L’accident vasculaire cérébral (AVC) déclenche une cascade de changements qui conduisent à la mort cellulaire mais aussi des processus endogènes de protection en réponse à l'ischémie. La compréhension de ces processus est très importante pour le développement d’agents neuro-protecteurs potentiels qui peuvent être seulement des amplificateurs des processus endogènes. Le traitement par la progestérone est neuro-protecteur dans des modèles expérimentaux d’occlusion de l'artère cérébrale moyenne (MCAO). Cependant, des niveaux endogènes significatifs de progestérone sont mesurables dans le cerveau de souris mâles et femelles.Le but de notre travail était d'étudier: 1) les effets de l’ischémie sur les niveaux endogènes des stéroïdes et le rôle des récepteurs de la progestérone (PR) à la phase aiguë après ischémie chez les souris jeunes adultes et âgées des deux sexes; 2) la base cellulaire de la neuroprotection par la progestérone après ischémie et le rôle de PR neural. Nous avons utilisé un modèle d’ischémie expérimentale (MCAO); une lignée transgénique de souris (PRNesCre) dans laquelle l’expression de PR a été sélectivement invalidée dans les cellules neurales; la chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse en tandem (GC-MS/MS); et des analyses histologiques, comportementales, et d’immunofluorescence.Dans la première partie, nous avons montré que dans le cerveau de souris mâles la progestérone est principalement convertie en 5a-dihydroprogestérone (5a-DHP), qui est un agoniste naturel de PR. Après MCAO, les niveaux de progestérone et de 5a-DHP cérébrales augment chez les mâles, mais pas chez les femelles. En revanche, les femelles peuvent utiliser l’inter-conversion de la 20a-dihydroprogestérone et de la progestérone pour réguler la disponibilité des pregnanes actifs au niveau de PR. De plus, les souris PRNesCre, mâles et femelles jeunes adultes et âgées, ont des infarctus plus grands et des déficits sensori-moteurs plus importants ainsi qu’une diminution de la densité des neurones et de la microglie activée comparativement aux souris témoins PRloxP/loxP. En outre, nos résultats ont révélé des différences liées au sexe chez les souris jeunes, mais pas chez les souris âgées. Dans la deuxième partie de l'étude, nous avons montré que, chez les souris mâles PRloxP/loxP, le traitement par la progestérone améliore la récupération fonctionnelle et réduit le volume de l'infarctus. Dans le péri-infarctus, la progestérone augmente la densité des neurones, des oligodendrocytes et de leurs précurseurs, et diminue la densité des astrocytes et de la microglie activée, et l'expression de l’aquaporine 4. Ces effets de la progestérone n’ont pas été observés chez les souris PRNesCre.Nos résultats montrent 1) l'importance des pregnanes endogènes et du PR neural pour la protection cérébrale à la phase aiguë précoce après une ischémie; 2) que le traitement par la progestérone chez les souris mâles après ischémie a des effets neuro-protecteurs, pro-myélinisants et anti-inflammatoires et que PR neural est requis pour la médiation de ces effets. Ces données suggèrent fortement que les ligands de PR ou des agents ciblant leur signalisation en aval pourraient être développés pour la neuro-protection après un AVC. / Ischemic stroke initiates a cascade of changes that lead to cell death and also coordinates endogenous processes that counteract the nocuous consequences of ischemia. Understanding these processes is very important for the development of potential neuroprotectants which can be just boosters of endogenous processes. Treatment with exogenous progesterone is neuroprotective after middle cerebral artery occlusion (MCAO). However, the male and female brains contain significant amounts of endogenous progesterone.The aim of our work was to study: 1) the effects of MCAO on the endogenous levels of steroids and the role of neural progesterone receptors (PR) at the acute phase after stoke in young and aging mice of both sexes; 2) the cellular basis of the neuroprotection by progesterone following stroke and the role of neural PR. We used an in vivo model of MCAO; a transgenic mice line (PRNesCre) selectively lacking the expression of PR in neural cells; gas chromatography-tandem mass spectrometry (GC-MS/MS); and histological, behavioral, and immunofluorescence analyses.In the first part of the study, we showed that in the male mouse brain, progesterone is mainly converted to 5a-dihydroprogesterone (5a-DHP), which is a natural PR agonist ligand. After MCAO, brain levels of progesterone and 5a-DHP are rapidly upregulated in males but not in females. In contrast, females may use the interconversion of 20a-dihydroprogesterone and progesterone for regulating the availability of PR-active pregnanes. Moreover, young and aging male and female PRNesCre mice exhibited increased infarcts, severe sensorimotor deficits, and decreased densities of neurons and microglia comparatively to age-matched control mice PRloxP/loxP. In addition, our results revealed sex differences in stroke outcomes in young but not in aging mice. In the second part of the study, we showed that, in male PRloxP/loxP mice, progesterone improved sensorimotor outcomes and reduced infarct volumes. In the peri-infarct, progesterone increased the densities of neurons, oligodendrocytes and their precursors, decreased the densities of activated astrocytes and microglia, and the expression of the aquaporin 4. These beneficial effects of progesterone were not observed in PRNesCre mice.Our findings 1) uncover the importance of endogenous pregnanes and neural PR for the cerebroprotection at the early acute phase after stroke; 2) show that progesterone treatment in male mice has neuro-protectant, pro-myelinating and anti-inflammatory effects after MCAO and that neural PR is required for the mediation of these effects. These data strongly suggest that ligands of PR or agents targeting their downstream signaling could be developed for neuroprotection after stroke.

