En Tomographie d'Émission par Positrons (TEP), la course à la résolution spatiale nécessite des détecteurs de plus en plus petits, produisant plus de diffusion Compton avec un impact négatif sur l’efficacité de détection du scanner. Plusieurs phénomènes physiques liés à cette diffusion Compton entachent tout traitement des coïncidences multiples d'une erreur difficile à borner et à compenser, tandis que le nombre élevé de combinaisons de détecteurs complexifie exponentiellement le problème. Cette thèse évalue si les réseaux de neurones constituent une alternative aux solutions existantes, problématiques parce que statistiquement incertaines ou complexes à mettre en œuvre. La thèse réalise une preuve de concept pour traiter les coïncidences triples et les inclure dans le processus de reconstruction, augmentant l'efficacité avec un minimum d'impact sur la qualité des images. L'atteinte des objectifs est validée via différents critères de performance comme le gain d'efficacité, la qualité de l'image et le taux de succès du calcul de la ligne de réponse (LOR), mesurés en priorité sur des données réelles. Des études paramétriques montrent le comportement général de la solution : un réseau entraîné avec une source générique démontre pour le taux d'identification de la LOR une bonne indépendance à la résolution en énergie ainsi qu'à la géométrie des détecteurs, du scanner et de la source, pourvu que l'on ait prétraité au maximum les données pour simplifier la tâche du réseau. Cette indépendance, qui n'existe en général pas dans les solutions existantes, laisse présager d'un meilleur potentiel de généralisation à d'autres scanners. Pour les données réelles du scanner LabPET[indice supérieur TM], la méthode atteint un gain d'efficacité aux alentours de 50%, présente une dégradation de résolution acceptable et réussit à recouvrer le contraste de manière similaire aux images de référence, en plus de fonctionner en temps réel. Enfin, plusieurs améliorations sont anticipées.

Ces dernières décennies, l'augmentation conjointe des populations de grands herbivores et des activités humaines de nature a donné lieu à de nouveaux enjeux de gestion du territoire conciliant objectifs de conservation et développement touristique. Afin de faire face à ce défi, les gestionnaires ont besoin de mieux comprendre les choix comportementaux qui sont à l’origine de la répartition spatiale des animaux et l’impact des activités humaines sur ces comportements. En prenant l'exemple du chamois (Rupicapra rupicapra), l'objectif de cette thèse est de répondre à ce besoin de connaissances sur le comportement spatial des grands herbivores, en prenant en compte d'une part la sélection des ressources alimentaires en fonction de l'hétérogénéité spatiale et de la dynamique de leur environnement, et d'autre part la réponse comportementale à l'influence de différents types d'activités récréatives de plein air. Nous avons tout d’abord modélisé le paysage alimentaire du chamois et ses variations saisonnières en combinant des données sur la végétation et sur le régime alimentaire à des données de télédétection. Puis à partir de 10 années de suivi de près de 100 animaux par collier GPS dans la Réserve de Chasse et de Faune Sauvage du massif des Bauges, nous avons démontré que les chamois ajustent leurs critères de sélection spatiale au cours du temps en fonction de l’évolution temporelle des caractéristiques de leur fourrage (qualité et quantité), notamment en fonction de leur variabilité ou caractère limitant. Ceci nous a amené à réévaluer le cadre d’application de deux hypothèses classiques en écologie spatiale des herbivores, l’hypothèse de la maturation du fourrage (Forage Maturation Hypothesis) et l’existence d’une réponse fonctionnelle dans la sélection d’habitat. Une des originalités de cette thèse est d’avoir pris en compte le caractère grégaire de cette espèce et de montrer comment la structure socio-spatiale de la population entraîne des variations locales du processus de sélection d’habitat, avec des implications démographiques fortes pour les individus. Nos résultats remettent en cause l’idée que les animaux se redistribuent au sein des populations en fonction des ressources disponibles, ce qui découle probablement de l’importance des relations sociales et du cout et des risques associés à la dispersion. Dans un second temps, nous avons abordé la thématique du dérangement du chamois face à trois activités humaines saisonnières, dont l’étude de la distribution dans notre site d’étude, à l’aide de GPS distribués aux pratiquants, a permis d’établir le paysage du dérangement pour les animaux. Le ski de randonnée et la marche à pied impactent clairement les déplacements des animaux, induisant une dépense énergétique supplémentaire. En revanche pour la chasse, la complexité de la réponse des chamois ne permet pas à l'heure actuelle de différentier l’impact des chasseurs de simples randonneurs, qui sont également présent sur le site en période de chasse. Ce travail se conclut par des propositions de gestion durable des populations sauvages compatibles avec la pratique des activités de loisirs de plein air. / These last decades, large herbivores population and outdoor human activities increased tremendously leading to the emergence of new challenges for the management of wild species and recreational activities, which need to reconcile conservation goals and tourist development. In order to face these challenges, wildlife managers need to better understand behavioral choice of animal that lead to their spatial