L’allergie alimentaire est un problème de santé publique. Si de nombreux allergènes ont été identifiés, les formes sous lesquelles ces protéines doivent être consommées pour être mieux tolérées par le système immunitaire restent méconnues. L’œuf, aliment fréquemment responsable d’allergie alimentaire chez l’enfant, entre dans la composition de nombreux produits alimentaires et est susceptible de subir des traitements thermiques variés. L’objectif de cette thèse était d’évaluer l’effet de l’agrégation protéique induite par traitement thermique sur l’allergénicité d’un allergène majeur de l’oeuf, l’ovalbumine (OVA). Une étude a permis de mettre en évidence que l’agrégation de l’OVA module l’allergénicité de la protéine en influençant d’une part la sensibilisation en augmentant la production d’IgG dans un modèle murin et d’autre part le déclenchement en diminuant la capacité de liaison aux IgE et la capacité de dégranulation des basophiles dans le modèle murin et pour des IgE de patients allergiques. Au-delà du phénomène d’agrégation, la structure même des agrégats modifie l’allergénicité de l’OVA. Des agrégats linéaires formés sous des conditions électrostatiques de répulsion induisent une production plus faible d’IgE chez la souris et une diminution du déclenchement par rapport à des agrégats sphériques. L’agrégation de l’OVA modifie également sa capacité à activer des basophiles après digestion et après passage de la barrière intestinale. Tous ces résultats apportent des éléments de compréhension sur la tolérance à l’œuf cuit et permettent ainsi de donner des pistes d’amélioration des procédés alimentaires pour la population à risque d’allergie. / Food allergies constitute a public health problem. Many allergens were already identified but the way proteins have to be consumed in order to be more tolerated by immune system remains unknown. Egg, one of the most important causes of food allergy among children, is present in a wild range of food products and is susceptible to be exposed to various thermal treatments. The aim of this work was to evaluate the effect of thermal aggregation of protein on allergenicity of one major allergen within egg, ovalbumin. One study using murine model allowed highlighting that aggregation of OVA modulates allergenicity of the protein by influencing both phases of the allergic reaction. During the sensitization, IgG production increased. Aggregation of ovalbumin also decreased its IgE-binding capacity and basophil activation ability in the murine model and for IgE from egg allergic patients. Beyond the aggregation phenomenon, the structure of aggregates itself modifies the allergenicity of ovalbumin. Aggregates formed under repulsive electrostatic conditions (linear aggregates of few ten nanometers) induced in a murine model lower IgE production during sensitization phase and consequently decreases elicitation phase compared to other aggregates (spherical aggregates of few ten micrometers) formed under different conditions. Aggregation of ovalbumin also modified the basophil degranulation ability after digestion and transport across the epithelial barrier. All these results give some comprehensive elements about tolerance to cooked egg and allowed giving some clues to enhance food technologic process for children with a risk to develop allergy.

Le remodelage bronchique présent dans l'asthme est considéré comme le résultat d'une réparation inefficace des dommages tissulaires causés par l'inflammation allergique des voies respiratoires. Il est caractérisé par une hyperplasie des cellules caliciformes, une déposition de collagène sous-épithéliale, une hyperplasie du muscle lisse et une néovascularisation. Puisque que le zinc est impliqué dans plusieurs processus physiologiques, incluant la réparation tissulaire, nous avons donc, dans un premier temps, évalué si une privation en zinc amplifie les caractéristiques du remodelage bronchique chez un modèle murin d'inflammation allergique chronique. Dans un deuxième temps, puisque les corticostéroïdes sont un traitement de choix dans l'asthme pour contrer l'inflammation, mais que leurs effets sur le remodelage bronchique ne sont toujours pas bien caractérisés, nous avons évalué l'impact d'un traitement à la dexaméthasone sur le remodelage bronchique d'un modèle murin d'inflammation chronique. Pour le volet zinc, nous avons utilisé un modèle murin dans lequel des souris mâles BALB/C ont été sensibilisées de façon intrapéritonéale et exposées chroniquement à l'ovalbumine nébulisée pendant 7 semaines. Les souris déficientes en zinc ont reçu une diète sans zinc pendant 4 semaines avant le début de l'expérimentation et durant l'exposition à l'allergène. Pour le volet dexaméthasone, le modèle utilisé est le même, mais les souris ont été exposées à l'ovalbumine nébulisée sur une période de 13 semaines. La dexaméthasone a été administrée dès le début de l'exposition pour un groupe et durant les 8 dernières semaines pour un autre groupe. Deux jours après la dernière exposition, un lavage broncho-alvéolaire (évaluation de l'éosinophilie et quantification de l'IL-13) a été réalisé et les souris ont été sacrifiées pour l'évaluation histologique de leurs voies respiratoires (coloration au PAS-bleu alcian et Trichrome de Masson). Nos résultats démontrent qu'une privation en zinc augmente significativement l'éosinophilie, la production d'IL-13, la déposition de collagène sous-épithéliale, l'hyperplasie des cellules caliciformes, la quantité d'hydroxyproline pulmonaire et le TGF[bêta]1 tissulaire, lorsque que comparé avec le groupe de souris ayant reçu une diète normale. L'administration dès le début de la DEXA inhibe significativement la déposition de collagène sous-épithéliale, l'hyperplasie des cellules caliciformes et la production de TGF[bêta]1 et IL-13. Toutefois, un traitement la DEXA initié sur des changements structuraux bien établis, ne réussit pas diminuer la déposition de collagène sous-épithéliale et la production de TGF[bêta]1, malgré une diminution significative de l'hyperplasie des cellules caliciformes et de la production.

