L'iléus postopératoire (IPO) représente la complication la plus fréquente après chirurgie colorectale (20-30%). ses conséquences sont importantes tant à l'échelle médico-économique qu'à l'échelle individuelle, puisqu'elle impacte sur le confort du patient et peut également être liée à des complications sévères. Bien que les programmes de réhabilitation améliorée (RA) aient permis de réduire l'incidence de l’IPO, ils pourraient être optimisés en améliorant nos connaissances dans les mécanismes physiopathologiques menant à l'IPO, notamment dans le colon. Ce travail s'inscrit dans cet objectif général et vise 1) à mieux comprendre le rôle des médiateurs d'origine lipidique dans l'IPO et 2) à tester de nouvelles voies thérapeutiques ou préventives. D'une part, nous avons montré que la RA diminuait l'expression des enzymes de la chaîne de dégradation de l'acide arachidonique (AA). Néanmoins, l'ARNm de HPGDS et mPGES1 restaient associés à la durée de reprise du transit. D'autre part, nous avons montré que la stimulation tibiale postérieure percutanée diminuait l'incidence de l'IPO et que ses effets étaient liés notamment à une diminution de rARNm mPGES1. Nos travaux identifient donc la voie de l’AA comme acteur de l'IPO colique. De plus, ces voies représentent une cible prometteuse par approche nutritionnelle ou instrumentale. / Postoperative ileus (POI) is the most importantcomplication after colorectal surgery (20-30%).consequences are important as much as a medico-economiclevel as at an individual level because itimpacts on the comfort of palients in postoperativecourse and because it can also be linked to severemorbidity. While enhanced recovery programs (ERPs)allowed a reduction of POI, it could be optimized,improving our knowledge on the pattlophysiologicmechanisms leading to POI, especially in the colon.This work nas this general objectives and aims 1) tobetter understand the role of lipid mediators in POI and2) to test new preventive or therapeutic pathways.ln one hand, we showed that ERPs reduced theexpression of enzymes of the aradlidonic acid (AA)metabolism. However. HPGDS and mPGES1 mRNAremained associated to the delay for gastrointestinalfunction recovery. ln the other hand, we showed thatpercutaneous tibial posterior nerve stimulation reducedthe incidence of POI and that its effects are especiallydue to a reduction of mPGES1 mRNA.Our wolks identify the AA pathway as the actor ofcolonic POI. Furthermore, these pathways are apromising target by nutritional or instrumental approach.

La maladie d’Alzheimer (MA) est une démence progressive caractérisée dans ses stades précoces par une perte synaptique et une dégénérescence neuronale. Aucun traitement efficace n’est disponible à ce jour et les mécanismes moléculaires impliqués sont encore mal connus. Des études récentes, menées notamment par notre équipe, indiquent que les oligomères de peptide amyloïde-ß (Aß) interagissent avec la membrane plasmique et y induisent un stress cellulaire impliquant des cascades apoptotiques. Ce travail a été consacré à l’étude de l’influence du statut lipidique sur la sensibilité des neurones au peptide Aß soluble et sur la signalisation pro-apoptotique. Nous avons montré que ce peptide induit un remodelage membranaire conduisant à la mort neuronale en activant des voies pro-apoptotiques et en inhibant des voies de survie. Par contre, la supplémentation du milieu en acide docosahexaénoïque (DHA), acide gras polyinsaturé de type ?3, protège les neurones de la mort induite par le peptide Aß. Cet effet préventif semble dépendre d’une incorporation du DHA pouvant localement induire un remodelage membranaire discret capable de préserver des voies de croissance et de survie cellulaire. Le DHA n’agit toutefois pas en inhibant l’activation de la phospholipase A2 cytosolique (cPLA2) et le stress oxydant induits par le peptide Aß, mécanismes que nous avons observés être impliqués dans la voie pro-apoptotique menant à la production de céramides suite à l’activation des sphingomyélinases. Ces enzymes occupent une position essentielle dans la toxicité du peptide Aß, puisqu’un prétraitement par le DHA ou par la sphingosine-1-phosphate, connue pour son potentiel antiapoptotique, protège les neurones en inhibant la sphingomyélinase acide. Les travaux de cette thèse ont donc montré que les lipides, molécules structurales mais aussi médiateurs de signalisation, sont des acteurs essentiels à considérer pour le développement de stratégies préventives ou thérapeutiques contre la MA / Alzheimer’s disease (AD) is a progressive dementia characterised in the early stages