distribution and how these behaviors are influenced by human activities. Based on chamois (Rupicapra rupicapra) as a study case, the aim of this PhD is to enhance our knowledge of spatial behavioral of large herbivores, on one hand by understanding individual selection for food resources according to resource spatial heterogeneity and their temporal dynamics, and on the other hand, by assessing the impact of human outdoor recreational activities on spatial behavior. We first modeled the foodscape of chamois and its seasonal variation by combining field data on vegetation and animal diet with remote sensing data. Then, based on a 10 years dataset of monitoring of >100 animals marked with GPS collars in the Game and Wildlife Reserve of the “massif des Bauges”, we demonstrated chamois adjusted their criteria for spatial selection through time according to the temporal evolution of their forage traits (quality and quantity), accounting notably whether these traits were variable or limiting. This led us to reevaluate the framework of two classical hypotheses in studies of herbivore spatial ecology, the “Forage Maturation Hypothesis” and the emergence of a functional response in habitat selection. One newness in our work is to have accounted for the gregariousness of this species, which allowed us to unveil that socio-spatial structure of the population induced local variation in the habitat selection process, with marked consequences on individual demographic performances. This challenges the idea that individuals should redistribute in space within a population according to available resources, probably because of the importance of social relationships and costs and risks associated with dispersal. Second, we investigated the response of chamois to disturbances resulting from 3 outdoor activities. We assessed the spatial use of recreationists by ditributing GPS-tracker from which we defined landscape of disturbance to animal. Ski touring and hiking both impacted animal movements, resulting in supplementary energetic expenditures. On the other hand, hunting induced complex spatial responses in chamois that need further investigation, as the response to hunters could not be differentiated from responses to hikers who continue to be on site even during the hunting period. We conclude this work with proposals for a better long-term management of wildlife compatible with the practice of outdoor recreational activities.

Les nématodes à galles du genre Meloidogyne peuvent provoquer des pertes de récolte importantes chez de nombreuses plantes d’intérêt agronomique, comme le caféier (Coffea arabica). Dans ce travail, une variété de C. arabica (UFV 408-28) résistante à M. incognita a été identifiée et les réponses de résistance de la plante ont été caractérisées aux plans histologique et moléculaire. La résistance du génotype UFV 408-28 s’exprime par une réaction de type hypersensibilité (RH), avec mort cellulaire au site d’infection. L’infection par M. incognita est stoppée avant la formation des sites nourriciers. Chez la plante sensible (IAC15), le développement du nématode se poursuit jusqu’à la production d’oeufs dans les galles, le cycle complet durant environ 45 jours. L’étude comparative des réponses moléculaires des deux génotypes entre 4 et 6 jai montre une spécificité de l’expression des gènes associée à la RH ou à la sensibilité. Dans le génotype résistant, l’expression de gènes liés à la voie de résistance dépendante du acide salicylique, ou à la voie des composés phénylpropanoides, est particulièrement modifiée. L’identification de gènes impliqués dans l'expression de la résistance, et pouvant être utilisés comme marqueurs de sélection offre de nouvelles perspectives pour améliorer les variétés commerciales de café. En parallèle, la transformation génétique de C. arabica a été développée à l’aide du gène rapporteur uidA (GUS), permettant désormais d’envisager le transfert de gènes d’intérêt pour étudier leur rôle dans la résistance aux nématodes. / Os nematoides da galha do gênero Meloidogyne provocam perdas importantes na produção de numerosas plantas de interesse agronômico, como o cafeeiro (Coffea arabica). Neste trabalho foi identificado o acesso UFV 408-28 de C. arabica resistente à M. incognita e foram caracterizadas as respostas de resistência da planta nos níveis histológico e molecular. A resistência do genótipo UFV 408-28 se exprime por uma reação do tipo hipersensível (RH), com morte celular no local da infecção. A infecção por M. incognita é bloqueada antes de haver a formação de sítios de alimentação. Na planta suscetível (IAC15), o desenvolvimento do nematoide prossegue até a produção de ovos nas galhas, sendo que o ciclo se completa em aproximadamente 45 dias. O estudo comparativo das respostas moleculares dos dois genótipos entre 4 e 6 dias após infecção mostraram uma especificidade da expressão dos genes associados à RH ou à suscetibilidade. No genótipo resistente, a expressão de genes ligados à via de resistência dependente do ácido salicílico, ou à via dos compostos fenilpropanoides, é particularmente modificada. A identificação dos genes implicados na expressão da resistência pode ser utilizada no desenvolvimento de marcadores de seleção para o melhoramento de variedades comerciais de cafeeiro. Em paralelo, a transformação genética de C. arabica foi desenvolvida com o auxílio do gene repórter uidA (GUS), permitindo assim a possibilidade de transferência de genes para o estudo do seu respectivo envolvimento na resistência aos nematoides.

