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.

La Broncho-Pneumopathie Chronique Obstructive (BPCO) est une pathologie pulmonaire complexe entrainant une diminution progressive et irréversible des capacités respiratoires. L'emphysème est la composante majoritaire de la BPCO. Une importante réponse inflammatoire chronique est associée à la BPCO et implique à la fois les cellules de l'immunité innée, comme les macrophages et les polynucléaires neutrophiles (PN), et les cellules de l'immunité adaptative. La BPCO est également caractérisée par une destruction importante du tissu pulmonaire qui est associée à une dégradation de l'élastine et du collagène, deux protéines essentielles de la matrice extra-cellulaire (MEC). Cette dégradation génère des peptides doués de nombreuses activités biologiques. Le travail de thèse présenté ici nous a permis de montrer que l'injection intra-trachéale du peptide VGVAPG, une séquence active des peptides d'élastine (PE) induit un emphysème chez la souris, emphysème caractérisé par une forte infiltration des macrophages et des PN dans les lavages bronchoalvéolaires (LBA) et dans le parenchyme pulmonaire et par une destruction de la MEC au niveau du tissu pulmonaire. L'effet des PE s'exerce par le biais du complexe récepteur à l'élastine (CRE) et est déclenché par l'interaction des PE avec la sous-unité EBP du complexe. Nous avons montré, dans un travail précédent, que la spécificité de l'interaction entre l'EBP et les PE est associée à la présence du motif GXXP dans les peptides et à l'adoption d'une conformation en coude β de type VIII par le peptide. Sur la base de ces résultats, nous avons effectué, à partir du peptide VGVAPG, des mutations systématiques des résidus centraux de GXXP afin de déterminer les peptides les plus favorablement repliés en coude beta de type VIII et nous avons sélectionné les meilleurs candidats pour la fixation à l'EBP. Nous avons focalisé notre attention sur les peptides interagissant avec l'EBP et qui montraient des effets biologiques modérés. La possibilité d'utiliser de tels peptides comme des antagonistes des effets du peptide VGVAPG a été évaluée in vitro et in vivo. / The Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is a complex lung disease causing a progressive and irreversible decrease in respiratory capacity. Emphysema is the major component of COPD. An important chronic inflammatory response is associated with COPD and involves both cells of innate immunity, such as macrophages and neutrophils (PN), and the cells of the adaptive immunity. COPD is characterized by extensive destruction of lung tissue that is associated with degradation of elastin and collagen, two essential proteins of the extracellular matrix (ECM). This degradation generates peptides endowed numerous biological activities. The thesis presented here has allowed us to show that the intratracheal injection of peptide VGVAPG, an active sequence of elastin peptides (PE)-induced emphysema in mice, emphysema characterized by a strong infiltration of macrophages and PN in the bronchoalveolar lavage (BAL) and in the lung parenchyma and the destruction of the ECM in the lung tissue. The effect of PE is exercised through the elastin receptor complex (CRE) and is triggered by the interaction of PE with subunit EBP complex. We have shown in previous work that the specificity of the interaction between EBP and PE is associated with the presence of GXXP motif in peptides and the adoption of a conformation type VIII β turn by peptide. Based on these results, we have made, from the peptide VGVAPG, systematic changes of the central residues GXXP to identify peptides most favorably bent type VIII β turn and we selected the best candidates for fixing to EBP. We focused our attention on the peptides interact with the EBP, which showed moderate biological effects. The possibility of using such peptides as antagonists of the effects of peptide VGVAPG was evaluated in vitro and in vivo.

Les infections de prothèses vasculaires (IPV) sont des maladies particulièrement graves. Malgré une fréquence finalement assez importante, elles demeurent mal connues. Staphylococcus aureus en est l’agent responsable principal. Les données concernant le traitement antibiotique à administrer pour ces infections sont excessivement pauvres. L’objectif de notre travail était donc de comparer l’efficacité de différents protocoles d’antibiothérapie à l’aide de divers modèles expérimentaux d’IPV. Six souches différentes de S. aureus ont été évaluées : 3 sensibles (SAMS) et 3 résistants à la méticilline (SARM). Nous avons comparé les concentrations minimales inhibitrices et éradicatrices (CMIB et CMEB) au sein du biofilm obtenues avec des techniques classiques sur polystyrène à ceux obtenus à l’aide d’un modèle original in vitro sur Dacron® (dCMIB et dCMEB) ®. Nous avons ensuite utilisé un modèle original d’infection de Dacron chez la souris pour comparer l’efficacité de différents protocoles thérapeutiques. Enfin nous avons visualisé l’effet de ces antibiotiques in vivo par microscopie confocale. Nous avons montré que les mesures classiques de CMIB et CMEB obtenues sur polystyrène pouvaient surestimer la baisse d’efficacité des antibiotiques dans le biofilm et que des mesures sur le matériel d’intérêt pouvaient être plus pertinentes. Dans notre modèle in vivo, la daptomycine pouvait être supérieure que les comparateurs pour certaines souches de SARM et de SAMS mais pas pour toutes. Par contre, si l’ajout de rifampicine était bénéfique pour la cloxacilline et la vancomycine, cela n’était pas le cas pour la daptomycine. Enfin, nous avons visualisés des effets totalement différents sur le biofilm selon les antibiotiques utilisés mais également selon les souches testées. Nos modèles ont permis d’obtenir des informations nouvelles concernant l’antibiothérapie des IPV qui, nous l’espérons, permettront d’aider à la prise en charge des patients. / Prosthetic vascular graft infection (PVGI) is an emerging disease, mostly due to staphylococci, with limited data regarding efficacy of current antistaphylococcal agents. We aimed to assess the efficacy of different antibiotic regimens. Six different strains of methicillin-susceptible (MSSA) and methicillin-resistant S. aureus (MRSA) were used. We compared results of minimal biofilm inhibitory and eradicating concentrations (MBICs and MBECs) obtained with a Calgary Biofilm Pin lid Device (CBPD) to those yielded by an original Dacron®-related minimal inhibitory and eradicating concentrations measure model. We then used an original murine model of Staphylococcus aureus vascular material infection to evaluate efficacy of different antibiotic regimens. We finally visualized the effect of antibiotics on biofilm by confocal microscopy. We demonstrated that classical measures of MBICs and MBECs with CPBD could overestimate the decrease of antibiotic susceptibility in material related infections and that the nature of the support used to measure biofilm susceptibility might be influent since results yielded by our Dacron®-related minimal eradicating assay were lower than those found on a plastic device. In our in vivo model, we shown that daptomycin was significantly more bactericidal than comparators for some strains of MRSA or MSSA but not for all. For the majority of strains, it was as efficient as comparators. The addition of rifampicin to daptomycin did not enhance daptomycin efficacy in our model. Finally, we highlighted an in vivo differential effect on biofilm depending on the antibiotic used but also on the bacterial strain evaluated. Our models represent an option to better define the best antibiotic options for PVGIs.