Le cancer colorectal (CCR) représente une des premières causes de mortalité par cancer au Canada. Des analyses d'expression différentielles ont démontré que le gène codant pour l'ostéopontine (OPN) était plus exprimé dans les tumeurs colorectales par rapport au tissu sain adjacent, en corrélation avec l'agressivité tumorale. L'OPN est une glycophosphoprotéine non collagénique de la matrice extracellulaire membre de la famille SIBLING, caractérisée par un domaine RGD (arginine, glycine, aspartate) liant les intégrines. De plus, le clivage de l'OPN peut activer le récepteur CD44 et induire un signal pro-tumorigénique. Plusieurs études expérimentales suggèrent des voies par lesquelles l'OPN participe à la progression tumorale, l'angioinvasion et la métastase. L'expression de l'OPN chez les rongeurs est reconnue dans certains modèles pour être sous le contrôle de facteurs de transcription impliqués dans le cancer, dont c-jun, c-myc, PEA3, Spl, Nurrl, ERR[alpha], PPAR[gamma] et VDR. PPAR[gamma], corrélant à un bon pronostique du cancer colorectal, réprime l'expression de l'OPN dans des lignées monocytaires leucémique alors que le récepteur à la vitamine D entraîne une surexpression de l'OPN dans la lignée tumorale mammaire RAMA37 de rat. Par ailleurs des résultats du laboratoire suggèrent qu'ERR[alpha] est impliqué dans la croissance tumorale colorectale. Notre objectif est de déterminer si ERR[alpha] régule l'expression de l'OPN dans ce contexte. Nous avons réalisé une étude immunohistochimique sur une micromatrice tissulaire (MMT) comportant 85 échantillons de CCR et 8 adénomes avec les marges de résections correspondantes. On a observé que l'expression nucléaire d'ERR[alpha] était significativement augmentée (p<0.001) dans 61,2 % des tumeurs avec un score deux fois supérieur à celui de la marge de résection non tumorale. L'expression de l'OPN était augmentée dans 58,8 % des tumeurs avec un score d'immunoréactivité cytoplasmique de 1,5 fois plus intense (p<0.001) que le tissu non tumoral. Dans 55,3% des cas, l'expression d'ERR[alpha] était en corrélation avec telle de l'OPN (Kappa pondéré=0.27, p=0.0117) incluant une augmentation synergique dans 40% des adénocarcinomes étudiés. Cependant nous n'avons pas observé de corrélation d'expression des deux protéines en fonction du stade des tumeurs.Le marquage des deux protéines était faible dans les adénomes et comparable à celui du tissu de la marge de résection. En conditions expérimentales, l'infection de la lignée tumorale colique HT29 par un ARN interferant de type sh dirigé contre ERR[alpha] (sh5) entraîne une baisse de l'expression de l'OPN au niveau messager et protéique. En essai luciférase, nous avons observé qu'ERR[alpha], en présence de son coactivateur préféré PGC1[alpha], augmente l'activité du promoteur de l'OPN alors que la transfection concomitante de l'sh5 ou le traitement des cellules par le XCT790, un agoniste inverse d'ERR[alpha], entraîne dans les deux cas une baisse significative de l'activité luciférase comparée à leurs contrôles respectifs, shC et DMSO. Nous avons identifié par analyse bioinformatique du promoteur de l'OPN trois éléments de réponse incomplets (ERRE-S1, ERRE-S2 et ERRE-S3) pouvant lier ERR[alpha]. La mutation différentielle de ces éléments a montré qu'ERR[alpha] se lie principalement à l'élément de réponse ERRE-S2, alors que sa liaison au site ERRE-S1 est plus faible. Par contre il ne se lie pas au 3ème site du promoteur de l'OPN. In vivo, dans la lignée HT29, l'immunoprécipitation de la chromatine a confirmé qu'ERR[alpha] se lie bien au promoteur de l'OPN. Les résultats d'immunohistochimie indiquant une augmentation synergique d'ERR[alpha] et de l'OPN dans 40% des adénocarcinomes étudiés, la modulation de l'expression de l'OPN par ERR[alpha] dans la lignée tumorale colique HT29 ainsi que les résultats de biologie moléculaire identifiant au moins un élément de réponse pour ERR[alpha] dans le promoteur de l'OPN, suggèrent qu'ERR[alpha] serait un régulateur transcriptionnel de l'expression de l'OPN dans le cancer colorectal. La régulation de l'expression de l'OPN pourrait être un des mécanismes par lesquels ERR[alpha] favorise la progression tumorale. ERR[alpha] et l'OPN pourraient donc être utilisés comme marqueurs diagnostiques et pronostiques et constituer des cibles thérapeutiques potentielles dans le traitement du cancer colorectal.