Mon travail de Thèse a porté sur la description de l’immunité antibactérienne de la planaire, et plus particulièrement la mémoire immunitaire innée.La mémoire immunitaire innée constitue une ligne de défense de l’hôte à la réinfection qui ne fait intervenir que des composants de l’immunité innée. Présente chez les vertébrés et les invertébrés, ces derniers constituent un modèle de choix car dépourvus d’immunité acquise. La planaire dispose d’une mémoire immunitaire innée envers S. aureus, qui, suite à une réinfection, se traduit par une élimination exacerbée. La déplétion des planaires en cellules souches et la greffe tissulaire ont permis de mettre en avant les cellules souches comme acteurs principaux de cette réponse immunitaire. Un criblage RNAi associé à un profilage transcriptomique ont fait ressortir des gènes en les hiérarchisant au sein d’une voie de signalisation impliquant un récepteur au peptidoglycane (pgrp-2), une histone méthyltransférase (setd8.1), et un mécanisme effecteur dans l’élimination bactérienne (p38 et morn2). Setd8.1, histone méthyltransférase, se placerait au cœur du processus en déposant des marques épi-génétiques sur des loci de l’ADN, garantissant l’expression accrue des gènes effecteurs suite à la réinfection. Ce mécanisme, décrit chez l’Homme, n’avait jusqu’alors jamais impliqué des cellules souches, ni ce type d’histone méthyltransférase comme acteurs dans la mémoire immunitaire innée.Collectivement, l’investigation du système immunitaire de la planaire a permis la découverte de mécanismes de défense antibactérienne inédits, dont le transfert à l’Homme pourrait compléter l’approche actuelle du traitement des maladies infectieuses. / My Thesis work has focused on the description of the planarian antibacterial immunity, and more precisely the innate immune memory.The innate immune memory forms a host defense line to the reinfection which only involves components from innate immunity. Present in vertebrates and invertebrates, invertebrates are a model of choice because devoid of acquired immunity. The planarian has an innate immune memory against S. aureus, which, after a reinfection, displays an exacerbated elimination. The depletion of stem cells from planarians and tissue graft highlighted stem cells as the main actors of this immune response. An RNAi screening combined with a transcriptomic profiling brought out genes and classified them within a signaling pathway involving a peptido-glycan receptor (pgrp-2), a histone methyltransferase (setd8.1), and an effector mechanism of the bacterial elimination (p38 and morn2). Setd8.1, histone methyltransferase, would be the core of the process putting epigenetic marks on DNA loci, ensuring the increased expression of effector genes after reinfection. This mechanism, described in humans, has neither involved stem cells, nor this type of histone methyltransferase as actors in the innate immune memory.Collectively, the investigation of the planarian immune system allowed the discovery of new antibacterial defense mechanisms, and transferring it to humans could complete the actual approach of the infectious disease treatment.