Une variation du nombre de copies des gènes du chromosome 21 humain (HSA21) entraine des anomalies morphologiques et physiologiques d’un grand nombre d’organes chez les patients. La Trisomie 21, ou syndrome de Down et les monosomies partielles du HSA21 conduisent à des phénotypes complexes et variables. Afin d’identifier les gènes du HSA21 sensibles aux effets de dose, nous avons développé le modèle de monosomie Ms1Yah, pour la région Prmt2-Col6a1 du chromosome murin 10 (MMU10). L’analyse de ce modèle a montré que les souris Ms1Yah développent une altération des réponses inflammatoire et pulmonaire suite à une instillation de lipopolysaccharide (LPS). L’analyse, par Q-PCR, de l’expression des gènes de la région a mis en évidence deux gènes candidats : Prmt2 et S100B. Les lignées déficientes pour ces gènes ont été utilisées pour tester l’implication de Prmt2 et S100B dans la modification de la réponse inflammatoire et pulmonaire en réponse au LPS. Ces travaux ont montré d’une part que Prmt2 intervient dans la régulation de l’expression des cytokines pro-inflammatoires TNF-α et IL-6 de façon dose dépendante, via son rôle inhibiteur de la signalisation NF-κB. D’autre part, S100B ne semble pas intervenir dans la réponse inflammatoire induite par le LPS, alors que son inactivation entraîne une diminution de l’hyper réponse des voies aériennes (HRA) de façon dose dépendante. La réponse inflammatoire serait la résultante du croisement de deux voies de signalisation : LPS-TLR4-NF-κB-Prmt2 et S100B-RAGE-NFκB. Il faudrait que la voie Prmt2 soit en défaut pour observée un effet de S100B dans l’inflammation. L’injection d’un anticorps anti-S100B chez des souris B6 favorise une diminution de l’HRA induite par l’instillation de LPS. L’analyse préliminaire de l’utilisation de cet anticorps dans un modèle d’asthme montre là encore une capacité à diminuer l’HRA pour les doses les plus fortes de métacholine, ce qui laisse entrevoir le potentiel thérapeutique d’une telle molécule. / A copy number variation of genes from human chromosome 21 (HSA21) leads to morphological and physiological anomalies of a great number of organs among patients. Trisomy 21 or Down’s syndrome, and partial monosomy of the HSA21 lead to complex and variable phenotypes. In order to identify dosage sensitive genes, we developed a model of monosomy for the Prmt2-Col6a1 region of the murine chromosome 10 (MMU10). The analysis of this model showed that the Ms1Yah mice develop an alteration af the inflammatory and pulmonary responses after an instillation of LPS. The analysis, by Q-PCR, of the expression of the genes from the Prmt-2Col6a1 area pinpointed two genes as candidates: Prmt2 and S100B. The defectives lines for these genes were used to test the implication of Prmt2 and S100B in the modification of the inflammatory and pulmonary answer after LPS stimulation. This work showed on one hand that Prmt2 is involved in the regulation of the expression of the pro-inflammatory cytokines TNF-α and IL-6 in a dose dependant manner, via its inhibitor role in the NF-κB signalization. On the other hand, S100B does not seem to be involved in the inflammatory response induced by the LPS, whereas its inactivation induces a reduction in the hyper response of the airway, in a dose dependant manner. The inflammatory response would be the consequence of the crossing of two ways of signalization: LPS-TLR4-NF-κB-Prmt2 and S100B-RAGE-NF-κB. It would be necessary that the Prmt2 ways be defective to observe an effect of S100B in inflammation.The injection of an anti-S100B antibody in B6 mice showed a reduction in the HRA induced by an instillation of LPS. The preliminary analysis of the use of this antibody in a murin asthma model support its capacity to decrease the HRA for the strongest amounts of metacholin, showing the therapeutic potential of the molecule.

