Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2004. / Bibliogr. Publié aussi en version électronique.

Thèse (Ph. D.) -- Université Laval, 1998. / Dans le titre le chiffre 3 est souscrit. Bibliogr.: f. 201-237. Publié aussi en version électronique.

Thèse doctorat : Sciences du Vivant : Strasbourg 1 : 2006. / Thèse soutenue sur un ensemble de travaux. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 10 p.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Physiologie : Lyon 1 : 2003. / Titre provenant de l'écran titre. 331 Réf. bibliogr.

Th.--Méd.--Nancy 1, 1983. N°: 226.

La relocalisation et la dégradation médiée par ubiquitination sont utilisées par la cellule pour contrôler la localisation et l’expression de ses protéines. L’E3 ubiquitine ligase MARCH1 est impliqué dans la régulation post-traductionnelle de CMH-II et de CD86. Dans ce mémoire, on propose un rôle additionnel à MARCH1. Nos résultats expérimentaux nous portent à croire que MARCH1 pourrait moduler le métabolisme cellulaire en favorisant la relocalisation et la dégradation d’enzymes impliquées dans la glycolyse. La grande majorité des cellules utilise la phosphorylation oxydative pour générer de l’ATP en présence d’oxygène. Dans un environnement hypoxique, cette dernière est non fonctionnelle et la cellule doit utiliser la glycolyse anaérobique pour produire son ATP. Une cellule cancéreuse à des besoins énergétiques supérieurs en raison de l’augmentation de sa biomasse et de sa prolifération incontrôlée. Pour subvenir à ces besoins, elle maximise sa production d’énergie en modifiant son métabolisme; c’est l’effet Warburg. On retrouve dans les cellules immunitaires des modifications similaires au métabolisme cellulaire suite à un signal d’activation. Ici, nous montrons que la respiration mitochondriale maximale, la réserve respiratoire et la glycolyse maximale sont diminuées dans les cellules présentatrice d’antigènes qui expriment MARCH1. Nous avons montré que MARCH1 était localisable au niveau de la mitochondrie, ce qui lui permet d’interagir avec les enzymes de la glycolyse. Finalement, nous avons quantifié l’expression de Eno1 et de LDHB par Western Blot, pour montrer une augmentation de l’expression de ces enzymes en absence de MARCH1. À la lumière de ces résultats, nous discutons des avantages que procure la diminution de l’expression de MARCH1 dans un contexte inflammatoire, suite à l’activation des cellules présentatrices d’antigènes. Ce phénomène permettrait une présentation antigénique plus efficace, une augmentation de la production d’énergie et une meilleure résistance aux ROS produits lors de la réponse inflammatoire. / Relocation and degradation mediated by ubiquitination are used by the cell to control the localization and the expression of proteins. E3 ubiquitin ligase MARCH1 is known to be involved in post-translational regulation of MHC-II and CD86. In this thesis, we suggest an additional role to MARCH1. Our experimental results lead us to believe that MARCH1 may modulate cellular metabolism by promoting the relocation and degradation of enzymes involved in glycolysis. The vast majority of cells generate ATP from oxidative phosphorylation in presence of oxygen. In a hypoxic environment, the latter is non-functional and the cell must use the anaerobic glycolysis to produce ATP. A cancerous cell requires more energy due to increased biomass and its uncontrolled proliferation. To meet these needs, it maximizes its energy production regardless of oxygen concentrations. Many studies have shown that aerobic glycolysis is preferred to oxidative phosphorylation in cancer cells, even if the two pathway are used simultaneously; it is described as the Warburg effect. Similar modification of the cellular metabolism is also found in immune cells after an activation signal to fulfill the cell functions. Here we show that the maximal mitochondrial respiration, the respiratory reserves and the maximal glycolysis are reduced in antigen-presenting cells that express MARCH1. Furthermore, we showed that MARCH1 can be localized on the mitochondria to interact with it’s target. Finally, we quantified the expression of Eno1 and LDHB by Western blot to show an increased expression of these enzymes in the absence of MARCH1. Thus, we discuss the benefits of the expression reduction of MARCH1 in an inflammatory context, following the activation of antigen presenting cells. This phenomenon would allow a better antigen presentation, an increased energy production and a greater resistance to ROS, produced during the inflammatory response.