Parmi les manifestations cliniques du paludisme où P. falciparum est le principal responsable des formes graves, les manifestations pulmonaires sont souvent sous-estimées. Malgré de nombreuses études tentant de mieux comprendre les mécanismes inflammatoires mis en jeu dans l'aggravation de la maladie, des zones d'ombres persistent. Pour étudier les interactions hôte-parasite et identifier des biomarqueurs de classification et d'évolutivité de l'accès palustre, nous avons effectué une étude de cohorte longitudinale prospective à l'Hôpital Monkole de Kinshasa, par une approche combinée immunologique et transcriptomique sur 30 jours. L'étude devant porter initialement sur les atteintes pulmonaires a été recentrée sur l'étude de la sévérité de l'accès palustre devant le peu de patients présentant des atteintes pulmonaires.A travers l'approche immunologique, une réponse pro-inflammatoire de type Th1 modérée est activée à l'admission des patients impaludés. L'approche transcriptomique a permis de le relier à une activation modérée des monocytes/macrophages médiée par la voie de signalisation de l'IL-12, toutefois plus importante chez les accès graves. L'infection palustre, et plus particulièrement l'accès grave paraissent être fortement sous dépendance de la réponse Th17 et plus particulièrement à l'activité des neutrophiles. La mise en place d'une réponse Th2 est également observée chez les patients impaludés. A J7, la réponse Th2 est majoritaire, associée à une importante activité hématopoïétique. A J30, les patients sont guéris et présentent globalement un profil similaire aux témoins.Ces résultats sont à confirmer et à approfondir par une augmentation de notre cohorte. / Among complications of the malaria access, mostly due to P. falciparum, the pulmonary injuries are often underestimated. Despite numerous studies trying to better understand the inflammatory mechanisms involved in disease worsening, they are still poorly understood. In view to study the host-parasite interactions and identify biomarkers according to severity of malaria, a prospective longitudinal cohort study was carried out in Monkole Hospital (Kinshasa) through a combined immunological and transcriptomic approach, with a follow up on 30 days. Initially, the study concerned the pulmonary injuries, but was focused on the the severity of malaria because of a weak patients number with lung damages.The immunological approach highlighted a moderate Th1 pro-inflammatory response at admission. The transcriptomic approach allowed to connect it with a moderate activation of monocytes/macrophages, mediated by IL-12 signaling pathway, higher in severe malaria. Malaria infection, particularly severe malaria, appears to be strongly dependent on Th17 response, especially to neutrophil activity. The establishment of a Th2 response is also observed in malaria patients. On day 7, Th2 response is predominant, associated with significant hematopoietic activity. On day 30, patients are cured and present a similar profile to healthy controls.These results have to be confirmed with an increased cohort.

Chez un individu infecté, le VHC circule sous la forme d’une population de variants viraux appelés quasi-espèce. Lors d’un évènement de transmission, certains variants viraux sont préférentiellement transmis et un effondrement de la diversité virale chez l’individu nouvellement infecté est souvent observé. Les propriétés électives de ces variants ainsi que leur rôle dans l’évolution clinique sont méconnus. L’objectif de cette étude est d’identifier si des déterminants moléculaires situés au niveau des glycoprotéines d’enveloppe du VHC sont associés à une plus grande capacité de transmission. Les propriétés fonctionnelles des variants transmis et non transmis seront étudiées, en particulier la sensibilité à la neutralisation autologue. Les échantillons étudiés proviennent de couples mère-enfant infectés chroniquement par le VHC issus de d’un essai clinique réalisé en Thaïlande. La composition des populations virales au sein de 3 paires a été étudiée à l’aide d’une technique d’amplification après dilution limite (SGA) suivie d’un séquençage profond (Illumina). Le variant majoritaire chez la mère était retrouvé majoritaire chez l’enfant pour les paires 1 et 3. Pour 2 paires (2 et 3), une moindre diversité génétique a été observée chez l’enfant par rapport à la mère témoignant d’un goulot d’étranglement génétique lors de la transmission. Après clonage des gènes E1E2, des tests d’infectivité sur cellules hépatocytaires ainsi que des tests de neutralisation par le sérum maternel sont réalisés avec le modèle de rétrovirus pseudotypés (VHCpp). Pour la 1ère paire, le variant majoritaire chez la mère (variant transmis à l’enfant) est infectieux et résistant au sérum autologue. Pour la deuxième paire, le variant minoritaire (transmis) est légèrement résistant à la neutralisation autologue. Un variant majoritaire non transmis apparait sensible à la neutralisation autologue. Des études complémentaires en système de virus réplicatifs issus de la culture cellulaire (VHCcc) sont en cours. Au final, les résultats de cette étude contribuent à comprendre les étapes précoces