Les nucléosides diphosphate kinases (NDPK) sont essentielles pour la génération des nucléosides triphosphates (NTPs) en utilisant l’ATP et des NDPs. L’isoforme mitochondriale de NDPK (NDPK-D), située dans l’espace intermembranaire des mitochondries, possède deux modes de fonctionnement. Dans le premier mode (« phosphotransfert »), la protéine a une activité de kinase comme les autres enzymes NDPK. Dans ce mode de fonctionnement, NDPK-D produit du GTP pour la protéine optique atrophy 1 (OPA1), une GTPase impliquée dans la fusion des mitochondries, et de l’ADP pour le translocateur à adénine (ANT) et l’ATPase mitochondriale pour la régénération d’ATP. Le second mode de fonctionnement est appelé « transfert de lipide » et est lié à la capacité de la protéine à se lier aux phospholipides anioniques, particulièrement la cardiolipine (CL). Dans ce mode NDPK-D peut réticuler les deux membranes mitochondriales et transférer CL de la membrane interne vers la membrane externe des mitochondries, pouvant servir de signal pour la mitophagie et l’apoptose. Ce travail a pour objectif d’étudier plus en détails ces différentes fonctions de NDPK-D. En utilisant des cellules HeLa exprimant de façon stable la protéine sauvage, kinase inactive (mutation H151N) ou incapable de se lier aux lipides (mutation R90D) et des cellules épithéliales de poumons de souris, nous montrons (i) une grande proximité entre NDPK-D et OPA1 qui conduit au channeling de GTP par NDPK-D pour OPA1, (ii) le rôle essentiel de NDPK-D pour l’externalisation de CL vers la surface des mitochondries pendant la mitophagie, servant de signal de reconnaissance pour le complexe LC3-II-autophagosomes afin d’éliminer les mitochondries endommagées, (iii) la possible inhibition de l’externalisation de CL par la présence de complexes NDPK-D/OPA1, et (iv) un phénotype pro-métastatique des cellules HeLa exprimant la NDPK-D mutée (H151N ou R90D), caractérisé par un fort potentiel invasif et migratoire, un profil protéique altéré, et des modifications au niveau structural et fonctionnel du réseau mitochondrial. Finalement, une première stratégie d’expression et de purification de la protéine OPA1 entière a été établie pour de futures études in vitro des complexes NDPK-D/OPA1. / The nucleoside diphosphate kinases (NDPK) are essential for generation of nucleoside triphosphates (NTPs) using ATP and NDPs. The mitochondrial NDPK isoform (NDPK-D) located in the mitochondrial intermembrane space is found to have two modes of function. First, the phosphotransfer mode in which the protein has a kinase activity like other NDPK enzymes. In this mode, NDPK-D produces GTP for the optic atrophy 1 protein (OPA1), a GTPase involved in mitochondrial fusion, and ADP for the adenylate translocator (ANT) and the mitochondrial ATPase for ATP regeneration. The second mode of function is called lipid transfer and is related to the capacity of NDPK-D to bind anionic phospholipids, especially cardiolipin (CL). In this mode, the protein can cross-link the two mitochondrial membranes and transfer CL from the inner to the outer mitochondrial membrane, which can serve as a signal for mitophagy and apoptosis. This work aims to study these NDPK-D functions in more detail. With the use of HeLa cells stably expressing the wild-type, kinase inactive (H151N mutation) or lipid binding deficient (R90D mutation) NDPK-D and mouse lung epithelial cells, we show (i) the close proximity between NDPK-D and OPA1 that leads to GTP channeling from NDPK-D to OPA1, (ii) the essential role of NDPK-D for CL externalization to the mitochondrial surface during mitophagy, serving as a recognition signal for LC3-II-autophagosomes to eliminate damaged mitochondria, (iii) the possible inhibition of CL externalization due to the presence of NDPK-D/OPA1 complexes, and (iv) a pro-metastatic phenotype of HeLa cells expressing either of the NDPK-D mutants (H151N or R90D), characterized by high invasive and migratory potential, altered proteomic profile and changed mitochondrial network structure and function. Finally, a first bacterial expression and purification strategy for full-length OPA1 has been established for future in vitro studies of NDPK-D/OPA1 complexes.