La tuberculose (TB) reste la maladie infectieuse la plus meurtrière au monde. L’absence de développement de médicaments accompagnée de l'émergence de la résistance aux molécules existantes se traduit principalement par l'échec du traitement et la mort. M. tb infecte l'homme par l'inhalation. Le patient peut rester en bonne santé sans aucun symptôme, on parle alors de tuberculose latente. Dans ce cas, la bactérie résider dans le macrophage. La principale caractéristique de M. tb est de rester cacher à l'intérieur de ces cellules, puis se réactiver lorsque le système immunitaire s’affaibli.Mon travail a été consacrée à l'étude de nouveaux analogues de Cyclophostin / Cyclipostins (CyCs) et Oxadiazolone. Nombreuses molécules présentaient des activités antibactériennes lorsque la bactérie était cultivée dans le milieu liquide ou à l'intérieur du macrophage sans aucun effet toxique sur les macrophages.En utilisant le meilleur inhibiteur de CyC17, nous avons identifié 23 protéines cibles potentielles, étant impliquées dans le métabolisme des lipides de M. tb et / ou dans la biosynthèse des lipides de la paroi cellulaire. Parmi ces cibles, Ag85C et TesA, ont été caractérisées biochimiquement et structurallemnent.De plus, nous avons établi que les CyC sont des inhibiteurs puissants et sélectifs de la croissance des mycobactéries. De manière intéressante, ces composés étaient également actifs contre de nombreuses souches cliniques de M. abscessus, un pathogène opportuniste également appelés « cauchemars pour les antibiotiques », ouvrant ainsi la voie à la recherche de solutions alternatives pour lutter contre les souches mycobactériennes résistantes. / Tuberculosis (TB) is one of the deadliest infectious diseases worldwide. The stagnation in drug development accompanied with the emergence of drug resistance mainly results in treatment failure and death. M. tb infect human through inhalation. Patient can remains healthy without any symptom in which case it is known as latent TB. In latent TB, the bacteria is known to be reside in the macrophage - a type of white blood cell of the immune system, that engulfs and digests infected microorganisms. The famous characteristic of M. tb is the ability to stay inside and avoid to be killed by these cells, then reactivate when the immune system is weak.My work was devoted to the study of two series of new compounds, namely analogs of Cyclophostin/Cyclipostins (CyCs) and Oxadiazolone (OXs). Many molecules exhibited antibacterial activities when the bacteria was grown in the liquid medium or inside the macrophage without any toxic effect to the macrophages.Using the best CyC17 inhibitor, we identified 23 potential candidate target proteins, being involved in M. tb lipid metabolism and/or in cell wall lipid biosynthesis. Among these targets, two important protein, i.e. Ag85C and TesA, were biochemically and structurally characterized.Moreover, we clearly established that the CyCs are powerful and selective growth inhibitors of mycobacteria, with no effect on Gram-negative or Gram-positive bacteria. Interestingly, these compounds were also active against numerous M. abscessus clinical strains, an opportunistic pathogens also called “nightmare for antibiotic”, thus opening the way to find alternative solutions to fight against resistant mycobacterial strains.