Les cellules osseuses évoluent in vivo sur des matrices extracellulaires principalement formées de collagène de type I, dont le degré de minéralisation varie au cours du remodelage osseux. Le minéral de l'os, de structure apatitique, a été montré comme potentialisant les activités et modifiant la forme des cellules ostéoblastiques. Dans le but de comprendre les effets du micro-environnement matriciel sur les évènements précurseurs à la phase de formation, nous avons émis l'hypothèse que ces modifications morphologiques pouvaient expliquer en elles-mêmes l'augmentation de l'activité descellules ostéoblastiques, par augmentation de leur mécano-sensibilité, et que ce changement de préhension environnementale pouvait moduler la réponse aux stimulations mécaniques les plus fréquemment observées in vivo, à savoir les micro-vibrations. Nous avons montré que sur les matériaux de collagène minéralisé ACC (Apatite Collagen Complex), les pré-ostéoblastes de la lignée MC3T3-E1 synthétisaient une matrice riche en ostéopontine, fibronectine et facteurs angiogéniques, de façon concomitante à une augmentation dépendante de la quantité de minéral de leur adhérence et de leur migration. Nous avons de plus observé une augmentation de la mécano-sensibilité (expression et turn-over augmentés des adhésions focales) des pré-ostéoblastes sur ACC. Finalement, nous avons établi que la réponse aux stimuli vibratoires était positive sur des matériaux non minéralisés (information) et négative sur ACC (stress) par rapports aux supports non stimulés, ce que nous avons interprété comme une hypersensibilité mécanique cellulairelors de la culture sur ACC. L'ensemble de ces données nous a montré que les modifications de mécanique cellulaire de préostéoblastes cultivés sur ACC engendraient une fonctionalisation spécifique ressemblant à celle observée in vivo dans la ligne cémentante, indispensable à la formation osseuse. D'autre part, les modifications de mécano-sensibilité observées sur ACC, en faisant un support mécano-mimétique et nous amenant à la comparaison du comportement cellulaire observé avec les ostéocytes, pourraient en elles-mêmes expliquer le dépôt matriciel spécifique et la réception modifiée aux signaux vibratoires. Dans notre but ultime de création d'un modèle de remodelage osseux in vitro, les paramètres physicochimiques matriciels osseux et l'établissement de cocultures seront à prendre en compte / Bone cells interact in vivo with extracellular matrices mainly formed of type-I collagen, for which the mineral content changes during the bone remodeling cycle. Bone mineral, which is apatitic in nature, was shown to respectively increase and alter the activity and form of osteoblasts. In order to study the micro-environmental effects of the matrix on the preliminary steps of bone formation, it was hypothesized that these morphological alterations could explain the increased activity of the osteoblastic cells by enhancing their mecano-sensibility. This altered mechano-sensibility could in turn modify the osteoblastic cells’ response to the widely perceived micro-vibrations in vivo. It was demonstrated that, on the collagen-mineralized materials ACC (Apatite Collagen Complex), MC3T3-E1 pre-osteoblastic cells formed a matrix rich in osteopontin, fibronectin and angiogenic factors. At the same time, an increase in cell adhesion and migration dependent on the mineral content was seen. We also observed an enhanced mechano-sensibility (increased focal adhesion gene expression and turn-over) when cells were cultured on ACC. Furthermore, it was found that the vibratory stimuli response was up-regulated on non-mineralized materials (information) and downregulated on ACC (stress) vs. non-stimulated substrates. This observation was interpreted as a hypersensitization to environmental cues on ACC. Taken together, these data have demonstrated that pre-osteoblastic cell mechanic alterations on ACC give rise to a specific functionalization mimicking what is observed in vivo in the cement line required for bone-formation. ACC-related mechano-sensibility changes, which render ACC a mechanomimetic substrate and lead us to compare the observed cell behavior with osteocytes, could explain the specific matrix deposition and altered response to vibrations. The final goal of establishing a model for in vitro bone remodeling can only be fulfill by considering physico-chemical parameters of the bonematrix and cocultures