de l’infection par le VHC, afin de mieux appréhender de futures approches immunoprophylactiques ou vaccinales. / In infected individuals, HCV circulates as a complex mixture of genetically different, but closely related viral variants named quasispecies. In a transmission event, some viral variants are preferentially transmitted. The genetic and functional properties of these variants are still unknown. The aim of our work was to identify molecular determinants of E1E2 associates with a greater capacity of transmission. We also intend to study the functional properties of transmitted and no transmitted variants, as for example sensibility to autologous neutralization. Studied sera samples were obtained from three women and their child infected by the HCV, who were participating in HIV prevention clinical trial for the prevention of perinatal transmission of HIV in Thailand. Quasispecies were studied with single genome amplification (SGA) followed by deep sequencing (Illumina). A decrease in intra-host diversity (genetic bottleneck) was observed in the viral population of child near birth (week 6) compared with that observed in the mother (just before delivery). For 2 pairs, the major variant observed in the mother was the same as the major one identified in the child. Retroviral pseudotypes (HCVpp), bearing each transmitted and non-transmitted envelope glycoproteins were produced. For each one, the level of infectivity on HuH7 cells was measured as well as the neutralizing activity of the autologous sera. For the first pair, the major variant (transmitted) appears resistant to autologous neutralization. For the second pair, the transmitted minor variant appears slightly resistant to autologous neutralization. A non-transmitted major variant is sensitive to autologous neutralization. Complementary studies with HCV derived from cell culture (HCVcc) are in progress We hope that the results of this study may be helpful to better understand early steps of HCV infection, which is of great interest for the development of immunoprophylaxis and vaccine strategies.

Les nématodes à galles du genre Meloidogyne peuvent provoquer des pertes de récolte importantes chez de nombreuses plantes d’intérêt agronomique, comme le caféier (Coffea arabica). Dans ce travail, une variété de C. arabica (UFV 408-28) résistante à M. incognita a été identifiée et les réponses de résistance de la plante ont été caractérisées aux plans histologique et moléculaire. La résistance du génotype UFV 408-28 s’exprime par une réaction de type hypersensibilité (RH), avec mort cellulaire au site d’infection. L’infection par M. incognita est stoppée avant la formation des sites nourriciers. Chez la plante sensible (IAC15), le développement du nématode se poursuit jusqu’à la production d’oeufs dans les galles, le cycle complet durant environ 45 jours. L’étude comparative des réponses moléculaires des deux génotypes entre 4 et 6 jai montre une spécificité de l’expression des gènes associée à la RH ou à la sensibilité. Dans le génotype résistant, l’expression de gènes liés à la voie de résistance dépendante du acide salicylique, ou à la voie des composés phénylpropanoides, est particulièrement modifiée. L’identification de gènes impliqués dans l'expression de la résistance, et pouvant être utilisés comme marqueurs de sélection offre de nouvelles perspectives pour améliorer les variétés commerciales de café. En parallèle, la transformation génétique de C. arabica a été développée à l’aide du gène rapporteur uidA (GUS), permettant désormais d’envisager le transfert de gènes d’intérêt pour étudier leur rôle dans la résistance aux nématodes. / Os nematoides da galha do gênero Meloidogyne provocam perdas importantes na produção de numerosas plantas de interesse agronômico, como o cafeeiro (Coffea arabica). Neste trabalho foi identificado o acesso UFV 408-28 de C. arabica resistente à M. incognita e foram caracterizadas as respostas de resistência da planta nos níveis histológico e molecular. A resistência do genótipo UFV 408-28 se exprime por uma reação do tipo hipersensível (RH), com morte celular no local da infecção. A infecção por M. incognita é bloqueada antes de haver a formação de sítios de alimentação. Na planta suscetível (IAC15), o desenvolvimento do nematoide prossegue até a produção de ovos nas galhas, sendo que o ciclo se completa em aproximadamente 45 dias. O estudo comparativo das respostas moleculares dos dois genótipos entre 4 e 6 dias após infecção mostraram uma especificidade da expressão dos genes associados à RH ou à suscetibilidade. No genótipo resistente, a expressão de genes ligados à via de resistência dependente do ácido salicílico, ou à via dos compostos fenilpropanoides, é particularmente modificada. A identificação dos genes implicados na expressão da resistência pode ser utilizada no desenvolvimento de marcadores de seleção para o melhoramento de variedades comerciais de cafeeiro. Em paralelo, a transformação genética de C. arabica foi desenvolvida com o auxílio do gene repórter uidA (GUS), permitindo assim a possibilidade de transferência de genes para o estudo do seu respectivo envolvimento na resistência aos nematoides.