De nombreuses données indiquent qu’un petit poids à la naissance, résultant en partie d’une sous-nutrition materno-fœtale, est associé à une augmentation de la morbidité et de la mortalité durant la période néonatale, et conduit également à un risque accru de développer à l'âge adulte un syndrome métabolique (diabète de type 2, obésité, hypertension artérielle et dyslipidémie). Les mécanismes de cette programmation prénatale sont encore mal connus et impliqueraient plusieurs molécules et systèmes physiologiques distincts. De nombreuses études suggèrent que le placenta serait impliqué dans la programmations de ces pathologies métaboliques. En effet, celui-ci constitue un organe de communication entre la mère et son fœtus et participe à la régulation de l'homéostasie fœtale. En raison de la proportion croissante de femmes présentant des troubles de la nutrition durant la grossesse et en lien avec leurs répercussions potentielles chez la descendance, il est nécessaire de mieux comprendre les interactions entre l’alimentation maternelle et l’unité fœto-placentaire et d’identifier les mécanismes impliqués dans les altérations de la croissance fœtale. En conséquent, le placenta constitue un organe de choix pour étudier les interactions entre l’alimentation maternelle et le fœtus au cours de la grossesse. Durant cette thèse, nous avons tenté d’identifier de nouvelles voies moléculaires placentaires impliquées dans le contrôle de la croissance fœtale chez le rat, puis d'étudié l'expression de ces facteurs dans des placentas humains provenant de grossesses impliquant des anomalies de la croissance fœtale. Comme la malnutrition maternelle constitue une part importante dans l'étiologie de la restriction de croissance intra-utérine (RCIU), nous avons utilisé un modèle expérimental effectué chez le rat, qui consiste en une réduction (de 50% à 70%) de la ration alimentaire quotidienne maternelle durant la gestation. Ces régimes conduisent à des troubles de la croissance de l'unité fœto-placentaire révélés par des réductions drastiques du poids du placenta et des poids de naissance à terme. Afin d'identifier de nouvelles voies placentaires impliquées dans RCIU, nous avons utilisé deux méthodologies différentes: une approche protéomique et une évaluation de deux protéines récemment caractérisées.Premièrement, nous avons étudié le protéome placentaire chez le rat RCIU provenant de mères dénutris par une analyse protéomique (2D-PAGE et spectrométrie de masse). Cette stratégie nous a permis de découvrir de nouvelles voies modulées par le RCIU et, étonnamment, des modulations importantes ont été observées pour plusieurs protéines mitochondriales, suggérant un effet ciblé de la dénutrition sur ces organites. Par la suite, en utilisant diverses techniques d'analyses moléculaires, protéomiques et fonctionnelles, nous avons montré que ces organites élaborent une réponse adaptative à la restriction alimentaire maternelle qui pourrait avoir des conséquences sur la régulation de la croissance fœtale. Deuxièmement, nous avons étudié deux autres protéines atypiques: le brain-derived neurotrophic factor et l'hormone apéline. Nos résultats suggèrent que ces deux facteurs pourraient être impliqués, au niveau placentaire, dans le contrôle de la croissance fœtale à la fois chez le rat et chez l'homme. En conclusion, comme les techniques cliniques actuelles ne permettent pas de diagnostiquer avec précision un RCIU, nos résultats pourraient permettre une meilleure compréhension de la physiopathologie placentaire et permettre de développer de nouveaux marqueurs de diagnostique et/ou de traitement dans le but d'améliorer la croissance placentaire et fœtale en conditions pathologiques. / Growing evidences indicate that a small birthweight, resulting from maternal malnutrition or others prenatal alterations, is associated with an increased neonatal morbidity and mortality and may lead to higher propensity to develop a metabolic syndrome (including type 2 diabetes, obesity, hypertension and dyslipidemia) in adulthood. However, the physiopathological mechanisms acting in utero on the programming of the offspring's metabolic profile remain confused and may implicate numerous molecules and physiological systems. Several data suggest that the placental alterations may have long-lasting consequences and could thus contribute to the programming of adult metabolic diseases. The placenta is the primary means of communication and nutrient delivery to the fetus and is also involved in fetal homeostasis. Thus, the placenta may constitute an appropriate organ for investigating how differences in maternal food consumption are sensed by the fetus along the pregnancy. Because of the increasing proportion of women eating inadequately during pregnancy and because such nutritional disturbances may have huge repercussions on adult health of the offspring, we urgently have to better understand how the placenta elaborates adaptive responses to maternal food intake modulations. My PhD aimed at identifying new placental pathways implicated in fetal growth restriction in rat, and investigated in human placental samples, the expression of these factors in pregnancies with fetal growth disturbances.As maternal malnutrition constitutes an important part in the etiology of intrauterine growth restriction (IUGR), we used an experimental model performed in rats which consists of a reduction (from 50% to 70%) of the daily maternal food intake during the gestation. These regimens lead to profound growth disturbances of the feto-placental unit revealed by drastic reductions of both placental and birth weights at term. To identify new placental pathways implicated in IUGR, we have used two different strategies: a proteomic approach and the evaluation of two proteins recently characterized in the placenta.First, we investigated the placental proteome in IUGR rats from undernourished mothers using 2D-PAGE electrophoresis and mass spectrometry identification. This strategy allowed the discovery of new pathways modulated by IUGR. Surprisingly, major modulations were observed for several proteins localized in mitochondria, suggesting specific effects of maternal undernutrition on these organelles. Thereafter, using multiple molecular, proteomic and functional analyses, we have shown that these organelles develop adaptive responses to maternal nutrient restriction that may have functional consequences on the regulation of the fetal growth. Secondly, we studied two others atypical proteins: the brain-derived neurotrophic factor and the hormone apelin. Our findings suggest that both of these factors may be implicated in the control of fetal growth at the placental level in rat and putatively in human. As actual clinical methods do not permit to diagnose precisely fetal growth disturbances, our results may permit to better understand the placental physiological pathways implicated during these pathologies and could lead to the development of markers and/or treatments in order to improve both placental functions and fetal growth.