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Chez le bovin laitier, la mammite est la maladie la plus importante pour l'économie agroalimentaire du secteur laitier et entraîne les plus grandes pertes pour le producteur. Depuis plusieurs décennies, les pressions génétiques visant l'amélioration des traits favorisant la production laitière, mesurée par l'augmentation du rendement (quantité et pourcentage) de lait, protéine et gras du lait, ont eu un effet délétère sur la santé de la vache. Prévenir cette maladie devient une priorité pour les producteurs. On vise à réduire l'usage d'antibiotiques et contenir l'émergence de pathogènes résistants. Afin de renverser la tendance actuelle, l'approche proposée est d'améliorer le système immunitaire des vaches par une sélection génétique favorable au renforcissement de celui-ci. L'objectif du projet consiste à identifier des gènes impliqués dans la réponse immunitaire innée de la vache laitière et qui contribueraient à développer une offensive face aux insultes pathogéniques causant la mammite. Un modèle d'infection in vivo a été créé par l'infusion d' Escherichia coli dans des quartiers de glandes mammaires de vaches saines. Des banques de gènes transcrits ont été créées à partir de l'ARNm des cellules du lait récoltées en début d'infection (cinq heures suivant l'introduction des pathogènes). L'analyse des banques a révélé la présence d'un gène connu pour activer les lymphocytes T, 1'ostéopontine ( SPP1 ). L'induction de ce gène fut confirmée lors d'essais d'infection ex vivo avec Escherichia coli sur des cellules sanguines de vaches saines. Comme SPP1 est une cytokine produite tôt par les macrophages lors d'une infection bactérienne, elle pourrait avoir un impact important sur les défenses contre la mammite. Afin d'identifier des variants génétiques de SPP1 , la recherche de polymorphismes de nucléotides fut réalisée en comparant les séquences d'ADN génomique de deux groupes de taureaux de race Holstein présentant des valeurs d'élevage estimées (VÉE) extrêmes selon une cote attribuée aux cellules somatiques (CCS) du lait. Le séquençage de la région promotrice et des sept exons du gène a permis d'identifier quatre polymorphismes d'un seul nucléotide (SNP), soit SPP1c.-1301G>A, SPP1c.-1251C>T, SPP1c.-430G>A et SPP1c.*41A>C . Pour confirmer l'association de ces SNP dans la population Holstein, un plus grand nombre de taureaux furent génotypés et les haplotypes, déterminés. L'analyse statistique de l'association des VÉE pour la CCS à différentes lactations avec les quatre SNP et haplotypes présents dans la population a confirmé leur impact sur la CCS. L'étude a également porté sur les VÉE de certains autres critères de performance (e.g. pourcentages de gras et protéines du lait) qui seront aussi utiles aux producteurs laitiers afin d'évaluer l'impact de ces SNP sur la production laitière. Certains SNP et leur localisation (promoteur, région 3' UTR) potentialisent l'impact génétique sur la VÉE pour la CCS. Comme cette dernière est en lien avec la mammite, certains SNP pourraient influencer la résistance à cette maladie. Aussi, les SNP découverts dans la région promotrice de SPP1 sont localisés au site de reconnaissance de certains facteurs de transcription. Ils pourraient avoir un impact sur la liaison de ceux-ci à leur séquence consensus; ceci amènerait des effets sur la différenciation des lymphocytes T vers les voies de l'immunité cellulaire (Th1) et acquise (Th2). De cette manière, la réponse immunitaire serait modifiée et SPP1 pourrait effectivement influencer la résistance à la mammite.