Les infections aiguës des voies respiratoires inférieures constituent la troisième cause de décès dans la population mondiale, avec 3,2 millions de décès. Parmi cette mortalité, au tour de 1 million c’était des enfants de moins de 5 ans, représentant la première cause de mortalité dans ce groupe d’âge, selon l'OMS en 2015. Le virus respiratoire syncytial (VRS) est considéré comme un agent étiologique important dans le millieux pediatric et les estimations sont que ce virus cause 3 million d’hospitalization par an. Un aspect important du pronostic des infections virales est le rôle de co-infection bactérienne. La combinaison d’agents viraux et bactériens a été signalée entre le VRS et les bactéries Streptococcus pneumoniae. En raison de l’importance clinique de cette co-infection et le taux élevé de circulation du VRS, il est important de comprendre comment le système immunitaire est affecté à l'infection de ces deux agents pathogènes. Notre étude identifie la réponse immunitaire dans les macrophages, ainsi comme les interactions entre le VRS et le facteur de transcription p53. Les résultats montrent un profil particulier a cette co-infection mixte dans le macrophages et des modifications dans la réponse immune innée que nous a permis de mieux comprendre les mécanismes de pathogenèse du VRS dans les cellules épithélial pulmonaires en regardant la régulation de p53. Dans la dernière partie, nous avons évalué l'impact direct de l’infection mixte chez les primates non-humain et ce modèle nous a montré les difficultés et complexités des établir une pneumonie sévère. / Respiratory viruses play a leading role in the etiology of respiratory infections. Currently, respiratory syncytial virus (RSV) is generally considered to be the etiologic agent of respiratory disease in pediatric importance, as children can develop bronchiolitis and pneumonia when infected with the virus. The first RSV infection occurs in the first two years of life in about 95% of children, with the peak incidence occurring in the first few months of life. An important aspect of the prognosis of viral infections is the role of bacterial co-infection. The combination of viral and bacterial agents has been reported between RSV and Streptococcus pneumoniae bacteria. Because of the clinical importance of this co-infection and the high rate of RSV circulation, it is important to understand how the immune system is affected by the infection of both pathogens. Our study was designed to evaluate the immune response in macrophages, in addition to interactions between RSV and p53 transcription factor. The results show a particular profile of this mixed co-infection in macrophages and p53 regulation that implies several modifications in the innate immune response and that allowed us to better understand the mechanisms of pathogenesis of RSV in pulmonary epithelial cells. In the last part, we evaluated the direct impact of mixed co-infection in non-human primates and this model showed us the difficulties and complexities of establishing severe pneumonia.