De nombreuses données indiquent qu'un petit poids à la naissance, résultant en partie d'une sous-nutrition materno-fœtale, est associé à une augmentation de la morbidité et de la mortalité durant la période néonatale, et conduit également à un risque accru de développer à l'âge adulte un syndrome métabolique (diabète de type 2, obésité, hypertension artérielle et dyslipidémie). Les mécanismes de cette programmation prénatale sont encore mal connus et impliqueraient plusieurs molécules et systèmes physiologiques distincts. De nombreuses études suggèrent que le placenta serait impliqué dans la programmations de ces pathologies métaboliques. En effet, celui-ci constitue un organe de communication entre la mère et son fœtus et participe à la régulation de l'homéostasie fœtale. En raison de la proportion croissante de femmes présentant des troubles de la nutrition durant la grossesse et en lien avec leurs répercussions potentielles chez la descendance, il est nécessaire de mieux comprendre les interactions entre l'alimentation maternelle et l'unité fœto-placentaire et d'identifier les mécanismes impliqués dans les altérations de la croissance fœtale. En conséquent, le placenta constitue un organe de choix pour étudier les interactions entre l'alimentation maternelle et le fœtus au cours de la grossesse. Durant cette thèse, nous avons tenté d'identifier de nouvelles voies moléculaires placentaires impliquées dans le contrôle de la croissance fœtale chez le rat, puis d'étudié l'expression de ces facteurs dans des placentas humains provenant de grossesses impliquant des anomalies de la croissance fœtale. Comme la malnutrition maternelle constitue une part importante dans l'étiologie de la restriction de croissance intra-utérine (RCIU), nous avons utilisé un modèle expérimental effectué chez le rat, qui consiste en une réduction (de 50% à 70%) de la ration alimentaire quotidienne maternelle durant la gestation. Ces régimes conduisent à des troubles de la croissance de l'unité fœto-placentaire révélés par des réductions drastiques du poids du placenta et des poids de naissance à terme. Afin d'identifier de nouvelles voies placentaires impliquées dans RCIU, nous avons utilisé deux méthodologies différentes: une approche protéomique et une évaluation de deux protéines récemment caractérisées.Premièrement, nous avons étudié le protéome placentaire chez le rat RCIU provenant de mères dénutris par une analyse protéomique (2D-PAGE et spectrométrie de masse). Cette stratégie nous a permis de découvrir de nouvelles voies modulées par le RCIU et, étonnamment, des modulations importantes ont été observées pour plusieurs protéines mitochondriales, suggérant un effet ciblé de la dénutrition sur ces organites. Par la suite, en utilisant diverses techniques d'analyses moléculaires, protéomiques et fonctionnelles, nous avons montré que ces organites élaborent une réponse adaptative à la restriction alimentaire maternelle qui pourrait avoir des conséquences sur la régulation de la croissance fœtale. Deuxièmement, nous avons étudié deux autres protéines atypiques: le brain-derived neurotrophic factor et l'hormone apéline. Nos résultats suggèrent que ces deux facteurs pourraient être impliqués, au niveau placentaire, dans le contrôle de la croissance fœtale à la fois chez le rat et chez l'homme. En conclusion, comme les techniques cliniques actuelles ne permettent pas de diagnostiquer avec précision un RCIU, nos résultats pourraient permettre une meilleure compréhension de la physiopathologie placentaire et permettre de développer de nouveaux marqueurs de diagnostique et/ou de traitement dans le but d'améliorer la croissance placentaire et fœtale en conditions pathologiques.