by synaptic loss and neurodegeneration. Currently, no effective treatments are available and the molecular mechanisms implicated are still unknown. Recent studies, including ours, indicate that the direct interaction between soluble amyloid-ß (Aß) oligomers and the plasma membrane initiates a cellular stress involving apoptotic cascades. The present work focuses on the impact of lipid status on neuronal susceptibility to the toxicity of soluble Aß peptide and on the pro-apoptotic signalling pathways. We showed that this peptide induces membrane remodelling, thereby activating pro-apoptotic pathways and inhibiting survival signalling, which leads to neuronal cell death. This was however prevented in neurons cultured in a medium supplemented with docosahexaenoic acid (DHA), an ?3 polyunsaturated fatty acid. This protective effect seems to rely on subtle local membrane remodelling due to DHA incorporation, which maintains active survival and growth pathways. DHA did not prevent either cytosolic phospholipase A2 (cPLA2) or oxidative stress upon soluble Aß peptide exposure. These two events have already been reported by our team to be implicated in a pro-apoptotic cascade leading to ceramide production due to the activation of sphingomyelinases. These enzymes very likely play a central role in Aß peptide toxicity, as pretreatments with DHA or sphingosine-1-phosphate, a well-known anti-apoptotic compound, lead to neuronal protection through the inhibition of acid sphingomyelinase. This PhD thesis demonstrates that lipids, as structural molecules as well as signalling mediators, are essential players that could be used to develop strategies for the prevention or treatment of AD

Les phospholipases A2 constituent une superfamille de protéines comprenant au moins onze phospholipases A2 sécrétées (sPLA2) et douze phospholipases A2 intracellulaires. Ces protéines catalysent l'hydrolyse des phospholipides en position sn-2, libérant un acide gras et un lysophospholipide. Elles contrôlent ainsi la production d'une variété de médiateurs lipidiques qui sont importants pour de multiples fonctions cellulaires dans différents contextes physiologiques ou physiopathologiques (maladies inflammatoires et cancer). La sPLA2 de groupe X a été clonée au laboratoire en 1997 et possède des propriétés moléculaires uniques. Son ARN messager est présent dans différents tissus, mais semble peu régulé par des stimuli proinflammatoires. L'enzyme est unique dans sa capacité à libérer des médiateurs lipidiques à partir des phospholipides cellulaires ou des lipoprotéines et possède aussi des propriétés antimicrobiennes variées. Un élément clé de la régulation fonctionnelle de la sPLA2 de groupe X est vraisemblablement lié à la présence d'un propeptide dans sa partie N-terminale. Le lieu de la maturation protéolytique de la sPLA2 de groupe X (dans la cellule avant sécrétion ou à l'extérieur après sécrétion du proenzyme), les protéases impliquées et la régulation de cette maturation dans des conditions physiologiques ou physiopathologiques sont inconnus. Le travail de cette thèse a permis de mieux comprendre comment peut s'effectuer la maturation de la sPLA2 de groupe X et quels sont ses rôles physiologiques et physiopathologiques. Concernant la maturation, nos études in vitro sur protéines purifiées et en cellules transfectées (HEK293) ont permis de montrer qu'une protéase de type furine contribue de façon majeure à l'activation de l'enzyme, vraisemblablement au cours de sa sécrétion. Nos travaux suggèrent aussi qu'une maturation est possible par d'autres protéases et dans le milieu extracellulaire comme par exemple dans les cellules LOVO. Nous avons aussi tenté de mettre en évidence cette maturation dans des tissus murins dans certaines conditions physiologiques et physiopathologiques. Nous avons notamment trouvé que la sPLA2-X était la sPLA2 majeure présente dans l'acrosome des spermatozoïdes. Enfin nous avons observé un polymorphisme présent dans le propeptide de la sPLA2 humaine qui conduit à la formation d'une protéine inactive et rapidement dégradée. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons montré que la forme active de la sPLA2 de groupe X, mais pas son proenzyme était capable i) de stimuler la prolifération cellulaire dans un contexte de cancer colorectal, ii) d'exercer une action toxique contre le parasite de la malaria P.falciparum lors de l'infection de globules rouges humains, et iii) de contrôler la réaction acrosomique des spermatozoïdes de souris, avec un impact important sur le taux de fécondité dans des tests de fécondation in vitro.