P. aeruginosa est un pathogène opportuniste capable d'infecter un large spectre d'hôtes. Elle possède un vaste arsenal de facteurs de virulence. Le système de sécrétion de type III (SSTT) est un facteur de virulence majeur dont la régulation est complexe pour permettre une adaptation la plus précise possible de la bactérie au cours de l'infection. Nous nous sommes intéressés à déterminer le rôle potentiel de nouveaux acteurs de l'adaptation de P.aeruginosa au cours de l'infection. La porine OprF qui représente la protéine la plus abondante de la membrane externe de P. aeruginosa lui permettrait d'évaluer l'état d'activation du système immunitaire de son hôte afin d'adapter sa virulence. Chez P. aeruginosa, le tryptophane est le précurseur des kynurenines qui sont également produites par l'hôte à partir du tryptophane et qui, dans ce dernier contexte, sont des immunomodulateurs. Peu ou pas d'études ont été réalisées pour mettre en œuvre un éventuel rôle d'immunomodulation ou dans la virulence des kynurénines bactériennes. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à un signal anciennement découvert au laboratoire et qui réprime l'expression du SSTT à haute densité bactérienne. Nous avons montré que ce signal exerce une régulation post-transcriptionnelle en plus d'une inhibition de la transcription des gènes du SSTT. Le métabolisme du tryptophane et de l'anthranilate semble être au cœur de ce processus de régulation. En inactivant des voies du catabolisme du tryptophane, nous avons montré que la production de ce signal dépend partiellement de la voie des kynurénines mais ne dépend pas ni des voies classiques du quorum sensing ni de l'opéron phnAB, impliqué dans la synthèse de l'anthranilate. Cependant, la voie des phénazines pourrait être impliquée dans la production de ce signal. Par CLHP couplée à la spectrométrie de masse, nous avons pu séparer des espèces moléculaires réprimant le SSTT et qui sont contenues dans ce signal, mais l'identification précise nécessite plus d'investigations. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés aux kynurénines produites par la bactérie. Nous avons confirmé que P. aeruginosa produit des kynurénines et le gène kynA est le gène clé de la voie de synthèse de ces métabolites. En utilisant des fusions transcriptionnnelles, nous avons montré que le tryptophane et la kynurénine régulent positivement la production des kynurénines en agissant sur l'expression des gènes clés. D'autres parts, nous avons remarqué que la bactérie module l'activité de la voie métabolique des kynurénines issue du tryptophane en fonction de son état de croissance. Nous avons montré qu'au cours du dialogue interrègne bactérie/hôte, la voie des kynurénines de P. aeruginosa est stimulée par certains composants du système immunitaire. Grâce à un modèle d'infection pulmonaire aiguë, nous avons prouvé que les kynurénines produites par la bactérie sont importantes pour sa virulence. Selon notre hypothèse les kynurénines pourraient avoir une action sur la réponse immune, mais cela reste à déterminer. Dans un troisième temps, nous nous somme focalisés sur la porine OprF. Nous avons montré que la mutation ∆oprF est à l'origine d'une altération de la production mais vraisemblablement pas de la sécrétion des exotoxines du SSTT. Un ligand connu d'OprF, l'interféron gamma, module la voie des kynurénines. OprF pourrait donc avoir un rôle central dans les différents aspects de la régulation de la virulence. Nous avons donc produit des anticorps monoclonaux anti-OprF. Ces derniers se sont révélés capables de reconnaître spécifiquement la protéine OprF. Afin de vérifier l'efficacité de ces anticorps, des expériences de neutralisation de la bactérie in vitro puis in vivo seront réalisées. Mots clés : Pseudomonas aeruginosa, Système de Sécrétion de Type III, régulation, catabolisme du tryptophane, kynurénines, OprF. / P. aeruginosa is an opportunistic pathogen capable of infecting a wide host range. It possesses a large arsenal of virulence factors. The type III secretion system (TTSS) is a major virulence factor whose regulation is complex to allow the most accurate adaptation of the bacteria during infection. We were interested to determine the potential role of new actors in the adaptation of P. aeruginosa during infection. OprF represents the most abundant protein of the outer membrane of P. aeruginosa. This protein allows bacteria to assess the activation status of the host's immune system to adapt its virulence. In P. aeruginosa, tryptophan is the precursor of kynurenines that are also produced by the host from tryptophan and in the latter context, are immunomodulators. Little or no studies have been done to determine a possible role of bacterial kynurenines in immune modulation or virulence. Initially, we were interested in a signal previously discovered in the laboratory and which suppresses the expression of TTSS at high bacterial density. We have shown that this signal exerts a post-transcriptional regulation in addition to inhibition of TTSS genes transcription. The metabolism of tryptophan and anthranilate appears to be at the heart of this regulatory process. By inactivating pathways of tryptophan catabolism, we showed that production of this signal depends partly on the kynurenines pathway but does not depend neither classical ways of quorum sensing or phnAB operon involved in the synthesis of anthranilate. However, the phenazines pathway could be involved in the production of this signal. By HPLC coupled with mass spectrometry, we were able to separate molecular species suppressing the TTSS and which are contained in this signal, but accurate identification requires further investigation. In a second time, we were interested to kynurenines produced by the bacterium. We confirmed that P. aeruginosa produces kynurenines and KynA is the key gene in the synthesis of these metabolites. We showed that tryptophan and kynurenine upregulate the production of kynurenines by acting on the expression of key genes. Other shares, we found that the bacterium modulates the activity of the kynurenines pathway depending on its state of growth. We showed that during the dialogue bacteria / host, the pathway of kynurenines in P. aeruginosa is stimulated by certain immune system components. With an acute lung infection model, we proved that kynurenines produced by the bacterium are important to its virulence. We hypothesized that the kynurenines could have an effect on the immune response, but this remains to be determined. In a third time, we focused on the protein OprF. We showed that mutation ΔoprF is causing an alteration in production but probably not the secretion of TTSS exotoxins. One known ligand of OprF is the gamma interferon. It modulates the pathway of kynurenines. OprF could therefore have a central role in various aspects of the regulation of virulence. So, we produced monoclonal anti-OprF which recognizes specifically the protein OprF. To verify the effectiveness of these antibodies, neutralization experiments of the bacteria in vitro and in vivo will be realized.