Les cardiolipines (CL), phospholipides spécifiques des membranes mitochondriales, sont impliquées dans différentes fonctions mitochondriales. Il a été précédemment démontré que l’accumulation des CL entraînait une augmentation du gaspillage énergétique mitochondrial hépatique et une réduction du rendement de la synthèse d’ATP. Ces travaux de thèse montrent qu’à l’inverse, une diminution modérée de la quantité de CL (- 45 %) induit une réduction des capacités oxydatives mitochondriales sans diminuer la synthèse d’ATP et donc une augmentation de l’efficacité de la synthèse d’ATP. Nous démontrons également les mécanismes conduisant à l’accumulation des cardiolipines hépatiques en situation de cachexie cancéreuse. Le TNFa, cytokine proinflammatoire impliquée dans la cachexie cancéreuse, induit une surexpression spécifique de la phosphatidylglycérolphosphate synthase. La surexpression de cette enzyme impliquée dans la synthèse de novo des CL entraîne une accumulation de CL, responsable du gaspillage énergétique mitochondrial. / Cardiolipin (CL), a specific mitochondrial phospholipid, is involved in various mitochondrial functions. It has been shown that CL accumulation led to increased mitochondrial hepatic energy wasting and reduced ATP synthesis efficiency. This work showed, on the opposite, that moderate reduction in CL content (-45%) induced a decrease in mitochondrial oxidative capacity without decreasing ATP synthesis rate and thus an increased ATP synthesis efficiency. Then we demonstrated mechanisms responsible for hepatic cardiolipin accumulation during cancer cachexia. TNFa, proinflammatory cytokine involved in cancer cachexia, induced a specific overexpression of phosphatidylglycerolphosphate synthase. Overexpression of this enzyme involved into CL de novo biosynthesis led to CL accumulation, responsible for energy wasting during cancer.

Proteomics is the large-scale study of proteins, particularly their structures and functions. Proteomics has been utilized in medicine for investigation of disease mechanisms and biomarker discovery. Instrumental methods cover sample preparation, protein and peptide separation and mass spectrometry. At present, there is no proteomic method that can be used as universal for every sample. Analytical methods need to be adapted and optimized for certain samples. The aim of this work was to create methodic procedures and to interpret results of experimental and clinical research. The first part of the thesis includes experiments utilizing proteomics to study changes in the plasma proteome clinically relevant porcine model of sepsis-induced peritonitis. Proteomic analyzes were also starting methodological strategies in experiments aimed at kidney physiology and pathophysiology of acute kidney injury during sepsis. Renal biopsies were analyzed in order to study the time course of proteome changes caused by sepsis and surgery. The second part of the thesis contains experiments studying biocompatibility. A method for elution of proteins interacting with adsorbents used in extracorporeal liver support system and with hemodialyzer capillaries was prepared. Analysis of proteins adsorbed to polysulfone...

P. falciparum est le principal responsable des formes graves du paludisme. Le parasiteévolue entre deux hôtes (homme et moustique) qui lui imposent différents environnements; ettout particulièrement, des modifications des pressions partielles d’O2 nécessitant des capacitésd’adaptation surprenantes pour un parasite microaérophile. Chez l’hôte vertébré, lesphénomènes de cytoadhésion, ralentissant la progression du parasite notamment au niveau despoumons, augmentent la durée d’exposition aux conditions hyperoxiques.La dynamique de la réponse parasitaire à l’hyperoxie a été étudiée par une approchecombinée de transcriptomique et de protéomique. Certains mécanismes de défense contre lesespèces réactives d’oxygène ont été appréciés, dont une éventuelle fonction oxydasealternative.L’exposition du parasite à 21% d’O2 induit un retard de croissance au niveau de laschizogonie. Le stress oxydatif induit par l’hyperoxie entraîne des perturbations métaboliquescomme une inhibition de la glycolyse en faveur de la respiration et un ralentissement dumétabolisme de la