La maladie d'Alzheimer (MA) et l'angiopathie amyloïde cérébrale (AAC) sont respectivement caractérisées par des dépôts de peptides amyloïdes β (Aβ) dans le cerveau et la vascularisation cérébrale. Étant donné qu’un régime riche en DHA est associé à une réduction du risque de la MA, l'objectif principal de ma thèse a été d'évaluer l'impact d'un régime enrichi en DHA sur l'inflammation systémique et ses conséquences sur les dépôts Aβ parenchymateux et vasculaires au cours du vieillissement dans un modèle de souris transgéniques de MA/AAC, les Tg2576. Les dépôts amyloïdes ont été détectés en utilisant un anticorps anti-Aβ et les hémorragies avec du bleu prussien sur des coupes cérébrales. A 10, 14 et 18 mois, nous avons démontré une réduction des dépôts vasculaires amyloïdes et des hémorragies en régime DHA par rapport au régime placebo, alors que les dépôts parenchymateux ne sont pas affectés. De plus, nous avons démontré une forte corrélation entre les dépôts amyloïdes vasculaires, les hémorragies et un médiateur pro-inflammatoire lipidique, le 12-HETE. Nous avons ensuite évalué in vitro les effets du peptide Aβ1-40 sur la production de 12-HETE par les cellules musculaires lisses vasculaires. Nous avons démontré que les niveaux d'ARNm de l'enzyme 12-LOX, impliquée dans la synthèse de 12-HETE, était augmenté lorsque les cellules ont été incubées avec du peptide Aβ1-40, suggérant une relation de cause à effet entre les dépôts Aβ et les lipides pro-inflammatoires. Mon travail a de nouveau souligné l'importance de l'inflammation dans la pathogenèse de l'AAC tout en ouvrant une nouvelle voie pour des cibles potentielles dans l'intervention préventive de cette pathologie. / Alzheimer's disease (AD) and cerebral amyloid angiopathy (CAA) are characterized by Amyloid β-peptides depositions in the brain and cerebral vasculature respectively. Because DHA-diet is associated with a reduced risk of AD, the main objective of my thesis was to evaluate the impact of a DHA-diet on cerebrovascular and peripheral inflammation and its consequences on parenchymal and vascular Aβ-deposits during aging in a transgenic mouse model of AD/CAA (Tg2576). The Aβ-peptide deposits were detected using an anti-Aβ peptides and hemorrhages were detected with Prussian Blue on brain sections. At 10, 14 and 18 month-old, we demonstrated a reduction of amyloid vascular deposits and hemorrhages under DHA-diet compared to placebo, while parenchymal Aβ-peptides deposits remain unaffected. Moreover, we demonstrated a strong negative correlation between amyloid vascular deposition, hemorrhage and a lipid-derived pro-inflammatory mediator, 12-HETE. We next evaluated the in vitro effects of Aβ1-40-peptide on 12-HETE production by the Vascular Smooth Muscle Cells. We demonstrated that the mRNA level of the 12-LOX enzyme, involved in 12-HETE synthesis, was increased when cells where incubated with Aβ1-40-peptide, suggesting a cause-to-effect relationship between Aβ deposits and pro-inflammatory biolipids. The work carried out during my thesis made it possible to demonstrate DHA protective effect on evolution and consequences of Aβ peptide cerebrovascular accumulation and link it to plasma 12-HETE level. My work emphasized once again the importance of inflammation in AAC pathogenesis while opening up a new pathway for potential targets in the preventive intervention of this pathology.

Les neutrophiles jouent un rôle central dans la défense de l'hôte contre les infections et les lésions tissulaires. Les neutrophiles intègrent des signaux opposés au sein du microenvironnement inflammatoire, qui convergent vers des récepteurs sélectionnés. Parmi ces récepteurs se trouve le récepteur pléiotrope, le récepteur du formyle peptide 2/récepteur de la lipoxine (FPR2/ALX) qui peut reconnaître plus de 20 ligands protéiques, peptidiques et lipidiques structurellement divers. Parmi ces ligands se trouvent des peptides N-formylés libérés par les mitochondries de cellules hôtes mourantes ou mortes. À l'heure actuelle, on sait peu de choses sur la base moléculaire de la façon dont FPR2/ALX intègre des signaux opposés et déclenche diverses réponses biologiques. Nous avons constaté que le récepteur pléiotrope FPR2/ALX intègre des signaux opposés qui régissent la phagocytose, la destruction bactérienne, le sort des neutrophiles et, finalement, le résultat de la réponse inflammatoire. Cette action des peptides N-formylés est médiée par l'induction de la libération d'élastase neutrophile à partir des granules primaires et la régulation négative subséquente du récepteur C5a du complément à la surface cellulaire, qui peut être inversée par des médiateurs lipidiques pro-résolvants, déclenchée par l'aspirine 15-épi- lipoxine A4 (15-epi-LXA4) et 17-épi-résolvine D1 (17-epi-RvD1). Cela peut contribuer au développement de nouvelles stratégies pharmacologiques visant à améliorer les mécanismes de protection médiés par FPR2/ALX qui peuvent limiter la réponse inflammatoire et favoriser la résolution de l'inflammation. / Neutrophils play a central role in host defense against infection and tissue injury. PMNs integrate opposing cues within the inflammatory microenvironment, which converge on selected receptors. Among these receptors is the pleiotropic receptor, formyl peptide receptor 2/lipoxin receptor (FPR2/ALX), which can recognize over 20 structurally diverse proteins, peptides, and lipid ligands. Among these ligands are N-formylated peptides released from mitochondria of dying or dead host cells. At present, little is known about the molecular basis for how FPR2/ALX integrates opposing cues and triggers diverse biological responses. We wanted to test the effect of N-formylated peptides on human neutrophils' functions in sepsis-like syndrome. We found that the pleiotropic receptor FPR2/ALX integrates opposing signals that govern phagocytosis, bacterial killing, the fate of neutrophils, and ultimately the outcome of the inflammatory response. This action of N-formylated peptides is mediated through induction of the release of neutrophil elastase from the primary granules and subsequent downregulation of complement C5a receptor on the cell surface. This effect can be reversed by pro-resolving lipid mediators, aspirin-triggered 15-epi-lipoxin A4 (15-epi-LXA4) and 17-epi-resolvin D1 (17-epi-RvD1). Our results could lead to the development of novel pharmacological strategies to enhance FPR2/ALX-mediated protective mechanisms that may limit the inflammatory response and promote the resolution of inflammation.