Streptococcus pneumoniae est un pathogène humain majeur causant des pneumonies, méningites et septicémies. Pour assurer sa survie et sa dissémination le pneumocoque déploie un ensemble de facteurs de virulence favorisant l'invasion des tissus et l'évasion du système immunitaire. Une classe particulière de protéines dites « moonlighting », ne sont associées à aucun système d'export connu et pourtant se trouvent localisées en surface du pneumocoque. Les protéines « moonlighting » sont des protéines cytoplasmiques conservées, localisées dans divers compartiments cellulaires et présentant des fonctions additionnelles. La glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase (GAPDH) est retrouvée en surface de nombreuses cellules et exerce divers rôles dans les processus de virulence d'organismes pathogènes. La GAPDH de surface du pneumocoque agit comme un facteur de virulence en recrutant le plasminogène / la plasmine de l'hôte, ce qui facilite l'invasion bactérienne à travers la matrice extracellulaire et les barrières endothéliales et épithéliales. Cependant, les mécanismes permettant l'export et la fixation de la GAPDH à la surface de la bactérie n'avaient pas encore été découverts. Ce travail démontre que la GAPDH est relarguée par lyse cellulaire et s'associe au peptidoglycane. C1q, un composant clé de la voie classique du complément, est un acteur majeur dans la réponse aux infections microbiennes et peut également détecter des éléments nocifs du soi-altéré comme les cellules apoptotiques. L'usage d'approches expérimentales complémentaires a permis d'identifier la GAPDH comme un partenaire de C1q quand elle est exposée en surface de S. pneumoniae et de cellules apoptotiques humaines. Néanmoins et de manière plutôt inattendue, seule la GAPDH du pneumocoque active la cascade du complément à la différence de la protéine homologue humaine. Ces résultats encouragent la poursuite d'études afin de comprendre comment la reconnaissance par C1q de deux protéines très proches peut conduire à de telles différences sur ses propriétés d'activation du complément. / Streptococcus pneumoniae is a major human pathogen, which causes pneumonia, meningitis and septicemia. To insure its survival and dissemination, the pneumococcus deploys an array of virulence factors promoting invasion of tissues and evasion from the immune system. A particular class of proteins not associated with any known export system, the moonlighting proteins, is found at the pneumococcal surface. Moonlighting proteins are conserved cytoplasmic metabolic enzymes or molecular chaperones localized in various cellular compartments and exhibiting additional functions. The glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) is found at the surface of numerous eukaryotic and prokaryotic cells, and display diverse roles in the virulence processes of pathogenic organisms. The pneumococcal surface GAPDH acts as a virulence factor by binding to host plasminogen/plasmin, which facilitates the bacterial invasion through the extracellular matrix and the endothelial and epithelial cell barriers. However, the mechanisms leading to the GAPDH export and binding to the bacterial surface had not been deciphered yet. This work demonstrates that the GAPDH is released upon cell lysis and associates with the peptidoglycan. C1q, a key component of the classical complement pathway, is a major player in the response to microbial infection and has been shown to detect noxious altered-self substances such as apoptotic cells. The use of complementary experimental approaches allowed the identification of the GAPDH as a C1q partner when exposed at the surface of S. pneumoniae and human apoptotic cells. However, and rather unexpectedly, the pneumococcal GAPDH activates the complement cascade unlike the human one. Those results encourage further studies in order to understand how C1q recognition of two closely related proteins can lead to such striking differences on its complement activation properties.