vacuole digestive. Cette action combinée sur le métabolisme mitochondrialet vacuolaire permet au parasite de s’adapter à un environnement hyperoxydant, en régulant laproduction d’espèces réactives d’oxygène. Nos travaux ont montré qu’un inhibiteur de lafonction oxydase alternative, l’acide salicylhydroxamique ou SHAM, avec un effet mineur surla croissance parasitaire en microaérophilie, avait un effet létal sur les parasites en hyperoxie.Une meilleure compréhension de la biologie parasitaire pourrait contribuer audéveloppement de nouveaux traitements antipaludiques associés à une thérapie hyperbarique. / P. falciparum is the main species responsible for severe case of malaria. The parasiteevolves between two hosts (human and mosquito), imposing to it different environments;especially changes in the O2 pressure, demanding astonishing adaptation skills for amicroaerophilic parasite. In the vertebrate host, the phenomena of cytoadhesion, which slowdown the spread of the parasite among others in the lungs, increase the timing of exposure tohyperoxic conditions.The parasitic response dynamic to hyperoxia has been analysed by a combinedtranscriptomic and proteomic approach. Some of the defense mechanisms against reactiveoxygen species have been evaluated, among which a potential alternative oxidase function.The exposure of the parasite to 21%O2 atmosphere leads to a growth delay atschizogony level. The oxidative stress resulting from the hyperoxia conducts to metabolicalterations, as an inhibition of the glycolysis in favour of respiration and as a slowdown of themetabolism of the digestive vacuole. This combined action on the mitochondrial and vacuolarmetabolisms allows the parasite to adapt itself to hyperoxic environment, by regulatingreactive oxygen species. Our works have shown that an inhibitor of the alternative oxidasefunction, the salicylhydroxamic acid or SHAM, with a minor effect on the parasite growth inmicroaerophily, had letal effect on parasites in hyperoxia.A better understanding of the parasitic biology could contribute to the development ofnew antimalarial treatments, associated with a hyperbaric oxygen therapy.

L'apnée du sommeil (AS) induit des variations constantes d'oxygénation artérielle (hypoxie intermittente – HI) qui affectent environ 5 à 7 % de la population. Il se produit une augmentation du stress oxydatif (production d'espèces réactives de l'oxygène - ROS), augmentant les risques cardiovasculaires, neurologiques et métaboliques. Les études épidémiologiques démontrent que la prévalence d'AS est inférieure chez les femmes que chez les hommes, mais après la ménopause la prévalence augmente pour atteindre le même niveau que chez les hommes. L'oestradiol (E2) est un puissant agent antioxydant, mais son rôle éventuel dans le traitement ou la prévention de l'AS n'est pas exploité. Toutefois, l'oestradiol (associé ou non à la progestérone) permet de réduire l'AS chez les femmes ménopausées. Les ROS peuvent être produites par les mitochondries, la NADPH oxydase et/ou la Xanthine oxydase. La mitochondrie est le plus important producteur de ROS (90% de l'oxygène consommé) et son dysfonctionnement est très préjudiciable. L'oestradiol est une cible de la mitochondrie à travers ses récepteurs nucléaires alpha et bêta (ERα et ERβ) qui sont capables de moduler le fonctionnement de la mitochondrie et diminuer la production de ROS. Nous avons testé l'hypothèse dans un modèle animal ovariectomisé exposé à une HI, que l'estradiol et ses agonistes spécifiques ERα et Erβ sont capables de limiter le stress oxydatif cérébral, la dysfonction mitochondriale et l'apparition des désordres systémiques. Nos résultats ont permis de montrer que l'estradiol est capable d'éviter l'augmentation de la pression artérielle et la survenue de désordres respiratoires causés par l'HI. De plus, l'HI augmente le stress oxydatif cérébral en augmentant l'activité d'enzymes pro-oxydantes et en diminuant l'activité d'enzymes antioxydantes. L'estradiol permet de prévenir l'augmentation du stress oxydatif. On retrouve également une dysfonction de la chaine respiratoire mitochondriale dans le cortex en HI qui est préservée de manière différente par le traitement avec les modulateurs sélectifs des récepteurs