Einzelschnittimprägnierung und die dreidimensionale Zellrekonstruktion 59 4.1.3 Neurogenese 60 4.1.4 Volumenbestimmung von Hippocampus und Gyrus dentatus 61 4.1.5 Synaptische Marker 61 4.1.6 Western Blot 62 4.1.7 Transfektion von primären Zellkulturen 62 4.1.8 Transfektion von N2A-Zellen mit humanen Tau-Isoformen 63 4.2 Vergleich mit bekannten Daten aus der Forschungsliteratur 64 4.2.1 Axonogenese 64 4.2.2 Dendritogenese 64 4.2.3 Mikrotubuli-assoziierte Proteine und Mikrotubuli-Stabilität 67 4.2.4 Neurogenese 67 4.2.5 Synaptogenese 68 4.2.6 Rolle der einzelnen Isoformen 68 4.3 Bedeutung für die Medizin 71 4.4 Fazit 72 5 Zusammenfassung 73 6 Literaturverzeichnis 76 Posterpräsentationen 88 Danksagung 89 Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 90 Lebenslauf 91

L’asthme équin est une condition inflammatoire fréquente affectant les voies respiratoires inférieures. Cette maladie est caractérisée par une bronchoconstriction, une hyperréactivité bronchique, ainsi que des changements des différentes couches tissulaires des voies respiratoires que l’on regroupe sous le terme de remodelage pulmonaire. Le remodelage du muscle lisse bronchique dans l’asthme comprend une hyperplasie, une hypertrophie, ainsi qu’une altération des propriétés contractiles des myocytes. Bien que ces changements aient été décrits dans la forme sévère de l’asthme équin, la présence de telles altérations chez les chevaux atteints des formes légères à modérées de l’asthme demeure incertaine. L’objectif de notre étude est donc de déterminer si le muscle lisse bronchique présente un remodelage chez les chevaux asthmatiques légers à modérés. Des biopsies endobronchiques provenant de 18 chevaux asthmatiques et de 7 chevaux contrôles ont été étudiées. Le diagnostic était basé sur les signes cliniques et confirmé par cytologie du lavage bronchoalvéolaire. La prolifération des cellules du muscle lisse bronchique était évaluée par l’expression du proliferating cell nuclear antigen marqué par immunohistochimie, et l’expression génique de l’isoforme rapide de la myosine, une protéine hypercontractile, a été mesurée par RT-qPCR. Cette étude a permis de mettre en évidence une surexpression de l’isoforme rapide de la myosine chez les chevaux asthmatiques légers à modérés. Malgré l’absence de différence dans le taux de prolifération cellulaire du muscle lisse bronchique entre les groupes, le pourcentage de myocytes en prolifération était corrélé à l’inflammation pulmonaire neutrophilique ainsi qu’à l’expression de l’isoforme rapide de la myosine chez les chevaux asthmatiques. Cette première étude évaluant le remodelage du muscle lisse bronchique chez les chevaux asthmatiques légers à modérés a démontré une altération fonctionnelle du muscle lisse bronchique dans les formes légères de l’asthme équin, une possible influence de la neutrophilie pulmonaire sur la prolifération du muscle lisse, ainsi qu’une association entre les phénotypes prolifératifs et contractiles. Les altérations identifiées pourraient servir de biomarqueurs potentiels dans l’évolution de la maladie et de la réponse aux traitements. / Equine asthma is a common inflammatory condition affecting the lower airways. This disease is characterised by bronchoconstriction, airway hyperreactivity, and changes in the different tissue layers of the airways, which are referred to as airway remodelling. Remodelling of the smooth muscle in asthma includes hyperplasia, hypertrophy, and altered contractile properties of the myocytes. Although these changes have been described in severe equine asthma, their presence in horses with milder forms of asthma remains unclear. The aim of our study was therefore to determine whether airway smooth muscle remodelling occurs in horses with mild to moderate asthma. Endobronchial biopsies from 18 asthmatic horses and 7 control horses were studied. The diagnosis was based on clinical signs and confirmed by bronchoalveolar lavage cytology results. Airway smooth muscle cell proliferation was assessed by the expression of immunohistochemically labelled proliferating cell nuclear antigen, and the gene expression of the fast contracting myosin isoform, a hypercontractile protein, was measured by RT-qPCR. This study showed overexpression of the fast contracting myosin isoform in horses with mild to moderate asthma. Although there was no difference in the proliferation rate of airway smooth muscle myocyte between groups, it was correlated with neutrophilic lung inflammation as well as with the expression of the fast myosin isoform in asthmatic horses. This first study evaluating airway smooth muscle remodelling in mild to moderate asthmatic horses has demonstrated a functional alteration of airway smooth muscle in mild equine asthma, as well as a possible influence of pulmonary neutrophilia on smooth muscle proliferation, and an association between proliferative and contractile phenotypes. The identified alterations could eventually serve as biomarkers in the evolution of the disease and the response to treatments.