La paraparésie spastique tropicale ou la myélopathie associée à HTLV-1 (TSP/HAM) est une maladie neurologique chronique caractérisée par le développement de paralysies spastiques des membres inférieurs et de déficits sensoriels divers. Une infiltration périvasculaire souvent observée dans le système nerveux central des patients atteints de TSP/HAM correspondant essentiellement à des lymphocytes T CD4+, cibles préférentielles du HTLV-1 in vivo. Cependant, le facteur déclencheur du processus inflammatoire de la TSP/HAM est toujours méconnu. De ce fait, nous nous sommes intéressés à l'étude de l'implication d'une nouvelle population inflammatoire des T CD4+, les TH17, dans cette pathologie. Une quantification de l'expression de l'ARNm d'IL-17, la cytokine inflammatoire sécrétée par les TH17, a été menée sur les cellules du sang périphérique issues de patients infectés ainsi que sur des lignées cellulaires chroniquement infectées par HTLV-1. L'expression élevée de l'IL-17 détectée dans les lignées cellulaires est corrélée avec celle de la protéine transactivatrice du HTLV-1, Tax. Par ailleurs, Tax induit l'expression du régulateur transcriptionnel clé des TH17, RORγ, par l'intermédiaire de la cytokine pro-inflammatoire Ostéopontine. Finalement, nous avons pu montrer l'existence d'une relation dynamique entre l'expression de l'ARNm de Tax, OPN, RORγ, IL-17 et IL-22 chez les patients asymptomatiques et TSP/HAM avec une expression d'IL-17 et d'IL-22 plus élevée chez le groupe des TSP/HAM. Nos résultats suggèrent que l'infection par HTLV-1 in vivo induirait une réponse TH17 qui pourrait avoir un rôle majeur dans la pathogenèse de la TSP/HAM. / HTLV-1-associated myelopathy/tropical spastic paraparesis (HAM/TSP) is a neurological inflammatory disease of the central nervous system characterized by a chronic, progressive inflammatory demyelinating myelopathy. It is thought that the pathogenesis of this disease involves a predominant infiltration of CD4+ T cells which are the main subset of in vivo infected cells with HTLV-1. However, until now, the identity of the triggering factor which promotes the inflammatory process in HAM/TSP remains unclear. Therefore, we investigated the implication of the new CD4+ T cells inflammatory lineage TH17 in this disease. We quantified the mRNA expression levels of IL-17, a cytokine associated with the TH17 response, in peripheral blood from 10 HAM/TSP patients, 6 healthy asymotomatic carriers (HCs) and 4 normal uninfected controls as well as in HTLV-1-infected T-cell lines. Elevated production of IL-17 observed in HTLV-1-infected T-cell lines was correlated with the expression of Tax, the major HTLV-1 regulatory protein. Thus, we established that Tax increases the expression of RORγ, the TH17-lineage specific transactivator, by inducing Osteopontin expression, an inflammatory cytokine known to promote TH17 response. Finally, we demonstrated a dynamic relationship between the expression of Tax, Osteopontin, RORγ, IL-17 and IL-22 mRNAs in HCs and HAM/TSP patients, where higher expression of IL-17 and IL-22 were observed in HAM/TSP cases. These findings suggest that in vivo infection by HTLV-1 may lead to a deleterious deviation of CD4+ T Helper response to TH17, that could play a major role in HAM/TSP pathogenesis.

L’ostéopontine (OPN) est une protéine synthétisée et sécrétée par de nombreux types cellulaires. Elle joue un rôle important dans la régulation de la réponse inflammatoire et immune. Elle est également pro-fibrogénique, et présente des propriétés anti-apoptiques. Les NAFLD et ALD sont les premières causes d’ hépatopathies en France. Le spectre de ces complications va de la stéatose à la stéatohépatite, la fibrose, la cirrhose voire le carcinome hépatocellulaire. Le tissu adipeux joue un rôle important dans la survenue et l’évolution des NAFLD. Nous montrons que l'OPN favorise l'inflammation du foie et du tissu adipeux dans les NAFLD, en favorisant le recrutement de macrophages, de cellules dendritiques et de lymphocytes T et en modulant la polarisation de ces cellules immunes. Chez les patients alcooliques, nous rapportons que l’OPN constitue un marqueur prédictif de la fibrose hépatique. Les lésions induites par l'IR hépatique sont la principale cause de dommages survenant au cours des chirurgies du foie. Le rôle de l'OPN lors de l’IR n’a pas été étudié dans le foie. Mes études ont mis en évidence que l'OPN pourrait jouer un rôle protecteur. Son invalidation (OPN-/-) aggrave les lésions hépatiques (inflammation, souffrance et nécrose hépatocytaire) induites par l’IR chez la souris. Ce rôle protecteur de l’OPN pourrait être dû à sa capacité à prévenir la mort hépatocytaire et à limiter la production toxique de NO dans les macrophages. L’ensemble de ces travaux a permis de mettre en évidence de nouveaux rôles de l'OPN dans les lésions induites par l'IR hépatique et pourrait constituer une cible thérapeutique pour les maladies chroniques du foie. / Osteopontin (OPN) is a protein synthesized and secreted by many different types of cells. It plays an important part in the regulation of the inflammatory and immune response. OPN is also pro-fibrogenic, and has anti-apoptotic properties. The nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) and alcoholic liver disease (ALD) are the leading causes of liver disease in France. The range of these complications goes from steatosis to steatohepatitis, fibrosis, cirrhosis and even hepatocellular carcinoma. Adipose tissue plays a significant part on the occurrence and evolution of the NAFLD. We show that OPN facilitates liver’s and adipose tissue’s inflammation in the NAFLD, by facilitating the intake of macrophages, dendritic cells and T cells, and by modulating the polarization of these immune cells. For alcoholic patients, we show that OPN is one of the predictive markers of liver fibrosis. The lesions induced by ischemia-reperfusion (IR) are the main cause of damages occurring during liver’s surgery. The role of OPN in hepatic injury induced by IR has not yet been investigated. My studies demonstrate that OPN could have a protecting role. OPN deficiency in mice (OPN-/-) increases hepatic lesions caused by IR (inflammation, and cell death). OPN could thus partially prevent hepatic injury and inflammation induced by IR. This could be due to its ability to prevent hepatocyte death and production of toxic NO by macrophages. OPN could thus be an important actor in the pathogenesis of chronic liver disease.