ERα et ERβ (SERMs). Nous avons montré que ERβ joue un rôle dans le contrôle cardio-respiratoire et la fonction mitochondriale dans le cerveau. Nos résultats apportent une meilleure compréhension du rôle de l'estradiol comme agent protecteur contre l'apnée du sommeil et ses conséquences associées. L'utilisation d'agonistes spécifiques nous renseigne sur le rôle que tient chaque récepteur dans la protection induite par l'estradiol contre la dysfonction mitochondriale. L'utilisation du remplacement hormonal avec de l'estradiol ou des SERMs peut constituer une thérapie efficace contre l'apnée du sommeil et ses conséquences / Sleep apnea (SA) induces constant changes of arterial oxygenation (Intermittent hypoxia - IH) that affect about 5 to 7% of the general population. IH increases oxidative stress (production of reactive oxygen species – ROS) and lead to cardiovascular, neurological and metabolic risks. Epidemiological studies show that the prevalence of SA is lower in women than in men, but after menopause the prevalence increases to the same level that in men. Estradiol (E2) is a potent antioxidant, but its potential role in the treatment or prevention of SA is not exploited. However, estradiol (with or without progesterone) can reduce SA in postmenopausal women. ROS can be produced by mitochondria, NADPH oxidase and/or Xanthine oxidase. Mitochondria is the most important producer of ROS (90% of oxygen consumed) and its dysfunction is very detrimental. Estradiol is a target of mitochondria through its mitochondria alpha and beta (ERα et ERβ) that are able to modulate mitochondrial function and decrease ROS production. We tested the hypothesis in ovariectomized animal model exposed to IH, that estradiol and its specific receptor ERα and ERβ agonists are able to limit cerebral oxidative stress, mitochondrial dysfunction and the appearance of systemic disorders. Our results have shown that estradiol is able to avoid the increase of blood pressure and the occurrence of respiratory disorders caused by IH. Furthermore, IH increases cerebral oxidative stress by increasing activity of pro-oxidant enzymes and decreasing activity of antioxidant enzymes. Estradiol prevents against the increase of oxidative stress. There is also a mitochondrial respiratory chain dysfunction in the cortex by IH, that is preserved differently by treatment with selective ERα and ERβ receptor modulators (SERMs). We have shown that ERβ plays an important role in cardiorespiratory control and mitochondrial function in the brain. Our results provide a better understanding of the role of estradiol as a protective agent against sleep apnea and its associated consequences. The use of specific agonists informs us on the role of each receptors in estradiol-induced protection against mitochondrial dysfunction. The use of hormone replacement with estradiol or SERMs may be an effective therapy against sleep apnea and its consequences

Mitochondrial ATP synthase represents the final complex of oxidative phosphorylation (OXPHOS) system located in the inner mitochondrial membrane. Its primary role is to utilize mitochondrial membrane potential (Δψm) generated by respiratory chain complexes to produce energy in the form of ATP. Mammalian ATP synthase comprises of 17 different subunits organized into membranous Fo and matrix-oriented F1 domains. Defects of complex V and their manifestation have been studied on mitochondrial, cellular, tissue and organism levels using different models, including human cell lines and cell lines derived from patient tissues. In many cases mitochondrial diseases display threshold behaviour, when genetic defect is phenotypically manifested only bellow certain threshold in particular enzyme complex activity and/or content. This work was aimed at elucidation of functional consequences of ATP synthase deficiency in HEK293 cell lines with suppressed gene expression of γ, δ or ε subunits of ATP synthase central stalk. We have analysed range of clones with respective subunits knockdown and found varying decrease in assembled ATP synthase content, which was mirrored by the decrease in individual ATP synthase subunits. The only exception was subunit Fo-c, whose levels remained unchanged or even increased. ATP...