Le neuroblastome (NB) est une tumeur pédiatrique du système nerveux sympathique. Des mutations activatrices du gène ALK (Anaplastic Lymphoma Kinase) ont été identifiées dans 8 % des formes sporadiques et dans des formes familiales de NB. Le gène ALK code pour un récepteur tyrosine kinase appartenant à la famille des récepteurs à l’insuline, principalement exprimé dans le système nerveux central et périphérique. Le récepteur ALK représente une cible thérapeutique pertinente dans ce cancer. Des mutations de novo du gène ALK ont également été rapportées dans une forme syndromique associant NB congénital et encéphalopathie sévère avec dysmorphie du tronc cérébral, suggérant un rôle développemental du gène ALK en plus de son implication dans l’oncogenèse.Dans ce contexte, mon projet de thèse avait pour but de déterminer le rôle du récepteur ALK muté dans l’oncogenèse du NB et le développement, principalement à l’aide de modèles murins originaux obtenus au laboratoire. J’ai ainsi largement caractérisé deux lignées de souris KI (Knock-In) Alk pour les deux mutations les plus fréquemment observées dans le NB: F1174L et R1275Q chez l’homme, correspondant à F1178L et R1279Q chez la souris.Une analyse détaillée de ces deux lignées de souris n’a pas révélé de phénotype majeur chez les souris KI AlkR1279Q hétérozygotes et homozygotes ainsi que chez les hétérozygotes KI AlkF1178L. Par contre, nous avons documenté une forte létalité post-natale des animaux KI AlkF1178L homozygotes et montré que ces nouveaux-nés présentent des troubles majeurs d’alimentation. Les homozygotes KI AlkF1178L phénocopient donc partiellement les patients encéphalopathes. La différence d’effet observé entre les animaux hétérozygotes et homozygotes suggère fortement qu’il existe un seuil d’activation du récepteur Alk compatible avec la survie.Nous avons ensuite exploré le rôle du récepteur ALK muté dans le système nerveux sympathique des souris KI Alkmut. Cette analyse a montré que l’activation du récepteur induit un excès de prolifération des neurones sympathiques de E14.5 à la naissance. Néanmoins, nous n’avons pas observé de NB chez ces animaux. En croisant ces souris avec la lignée TH-MYCN, nous avons documenté une coopération des mutations Alk avec l’oncogène MYCN pour le développement de NB. La comparaison des profils transcriptomiques des tumeurs murines MYCN et MYCN/Alkmut a révélé que l’expression de l’oncogène Ret (codant également un récepteur à activité tyrosine kinase) était fortement induite par l’activation du récepteur Alk. Le traitement des souris par un inhibiteur de l’activité kinase du récepteur Ret a montré une diminution de la taille des tumeurs suggérant que le gène Ret joue un rôle majeur dans l’oncogenèse induite par le récepteur Alk muté. Par ailleurs, l’induction de l’expression du gène RET par le récepteur ALK muté dans les NB a été confirmée dans des lignées et des tumeurs humaines.Afin de déterminer le mécanisme par lequel l’activation du récepteur ALK aboutit à la régulation de l’expression du gène RET des expériences ont été effectuées sur des lignées humaines de NB dans lesquelles le récepteur ALK peut être activé ou inactivé. Ce travail a montré que l’expression du gène RET est dépendante de l’axe ALK-ERK-ETV5. En effet, la modulation de l’activité du récepteur ALK affecte l’expression des gènes ETV5 et RET. Cet effet est dépendant de l’activation de la voie MEK/ERK. Par ailleurs, ETV5 active l’expression du gène RET. Afin de confirmer le rôle de Ret dans l’oncogenèse dépendante du récepteur Alk, nous avons croisé des souris portant une mutation activatrice de Ret avec les souris TH-MYCN. Nous avons ainsi mis en évidence que le récepteur Ret activé coopère avec l’oncogène MYCN dans le développement de tumeurs et que ces tumeurs sont des NB présentant des caractéristiques très semblables à celles des tumeurs MYCN/Alkmut. Le gène Ret apparaît donc comme une cible essentielle du récepteur Alk muté dans l’oncogenèse du NB. / Neuroblastoma (NB) is a pediatric tumor arising from the sympathetic nervous system. Activating mutations of the ALK gene have been observed in around 8 % of sporadic neuroblastoma as well as in familial cases. The ALK gene encodes a tyrosine kinase receptor of the insulin receptor super-family. It is mainly expressed in the central and peripheral nervous system. The ALK receptor represents a therapeutic target in this cancer. De novo ALK mutations have also been reported in a syndrome associating congenital NB and severe encephalopathy with abnormal shape of the brainstem, suggesting a developmental role for the ALK gene in addition to its implication in oncogenesis.In this context, my PhD project was to determine the role of the mutated ALK receptor in NB oncogenesis and in development, mainly with original mouse models obtained in the laboratory. I extensively characterized two knock-in (KI) Alk mouse lines with the two mutations that are most frequently observed in NB: F1174L and R1275Q in human and F1178L and R1279Q in mouse.A detailed analysis of these two mouse lines showed that the KI AlkR179Q heterozygous and homozygous mice as well as the KI AlkF1178L heterozygous mice do not show striking clinical signs. On the contrary, we documented a high postnatal lethality for KI AlkF1178L homozygous mice and showed that these pups presented with a dramatic reduced milk intake. Thus, the KI AlkF1178L homozygous mice partially phenocopy the human patients with encephalopathy. The difference of phenotype between the heterozygous and the homozygous KI AlkF1178L mice highly suggest a threshold of activity of the Alk receptor compatible with survival.We then explored the role of the mutated ALK receptor in the sympathetic nervous system of the KI Alkmut mice. This analysis showed that the activation of the receptor induces an excess of proliferation in sympathetic neurons from E14.5 to birth. However, we could not observe NB in these animals. We next bread these mice with the transgenic TH-MYCN line. We documented cooperation between Alk mutations and the MYCN oncogene to induce NB. Comparison of transcriptomic profiles of MYCN vs MYCN/Alkmut tumors revealed that the expression of the Ret oncogene (encoding a tyrosine kinase receptor) was strongly induced by the activation of the Alk receptor. Besides, the induction of the expression of the RET gene by the mutated ALK receptor in NB was confirmed in human cell lines and tumors.In order to determine the mechanism by which the activation of the ALK receptor regulates RET gene expression, experiments were done on human NB cell lines in which the ALK receptor can be activated or inactivated. This work showed that RET gene expression is dependent of the ALK-ERK-ETV5 axis. Indeed, the modulation of the ALK receptor activity affects gene expression of ETV5 and RET. This effect is dependent of the activation of the MEK/ERK pathway. Besides, ETV5 increases RET gene expression. In order to confirm the role of the Ret receptor in oncogenesis driven by the mutated Alk receptor, we bread mice bearing an activating mutation of the Ret gene with the TH-MYCN mice. We showed that the activated Ret receptor cooperates with the MYCN oncogene in tumor formation and that these tumors are NB presenting with characteristics very close to MYCN/Alkmut tumors. Thus, the Ret gene appears to be an essential target of the mutated Alk receptor in NB oncogenesis.