De nos jours, on attribue une myriade d’effets bénéfiques aux polyphénols alimentaires. Ces affirmations reposent la plupart du temps sur des études in vitro, sur quelques études in vivo et presque jamais sur des essais cliniques. On se rend compte de plus en plus que l’intérêt des polyphénols ne résiderait pas uniquement dans leur pouvoir antioxydant mais également dans leur capacité à cibler de multiples cibles moléculaires comme l’inflammation. De plus, de nombreuses études commencent à prendre en compte la biodisponibilité des polyphénols dans l’organisme et leur interaction avec le microbiote intestinal. C’est pourquoi en plus de nous intéresser à deux polyphénols issus de la Pomme-grenade, nous nous sommes intéressés à deux de leurs dérivés métaboliques. Pratiquement aucune étude ne s’était penchée sur l’effet de ces molécules dans un contexte de maladies neuro-dégénératives. Pour se faire, nous avons testé la punicalagine, l’acide ellagique, l’urolithin A et l’urolithin B sur des modèles C. elegans de la SLA et de la maladie de Huntington qui présentaient des phénotypes moteurs, de la neuro-dégénérescence et de l’inflammation. Enfin, nous avons utilisé un modèle de souris ayant subi une axotomie du nerf optique pour confirmer le pouvoir neuro-protecteur de l’urolithin A. Nos résultats ont montré que ces composés dans des proportions différentes étaient en mesure de réduire la toxicité neuronale de protéines liées à la SLA et HD et ainsi diminuer les niveaux de paralysie et de neuro-dégénérescence de nos modèles C. elegans. En parallèle, nous avons observé que cette neuro-protection se faisait au travers une diminution de l’inflammation et pour l’urolithin A une amélioration de la morphologie des mitochondries via la mitophagie. En dernier, nous avons constaté que l’urolithin A était en mesure de promouvoir la survie neuronale chez la souris à la suite d’une lésion du nerf optique. Pour conclure, cette étude par son approche in vivo de multiples maladies neuro-dégénératives renforce les preuves existantes de l’effet bénéfique de la consommation de Pomme-grenade et encourage l’utilisation pharmacologique de l’urolithin A. / Nowadays, a myriad of beneficial effects is attributed to dietary polyphenols. Most of these claims are based on in vitro studies, some in vivo studies, and almost never on clinical trials. It is increasingly realized that the interest of polyphenols does not only lie in their antioxidant power but also in their ability to target multiple molecular pathways such as inflammation. In addition, many studies are beginning to take into account the bioavailability of polyphenols in the body and their interaction with the gut microbiota. That's why in addition to two polyphenols from Pomegranate, we looked at two of their metabolic derivatives. Almost no study has examined the effect of these molecules in the context of neurodegenerative diseases. To do this, we tested punicalagin, ellagic acid, urolithin A and urolithin B on C. elegans models of ALS and Huntington's disease that had motor phenotypes, neurodegeneration and inflammation. Furthermore, we used a mouse model that underwent an axotomy of the optic nerve to confirm the neuroprotective power of urolithin A. Our results showed that these compounds in different proportions were able to reduce the neuronal toxicity of proteins. related to ALS and HD and thus decrease the levels of paralysis and neuro-degeneration of our C. elegans models. In parallel, we observed that this neuroprotection was done through a reduction of the inflammation and for urolithin A an improvement of the morphology of mitochondria via mitophagy. Lastly, we found that urolithin A was able to promote neuronal survival in mice as a result of optic nerve injury. To conclude, this study by its in vivo approach to multiple neuro-degenerative diseases reinforces existing evidence of the beneficial effect of pomegranate consumption and encourages the pharmacological use of urolithin A.