Blastocystis sp., est un straménopile parasite anaérobie fréquemment rencontré dans le tractus gastro-intestinal de l’homme et de divers animaux. Ce microorganisme, parfois responsable de désordres digestifs aigus, pourrait conduire à des troubles fonctionnels intestinaux tels que le syndrome de l’intestin irritable (IBS). Le génome de Blastocystis sp., qui a fait l'objet d'un projet de séquençage en collaboration avec le Génoscope d’Evry, nous a permis de caractériser le plus petit génome de straménopile séquencé à ce jour (18,8 Mpb), avec une capacité codante de 6020 gènes. L’acquisition de nombreux gènes par transferts horizontaux est une caractéristique majeure de ce génome, qui montre d’abondants réarrangements génomiques. Bien qu’évoluant en anaérobiose, Blastocystis sp. possède des organites morphologiquement proches des mitochondries, appelés mitochondrion-like organelles (MLOs). Nous avons montré que ces organites comportaient un génome circulaire de type mitochondrial de 29,27 kpb, mais dépourvu des gènes codant pour les cytochromes. Des analyses in silico nous ont permis de caractériser le protéome des MLOs (365 protéines), conduisant à l’établissement d’un modèle prédictif des voies métaboliques associées à ces organites, avec notamment une chaine respiratoire limitée aux complexes I et II. Nous avons ainsi montré que les MLOs présentent des caractères communs aux mitochondries anaérobies et aux hydrogénosomes (présence d’une PFOR et d’une hydrogénase à fer), suggérant que Blastocystis sp. comporte des mitochondries anaérobies modifiées, qui résulteraient d’une adaptation du parasite à son environnement. Par ailleurs, la prédiction du sécrétome de Blastocystis sp. révèle la présence de facteurs de virulence potentiels, pouvant être impliqués dans l’altération de l’épithélium intestinal et le contournement du système immunitaire de l’hôte. / Blastocystis sp. is a highly prevalent anaerobic eukaryotic stramenopile parasite found in the intestinal tract of humans and various animals. This microorganism, sometimes associated with acute intestinal disorders, could be responsible for functional intestinal disorders such as the irritable bowel syndrom (IBS). As part of a collaborative sequencing project with the Genoscope (CEA Evry, France), we were able to caracterize the smallest stramenopile genome sequenced to date (18.8 Mbp) with a 6020 genes coding capacity. The gain of many genes through horizontal gene transfer is amajor characteristic of this genome, which shows extensive genomic rearrangements. Despite the anaerobic nature of Blastocytists sp., this eukaryote harbours nevertheless mitochondrion-like organelles (MLOs). We have shown that these organelles have a 29.27 kbp mitochondrial-type circular genome that lacks cytochrome coding genes. In silico analysis allowed us to predict the MLOs proteome (365 proteins), with the subsequent predictive model of the metabolic pathways associated with these organelles, including an electron transport chain (ETC) restricted to complex I and II. We have shown that MLOs shared common characteristics with anaerobic mitochondrion and hydrogenosomes (presence of a PFOR and an iron-hydrogenase), which could mean that Blastocystis sp. harbours modified anaerobic mitochondrion that resulted from the parasite adaptation to its anaerobic environment. In addition, Blastocytis sp. secretome prediction reveals the presence of potential virulence factors, which could be involved in the degradation of the intestinal epithelium as well as the host immune system bypass.

La mitochondrie est une organelle essentielle possédant son propre ADN circulaire. Cet ADN peut présenter des mutations et/ou des délétions, consécutives à l’exposition à différents types de dommages ou en raison de protéines mutées. Ces mutations ou délétions sont impliquées dans de nombreuses pathologies, dont les cancers, et le vieillissement. Leur apparition peut survenir notamment lors de la réplication ou de la réparation. A ce jour, la réplication et la réparation mitochondriales ne sont pas encore bien élucidées. L’objectif de ce projet est donc de mieux en appréhender les mécanismes et de mieux comprendre l’émergence d’anomalies en nous intéressant plus particulièrement à une délétion appelée « Common Deletion ». Ce travail reposait sur l’hypothèse que cette délétion put résulter d’une mauvaise réparation de cassure(s) double-brin et/ou d’une erreur durant la réplication de l’ADN mitochondrial. L’analyse de ces résultats révèle que la formation de la « Common Deletion » ne nécessite qu’une seule cassure double-brin proche des séquences répétées entourant cette dernière et implique les protéines de la réplication de l’ADN mitochondrial. Ainsi, ce travail permet de mieux saisir les mécanismes de réplication et de réparation assurant la stabilité de l’ADN mitochondrial. Un second projet a été de proposer un modèle d’étude in vitro des topoisomérases en utilisant des minicercles d’ADN permettant la visualisation du complexe covalent, étape clef de la réaction de relaxation de ces enzymes. / Mitochondria is an essential organelle with its own circular DNA. This DNA may exhibit mutations and/or deletions, as a result of exposure to different types of damage or due to mutated proteins. These mutations or deletions are involved in many pathologies, including cancers, and aging. They may occur during replication or repair. For now, mitochondrial replication and repair have not yet been fully elucidated. The objective of this project is therefore to better understand the mechanisms and the emergence of anomalies by focusing on a deletion called "Common Deletion". This work was based on the assumption that this deletion could result from poor repair of double-strand break(s) and/or error during mitochondrial DNA replication. Analysis of these results reveals that the formation of the "Common Deletion" requires only a single double-strand break close to the repeated sequences surrounding the latter and involves the proteins of mitochondrial DNA replication. Thus, this work makes it possible to better understand the mechanisms of replication and repair ensuring the stability of mitochondrial DNA. A second project was to propose an in vitro model for topoisomerases using DNA minicircles allowing visualization of the covalent complex, a key step in the relaxation reaction of these enzymes.