Le norovirus murin (MNV) est un agent pathogène de la souris récemment découvert et représente le contaminant le plus courant dans les animaleries de Recherche. Néanmoins, les effets de l'infection au MNV sur la recherche biomédicale ne sont pas encore clairs. Nous avons testé l'hypothèse que l'infection au MNV pourrait modifier la réponse immunitaire chez les souris atteintes d'une infection pulmonaire aiguë. Nous rapportons ici que la co-infection avec MNV augmente la survie des souris ayant une infection pulmonaire aiguë à Pseudomonas aeruginosa et diminue la production in vivo et in vitro de cytokines pro-inflammatoires. Nos résultats suggèrent que l'infection au MNV peut profondément modifier les paramètres étudiés dans les modèles classiques d'infection et mener à de fausses conclusions dans ces modèles expérimentaux. / The murine norovirus (MNV) is a recently discovered mouse pathogen, this virus represents the most common contaminant in laboratory mouse colonies. Nevertheless, the effects of MNV infection on biomedical research are still unclear. We tested the hypothesis that MNV infection could alter immune response in mice with acute lung infection. Here we report that co-infection with MNV increases survival of mice with Pseudomonas aeruginosa acute lung injury and decreases in vivo and in vitro production of pro-inflammatory cytokines. Our results suggest that MNV infection can deeply modify the parameters studied in conventional models of in-fection and lead to false conclusions in experimental models.

La Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative incurable caractérisée par la perte progressive des motoneurones. Récemment, des mutations dans le gène UBQLN2, codant pour l'ubiquiline 2, ont été identifiées dans des formes héréditaires de SLA et de SLA avec Démence Fronto-Temporale (SLA-DFT). Ces mutations induisent la formation d'agrégats positifs à l'ubiquiline 2 dans la moelle épinière de patients atteints de SLA et dans le cerveau de patients atteints de SLA-DFT, ainsi que dans d'autres formes familiales et dans des formes sporadiques de la maladie. En raison de l'implication de l'ubiquiline 2 dans la dégradation protéique intracellulaire, son rôle semble être déterminant dans la pathogénèse des différents types de SLA. Afin d'étudier les mécanismes physiopathologiques de la maladie et d'envisager des solutions thérapeutiques, nous avons créé un modèle murin de SLA et de SLA-DFT liées à l'UBQLN2 qui récapitule l'ensemble des caractéristiques associées à la maladie, suite à l'injection intracérébroventriculaire de vecteurs viraux associés à l'adénovirus (AAV) de sérotype 10, renfermant l'ADNc muté de l'ubiquiline 2. De plus, nos analyses de spectrométrie de masse ont révélé une perte d'interaction de l'ubiquiline 2 mutée avec une protéine indispensable pour le maintien du cytosquelette des neurones, l'?-spectrine. Enfin, nous avons observé que le Bleu de Méthylène augmente la quantité d'inclusions engendrées par la surexpression de l'ubiquiline 2 mutée. Cette étude a donc permis d'obtenir un paradigme solide pour l'étude de l'implication de l'ubiquiline 2 dans la SLA et pourra servir à l'élaboration de stratégies thérapeutiques efficaces. / Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is an incurable neurodegenerative disease characterized by progressive loss of motor neurons (MNs). Recently, mutations in the UBQLN2 gene, encoding ubiquilin 2, have been identified in hereditary forms of ALS and ALS with FrontoTemporal Dementia (ALS-FTD). These mutations induce the formation of ubiquilin-2-positive aggregates in the spinal cord of patients with ALS and in the brain of patients with ALS-FTD, as well as in other familial forms and in sporadic forms of ALS and ALS-FTD. The role of ubiquilin 2 seems to be crucial in the pathogenesis of the different types of ALS, due to its involvement in proteostasis. To understand the physiopathology of the disease and to envision therapeutic strategies, we have generated an ubiquilin 2-linked ALS and ALS-FTD mouse model which recapitulated disease associated phenotypes, after intracerebroventricular (ICV) injection of Adeno Associated Virus serotype rh10 (AAV10) vectors, containing the cDNA encoding mutated ubiquilin 2. Furthermore, mass spectrometry analysis revealed a loss of interaction between the mutant protein and one protein necessary for cytoskeleton maintenance of neurons, the α-spectrin. Finally, we have observed that Methylene Blue increased the number of inclusions in mice expressing the mutant ubiquilin 2. In conclusion, this study presents a solid paradigm to study the involvement of ubiquilin 2 in ALS and can be used for the development of effective therapeutic strategies.