Les cellules osseuses évoluent in vivo sur des matrices extracellulaires principalement formées de collagène de type I, dont le degré de minéralisation varie au cours du remodelage osseux. Le minéral de l'os, de structure apatitique, a été montré comme potentialisant les activités et modifiant la forme des cellules ostéoblastiques. Dans le but de comprendre les effets du micro-environnement matriciel sur les évènements précurseurs à la phase de formation, nous avons émis l'hypothèse que ces modifications morphologiques pouvaient expliquer en elles-mêmes l'augmentation de l'activité descellules ostéoblastiques, par augmentation de leur mécano-sensibilité, et que ce changement de préhension environnementale pouvait moduler la réponse aux stimulations mécaniques les plus fréquemment observées in vivo, à savoir les micro-vibrations. Nous avons montré que sur les matériaux de collagène minéralisé ACC (Apatite Collagen Complex), les pré-ostéoblastes de la lignée MC3T3-E1 synthétisaient une matrice riche en ostéopontine, fibronectine et facteurs angiogéniques, de façon concomitante à une augmentation dépendante de la quantité de minéral de leur adhérence et de leur migration. Nous avons de plus observé une augmentation de la mécano-sensibilité (expression et turn-over augmentés des adhésions focales) des pré-ostéoblastes sur ACC. Finalement, nous avons établi que la réponse aux stimuli vibratoires était positive sur des matériaux non minéralisés (information) et négative sur ACC (stress) par rapports aux supports non stimulés, ce que nous avons interprété comme une hypersensibilité mécanique cellulairelors de la culture sur ACC. L'ensemble de ces données nous a montré que les modifications de mécanique cellulaire de préostéoblastes cultivés sur ACC engendraient une fonctionalisation spécifique ressemblant à celle observée in vivo dans la ligne cémentante, indispensable à la formation osseuse. D'autre part, les modifications de mécano-sensibilité observées sur ACC, en faisant un support mécano-mimétique et nous amenant à la comparaison du comportement cellulaire observé avec les ostéocytes, pourraient en elles-mêmes expliquer le dépôt matriciel spécifique et la réception modifiée aux signaux vibratoires. Dans notre but ultime de création d'un modèle de remodelage osseux in vitro, les paramètres physicochimiques matriciels osseux et l'établissement de cocultures seront à prendre en compte

Les "Small Integrin Binding Ligand N-Linked Glycoproteins" constituent un groupe de protéines matricellulaires fortement impliquées dans la formation et la minéralisation osseuse, et qui inclut la Sialoprotéine Osseuse (BSP) et l’Ostéopontine (OPN). Le phénotype des souris BSP-/- montre qu’elles sont dès la naissance plus petite, avec des os longs plus courts à l’âge adulte. L’analyse de leur développement s’est trouvée compliquée par un trouble comportemental des femelles BSP-/- qui ne forment pas de nid. Les croisements entre les souris-/-, +/+ et +/- ont établi que le phénotype osseux de ces souris est d’origine purement génétique. Le taux circulant d’OPN plus élevé chez ces souris suggère une compensation de l’absence de la BSP par l’OPN. Dans un modèle d’injection de PTH sur la moitié droite de l’os pariétal que nous avons développé, la PTH induit localement une augmentation des paramètres histologiques, microtomographiques et moléculaires de formation osseuse dans les deux génotypes. L’injection in vivo de siARN bloquant l’expression d’OPN ne change pas l’effet anabolique de la PTH chez les souris BSP+/+, mais bloque cet effet chez les souris BSP-/-. Ces résultats suggèrent que l’OPN pourrait remplacer la BSP dans certaines de ses fonctions. Le modèle d’ablation médullaire permet d’analyser sur un temps court la revascularisation du conduit osseux. Trois jours après l’ablation l’os des souris BSP-/- présentait une densité vasculaire plus élevée que les BSP+/+, associée à une expression élevée d’OPN et de VEGF, suggérant l’intervention de l’un ou de ces deux facteurs dans la stimulation de l’angiogenèse. En conclusion, l’absence de BSP affecte l’interaction entre l’ostéogenèse, l’angiogenèse / The Small Integrin Binding Ligand N-Linked Glycoproteins family is involved in bone formation and angiogenesis, and it includes