Le coenzyme Q (ubiquinone ou Q) est une molécule organique lipophile composée d'une benzoquinone substituée et d'une chaîne polyisoprényle contenant 6 unités chez Saccharomyces cerevisiae (Q6), 8 chez Escherichia coli (Q8) et 10 chez l'homme (Q10). Q a un rôle bien connu de transporteur d'électrons dans les chaînes respiratoires et fonctionne également comme un antioxydant membranaire. La déficience primaire en Q10 a maintenant été attribuée à des mutations dans 6 gènes de la biosynthèse de Q10 et cause des pathologies sévères. La biosynthèse de Q6 est mitochondriale et nécessite au moins 9 protéines organisées au sein d'un complexe multiprotéique chez la levure (Coq1-Coq9). L'acide 4-hydroxybenzoique (4-HB) et l'acide para-aminobenzoique (pABA) sont les deux précurseurs connus du noyau aromatique de Q6. Malgré de nombreuses recherches et l'importance cruciale de Q dans le métabolisme eucaryote, certaines étapes de la voie de biosynthèse de Q ne sont pas connues. L'étude présentée dans ce manuscrit a permis de montrer l'implication de la protéine Coq6, proposée comme étant une mono-oxygénase à flavine, dans une seule des trois réactions d'hydroxylation que compte la voie de biosynthèse de Q6: l'hydroxylation en C5. De plus, notre étude sur Coq8, une protéine kinase dont sa surexpression stabilise le complexe multiprotéique, nous a permis de confirmer les fonctions de certaines protéines Coq (Coq5, Coq7), de découvrir la fonction de Coq6 et d'éclaircir le rôle des autres (Coq4, Coq9). Nous rapportons également que des analogues hydroxylés ou méthoxylés de 4-HB et du pABA peuvent court-circuiter des étapes déficientes des mutants particuliers conduisant ainsi à la synthèse du coenzyme Q6 dans ces derniers. Ce résultat ouvre de nouvelles perspectives pour traiter les déficiences en coenzyme Q10 qui jusqu'à présent sont traitées par supplémentation en Q. Finalement, la réaction de déamination, essentielle à la biosynthèse de Q6 à partir du pABA, reste incomprise mais nos résultats suggèrent fortement l'implication de Coq6 dans cette étape. / Coenzyme Q (ubiquinone or Q) is a lipophilic organic molecule composed of a substituted benzoquinone and a polyisoprenyl chain containing 6 units in Saccharomyces cerevisiae (Q6), 8 in Escherichia coli (Q8) and 10 in humans (Q10). Q has a well known role as an electron carrier in the mitochondrial respiratory chain and also functions as a membrane soluble antioxidant. Primary Q10 deficiency has now been linked to mutations in six genes of Q biosynthesis and results in severe pathologies. The biosynthesis of Q is mitochondrial and requires at least nine proteins in yeast (Coq1-Coq9). 4-hydroxybenzoate (4-HB) and para-aminobenzoic acid (pABA) are the long-known aromatic precursors of the benzoquinone ring of Q. Despite intensive research efforts and the biological importance of Q, some biosynthetic steps are still uncharacterized. Herein we report that Coq6, a predicted flavin-dependent monooxygenase, is involved exclusively in the C5-hydroxylation reaction. We also demonstrate that the overexpression of the protein Coq8, which is proposed to be a kinase, in Δcoq strains restores steady state levels of the unstable Coq proteins. Moreover, we provide evidence that the kinase activity is essential for the stabilizing effect of Coq8 in the Δcoq strains. The overexpression of Coq8 helped us clarify the role of some proteins (Coq4, Coq9). We also show that using synthetic analogues of 4-HB and pABA allows bypassing deficient biosynthetic steps in some mutants. This result opens new perspectives to address the deficiencies in coenzyme Q which until now are processed by Q supplementation. Finally, the deamination reaction, which is essential for Q6 biosynthesis from pABA remains misunderstood but our results strongly suggest the involvement of Coq6 in this step.