L’immunoglobuline A (IgA) est l’immunoglobuline la plus abondamment synthétisée chez les mammifères. Ses propriétés ambivalentes l’impliquent non seulement dans des fonctions de protection contre les agents pathogènes mais aussi dans des phénomènes de tolérance immunitaire vis-à-vis des germes commensaux du microbiote. Toutefois, les IgA peuvent développer des propriétés pathogènes. Dans la première partie de mon travail de thèse, nous avons étudié les effets pathogènes de l’IgA. Les dépôts d’IgA sur le mésangium sont la caractéristique de l’IgAN. La physiopathologie de cette maladie est mal connue. L’hypothèse d’un défaut de glycosylation de l’IgA est souvent retenue ; ce défaut peut être la cause de sa polymérisation et de son antigénicité, il peut aussi favoriser le clivage du récepteur CD89. Nous avons analysé l’effet du défaut d’affinité de la région variable des IgA, de la substitution de la chaîne légère ainsi que de l’association des IgA à leur récepteur, le CD89 sur l’induction des lésions et le dysfonctionnement rénal chez quatre modèles murins différents générés au laboratoire et suivis pendant 12 mois. Nous avons également étudié les propriétés physico-chimiques des IgA de 28 patients ayant une dysglobulinémie et de 28 IgA produites par des hybridomes ; la relation entre ces propriétés et la capacité des IgA à se déposer a été observée. Dans une seconde partie, nous avons étudié l’aspect immunomodulateur et les propriétés antiinflammatoires conférées par l’IgA humaine surexprimée chez un modèle murin de lupus systémique (souris MRL/lpr). Dans la dernière partie du travail, nous avons contribué à la caractérisation d’un modèle de souris transgénique exprimant l’IgA de classe 2 et à l’étude de l’effet de signalisation médiée par cette IgA2 sur le développement des populations lymphocytaires. L’ensemble de ces travaux a montré l’effet pathogène des IgA naturelles ayant une faible affinité sur le développement de la néphropathie à IgA ; ainsi les analyses des IgA des patients et des hybridomes montrent que c’est la stabilité moléculaire de préférence au profil de glycosylation qui joue un rôle crucial dans leur capacité de dépôt. L’expression des IgA humaines chez les souris lupiques a considérablement prolongé leur durée de vie et a ralenti la survenue de l’auto-immunité et de l’atteinte rénale ce qui témoigne du rôle anti-inflammatoire des IgA. L’étude du modèle murin exprimant l’IgA2 humaine a montré que la signalisation via l’IgA2 joue un rôle inhibiteur sur le développement précoce de certaines sous-populations de cellules B. L’ensemble de ces résultats montrent la multitude d’effets de l’IgA lui permettant d’intervenir d’une part dans la pathogenèse d’une maladie complexe (l’IgAN) et d’autre part dans la protection de l’auto-immunité, témoignant de la complexité des interactions mises en jeu et du caractère régulateur de cette immunoglobuline. / Immunoglobulin A (IgA) is the most synthetized immunoglobulin in mammals. IgA has ambivalent properties: it is implicated in the mechanisms of defense against pathogens but also in the immune tolerance of commensal microbiota. However, IgA can develop pathogenic properties. In the first part of my thesis, we studied the pathogenic effects of IgA. IgA deposits are the main characteristic of IgA nephropathy (IgAN). IgAN physiopathology is not yet clearly understood. The hypothesis of a glycosylation defect is strongly adapted. This defect can be due to IgA polymerization or antigenicity. It can also induce shedding of CD89 (IgA Fc receptor) or other factors. We studied the effect of variable region altered affinity, the light chain substitution and the association of IgA with CD89 on the development of kidney lesions and impairment of kidney function in four mouse models followed up during 12 months. In addition, we studied the physico-chemical properties of 28 IgA purified from patients with dysglobulinaemia and 28 chimeric IgA produced by hybridomas. The effect of these properties on the propensity of IgA for mesangial deposition was explored. In the second part, we studied the immunomodulatory and anti-inflammatory properties conferred by the overexpression of human IgA in a mouse model with systemic lupus (MRL/lpr model). In the last part, we contributed to the characterization of a transgenic mouse model producing IgA class 2 and to the study of the effect of IgA2-mediated signaling on B lymphocyte development. Altogether, obtained results show the pathogenic effect of low affinity-IgA on the development of IgA nephropathy. In addition, different analyses showed that molecular stability but not glycosylation profile is the determining factor for IgA deposition. On the other hand, IgA expression in lupus-prone mice extended their survival, delayed the onset of auto-immunity and ameliorated kidney functions in these animals which supports IgA anti-inflammatory properties. The study of IgA2-mediated signaling in the transgenic model showed the inhibitory effect of IgA2 on the early development of several B cell sub-populations. All of these results show the multiple effects of IgA which contribute on one hand to the pathogenesis of a complex disease (IgAN) and on the other hand to protection from autoimmunity, demonstrating the complexity of interactions and the regulatory character of this immunoglobulin.