La kétamine est un antagoniste des récepteurs NMDA fréquemment utilisée pour des procédures anesthésiques et moins fréquemment pour traiter la douleur chronique. Des travaux de notre laboratoire ont montré que l’utilisation de la kétamine en combinaison avec la xylazine chez des rats âgés d’environ deux ans pouvait prolonger la durée d’anesthésie. Considérant que les patients gériatriques présentent des caractéristiques physiologiques demandant des adaptations au niveau de la pharmacothérapie, que cette classe de patient requiert fréquemment des anesthésies afin de réaliser des interventions chirurgicales et qu’elle représente la sous-population qui consomme le plus de médicaments pour traiter des problèmes de douleur aiguë et chronique, il convient alors d’investiguer l’impact que l’âge peut avoir sur le métabolisme des médicaments. Le but de ce projet est donc d’évaluer l’impact de l’âge sur le métabolisme de la kétamine à l’aide de fractions cellulaires (in vitro) et d’une technique de chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse. En premier lieu, nous avons dû confirmer la voie métabolique principale de formation de la norkétamine en utilisant le substrat et l’inhibiteur de référence de la voie métabolique du CYP3A qui sont respectivement le midazolam et le kétoconazole. De plus, nous avons caractérisé l’interaction métabolique de la kétamine fréquemment combinée au midazolam. Ensuite, nous avons comparé les profils de dégradation de la kétamine par des fractions S9 hépatiques de rats âgés de 3, 6, 12 et 18 mois. Les valeurs (±ÉT) de Vmax obtenues étaient respectivement de 2.39 (±0.23), 2.61 (±0.18), 2.07 (±0.07) pour les plus jeunes comparé à 0.68 (±0.02) pour le groupe de 18 mois (p < 0.001). Ces résultats suggèrent donc que le CYP3A est rapidement saturé par la présence de kétamine. De plus, la valeur de Km a diminué de 6 à 7 fois pour le groupe de 18 mois comparé aux autres groupes (p < 0.05). Ainsi, on peut émettre l’hypothèse que l’enzyme subit une modification de sa conformation tridimentionnelle, ce qui résulte en une diminution de formation de norkétamine. Finalement, nous avons tenté d’évaluer la contribution du métabolisme cérébral au métabolisme de la kétamine. Toutefois, nous n’avons pas trouvé de différence significative dans les concentrations de kétamine ou de midazolam entre le début de la réaction et 60 minutes plus tard. Le même constat a été observé pour d’autres substrats du CYP3A et CYP2D (dextromethorphan et codéine). D’autres expériences sont nécessaires afin d’arriver à des conclusions définitives. Les différences observées entre les différents groupes d’âge suggèrent que la voie métabolique hépatique du CYP3A est détériorée de façon importante. Les protocoles anesthésiques pour patients âgés devraient donc tenir compte de cette importante diminution d’activité métabolique étant donné que l’exposition aux concentrations systémiques risque d’être significativement augmentée. / Ketamine is a NMDAR antagonist widely used for anesthetic procedures and less often to treat chronic pain. Work in our laboratory showed that the use of ketamine combined to xylazine is a poor anesthetic choice for aged rats of approximately 2 years. Considering that geriatric patients present physiological characteristics demanding adaptations of the pharmacotherapy, that this class of patients frequently needs anesthesia to perform surgeries and that they represent the subpopulation that uses many drugs to treat acute and chronic pain, it is relevant to investigate the impact of aging on drug metabolism. The goal of this project was to assess the impact of aging on ketamine metabolism using cellular fractions (in vitro) and liquid chromatography tandem mass spectrometry. First, we needed to confirm the main metabolic pathway of norketamine formation using well-established reference substrate and inhibitor of CYP3A metabolic pathway which are respectively midazolam and ketoconazole. Furthermore, we also characterized the metabolic interaction of ketamine frequently combined with midazolam. Second, we compared the degradation profiles of ketamine in liver S9 fractions of rats aged of 3, 6, 12 and 18 months. Vmax values (±SD) were respectively of 2.39 (±0.23), 2.61 (±0.18), 2.07 (±0.07) for the younger groups compared to 0.68 (±0.02) for the 18 month older group (p < 0.001). Those results suggest that CYP3A is quickly saturated by the presence of ketamine. Moreover, Km value showed a 6 to 7 fold decrease for the oldest group compared to the younger one (p < 0.05). Therefore, we hypothesized that the enzyme undergoes conformational changes, which results in a decrease of norketamine formation. Finally, we intend to assess the contribution of brain metabolism to the overall ketamine metabolism. Unfortunately, we did not find any significative difference in ketamine or midazolam concentrations between the beginning of the reaction and 60 minutes later. The same ascertainment has been observed with other susbstrates of CYP3A and CYP2D (dextromethorphan and codeine). Other experiences are needed to definetely conlude that brain metabolism is negligible. The differences observed between age groups suggest that the hepatic metabolic pathway of CYP3A is severely impaired. Anesthetic protocols for aging patients should take into consideration the diminished metabolic activity since it may lead to a significant increase of exposition to systemic drug concentrations.