Le maintien ou le renforcement de la masse et de la fonction musculaire, altérées chez les patients BPCO, est un objectif primordial pour préserver, voire améliorer leur tolérance à l'effort, leur qualité de vie et leur survie. Afin d'optimiser la prise en charge de cette dysfonction musculaire, la réhabilitation est complétée par des interventions nutritionnelles, encore appelées réhabilitations nutritionnelles. Dans ce contexte, l'apport d'acides gras polyinsaturés de la série n-3, et plus particulièrement d'acide docosahexaénoïque (DHA), pourrait s'avérer intéressant en raison de leurs effets bénéfiques démontrés dans plusieurs pathologies chroniques. L'objectif de ce travail était donc de caractériser les effets d'une supplémentation en DHA sur la tolérance à l'effort et sur le métabolisme énergétique des muscles squelettiques de rats adultes exposés à une hypoxie comme modèle de muscle de patient BPCO au stade de l'insuffisance respiratoire chronique. La tolérance à l'effort est améliorée par le DHA, que les rats soient conditionnés en normoxie ou en hypoxie. En normoxie, les mécanismes impliqués seraient liés à un effet du DHA mimétique de celui d'un exercice d'endurance, avec une activation de l'AMPK et une amélioration de la fonction mitochondriale étudiée sur fibres musculaires perméabilisées. En hypoxie, le DHA agirait différemment, réduisant les effets de l'hypoxie sur le muscle, sans que les mécanismes mimétiques de l'exercice d'endurance ne soient clairement retrouvés. La prise de DHA chez des rats entrainés et conditionnés en hypoxie permet également un gain d'endurance mais les mécanismes à l'origine de cet effet ne sont pas élucidés et nécessitent des travaux complémentaires. Au vu des résultats sur le muscle, la supplémentation en DHA pourrait donc être bénéfique dans la prise en charge de la dysfonction musculaire dans les maladies chroniques telles que la BPCO. / The maintenance and reinforcement of skeletal muscle mass and function, impaired in COPD patients, is a crucial aim to preserve, and even improve, their exercise tolerance, quality of life and survival. In order to optimize the management of such a muscular dysfunction, rehabilitation could be completed by nutritional interventions, also called nutritional rehabilitation. In this context, the intake of polyunsaturated fatty acids of the n-3 class, and particularly of docosahexaenoic acid (DHA), could be interesting, due to their benefic effects demonstrated in many chronic pathologies. Therefore, the aim of our work was to characterize the effects of DHA supplementation on exercise tolerance and skeletal muscle metabolism in rats exposed to hypoxia as a model of muscle dysfunction as seen in COPD patients suffering chronic respiratory failure. Results showed that exercise tolerance was improved by DHA in both normoxia and hypoxia conditions. In normoxia, the involved mechanisms may rely on an endurance exercise mimetic effect of DHA, including AMPK activation and improved mitochondrial function studied on permeabilized muscular fibers. In hypoxia, DHA acts differently, probably by minimizing hypoxia effects on muscle. However, the endurance exercise mimetic mechanisms were not clearly found. In hypoxia exposed-endurance trained-rats, DHA improved endurance exercise capacity but the involved mechanisms were not fully characterized and need further work. In conclusion, our results on muscle suggest that DHA supplementation could be beneficial in management of muscular dysfunction induced by chronic diseases such as COPD.