L'anorexie mentale (AM) est un trouble du comportement alimentaire qui se caractérise par une recherche obsessionnelle de minceur, une forte réduction de la prise alimentaire et une distorsion de l'image de soi. Elle est associée à de multiples perturbations endocriniennes et métaboliques, et à une altération de la masse et de la microarchitecture osseuses. Les facteurs et les mécanismes qui interviennent dans cette maladie sont très mal connus ce qui limite les options thérapeutiques. Il est donc nécessaire de développer un modèle animal qui reproduise les perturbations physiologiques observées en AM et permette d'étudier les facteurs associés à l'altération osseuse. Dans ce but nous avons développé un modèle murin avec une restriction du temps d'accès à l'alimentation associée à un stress induit par la séparation (separation-based anorexia, SBA). Cette phase SBA de 10 semaines est suivie d'une phase de récupération en conditions standard (REC) de 10 semaines. Chez les souris femelles C57B1/6 en fin de croissance rapide, la phase SBA induit une perte rapide et importante du poids corporel. L'analyse de la composition corporelle par DEXA révèle une diminution rapide de près de 40% de la masse grasse ainsi qu'une baisse progressive de la masse maigre et un arrêt de l'acquisition de la masse osseuse. Au niveau des tibias, la densité minérale cortical et la microarchitecture trabéculaire sont altérées. L'observation des frottis vaginaux et la mesure des ovaires révèlent une perturbation importante des fonctions reproductrices. Les tests de tolérance au glucose ont montré que les souris SBA ont une capacité très élevée à corriger la glycémie. Ces animaux sont fortement hypoleptinémiques, et l'axe GH-IGF-1 est très perturbé. L'étude de l'expression génique de différents tissus adipeux a montré une augmentation du niveau des marqueurs de lipogénèse et de lipolyse, ainsi qu'une forte induction du phénotype "adipocyte brun" dans le tissu adipeux sous-cutané. Après deux semaines de REC, les souris SBA retrouvent très rapidement leur poids corporel, leurs masses maigre et grasse. La masse minérale toujours basse à ce stade est corrigée après 10 semaines de REC, ainsi que la microarchitecture osseuse (étude préliminaire). Tous les autres paramètres étudiés sont normalisés, sauf l'hypoleptinémie qui étonnamment persiste même après 10 semaines de protocol REC et malgré la normalisation de la masse adipeuse. D'après ces résultats, on peut conclure que le modèle SBA reproduit de nombreuses perturbations physiologiques observées en AM. La phase de REC révèle que ces souris ont une importante capacité de récupération. L'hypoleptinémie persistante pourrait favoriser la récupération. L'identification des mécanismes impliqués pourrait fournir des pistes thérapeutiques afin de favoriser la reconstitution du capital osseux des patientes anorexiques. / Anorexia nervosa (AN) is an eating disorder mainly developed in adolescent girls and young women. It is characterized by an obsessive search for thinness, a profound undernutrition and a distorted self-image.It is associated with multiple endocrine and metabolic disturbances, decreased bone mass and microarchitectural alteration. Some of the developed adaptations are supposed to be involved in the blockade of the pathologic state. Unfortunately, these adaptations are poorly known and most of them cannot be studied on patients. So it is necessary to develop an animal model which mimics the main consequences observed in human pathology and allows studying the recovery process. For this purpose we adapted a murine model of time restricted feeding associated with chronic stress induced by separation-based anorexia (SBA). C57B1/6 female mice are submitted to a long term SBA protocol (10 weeks) and then a long term phase of recovery (10 weeks). At the beginning of the protocol mice are 8 weeks old, so their fast growth is finishing. SBA protocol induced a rapid and significant loss of body weight. Body composition analysis by DEXA showed a 40% decrease of the fat mass, a progressive loss of lean mass and a blockade of bone mass acquisition. Mice deveoped a high glucose tolerance. The observation of vaginal smears revealed a disruption of the estrous cycle and ovarian histology showed an atrophy of the ovaries. These two alterations suggest a major alteration of reproductive functions. These animals showed a very low leptinemia, and the GH/IGF-1 axis was disrupted. The study of bone alteration by microtomography indicated an alteration of bone microarchitecture and of cortical bone mass, mimicking osteoporosis often described in AN patients. Body weight, lean and fat masses were normalized quickly during the REC protocol. Bone mineral content still low after 2 weeks of REC protocol was fully corrected after 10 weeks. The estrous cycle ovarian size and the GH/IGF-I were normalized. Surprisingly, hypoleptinemia persisted even after 10 weeks of REC and despite the normalization of the fat mass. This result has been confirmed by the low level of leptin gene expression in various adipose tissues. Finally, the SBA protocol is valuable model of AN because numerous physiological alterations described in AN are mimicked in this model. The recovery phase revealed the high capacity of mice to normalize the long term alterations. Persitent hypoleptinemia could contribute to the normalization of body composition. However, the balance between central and peripheral effects of the uncorrected hypoleptinemia remains to be determined. This persisting hypoleptinemia could be used for the revision of the therapeutic strategies aiming to correct AN-induced osteoporosis.