bone sialoprotein (BSP) and osteopontin (OPN). Our laboratory has characterized the phenotype of BSP-/- mice, which have a hypomineralised skeleton and are smaller presenting shorter long bone in adulthood. The analysis of their development has been complicated by a behavioral disorder of female BSP-/-, which do not form a nest after parturition. We performed a series of crossfoster breedings, which established that the bone phenotype of BSP-/- is of purely genetic origin. After birth, BSP-/- pups showed higher circulating level of OPN, which suggests a compensation of the lack of BSP by OPN. We developed a model of intermittent injection of PTH over the periosteum of the right mouse hemicalvaria to test the latter hypothesis. PTH induced a local increase of histological microtomographic and molecular bone formation parameters in both genotypes. The Inhibition of this protein by injection of siRNA did not change the anabolic effect of PTH in wild mice, in contrast, this anabolic effect was blocked in BSP-/- mice. These results suggest that OPN could replace BSP in some of its functions. Knowing that OPN is overexpressed in the absence of BSP and is highly angiogenic, we used a model of bone marrow ablation to analyze the revascularization of bone shaft. Three days after ablation BSP-/- femurs showed higher vessel density with higher expression of OPN and VEGF suggesting the involvement of one or both of these factors in the stimulation of angiogenesis. In conclusion, the absence of BSP affects the interplay between osteogenesis, angiogenesis

L’adénomyose est une pathologie chronique bénigne de l’utérus caractérisée par une infiltration du myomètre par du tissu endométrial composé de glandes et de stroma avec une hypertrophie et une hyperplasie des cellules musculaires lisses adjacentes. Cette maladie fréquente de la femme en âge de procréer cause des symptômes invalidants comme des dysménorrhées, des saignements utérins anormaux et une infertilité. L’adénomyose utérine est souvent associée à d’autres pathologies gynécologiques bénignes œstrogéno-dépendantes comme les léiomyomes utérins et l’endométriose. Les options thérapeutiques médicamenteuses sont purement symptomatiques et non-curatives et l’adénomyose reste une cause majeure d’hystérectomie. Les mécanismes physiopathologiques qui aboutissent au développement de l’adénomyose sont probablement multifactoriels et ne sont que partiellement compris actuellement. Selon la théorie la plus communément admise, l’adénomyose trouve son origine dans la couche basale de l’endomètre avec une invagination de cellules entre les faisceaux musculaires et/ou le long de vaisseaux lymphatiques. De multiples facteurs pourraient être impliqués dans l’initiation de cette invasion, notamment une résistance à l’action de la progestérone, une production intra-lésionnelle d’œstrogènes par activation de l’aromatase, des anomalies myométriales prédisposant à l’invasion, des lésions tissulaires induites par la grossesse, l’accouchement, le dyspéristaltisme utérin ou iatrogènes et des anomalies de l’endomètre le prédisposant à l’invasion. Dans un premier temps nous détaillons, dans un article de revue, les traitements médicamenteux actuellement utilisés pour traiter les symptômes causés par l’adénomyose et discutons les mécanismes physiopathologiques qui pourraient être la cible de nouveaux traitements médicamenteux. Ensuite, nous exposons les résultats de l’étude in vitro des voies de signalisation cellulaires des mitogen-activated protein kinases (MAPKs) et phosphatidylinositol 3 kinase/Akt/mammalian target of rapamycin (PI3K/mTOR/Akt) dans les cellules musculaires lisses utérines issues de femmes avec de l’adénomyose et de témoins sans adénomyose. Nous montrons une augmentation de la prolifération des cellules myométriales avec une activation in vitro de la voie MAPK/ERK chez les femmes avec de l’adénomyose en comparaison avec les témoins. L’activation de la voie PI3K/mTOR/Akt n’est pas significativement différente. La production de dérivés réactifs de l’oxygène et leurs voies de détoxification ne sont pas différentes dans les cellules myométriales de femmes avec de l’adénomyose et celles de témoins, ce qui suggère une activation de la voie des MAPK/ERK indépendante des dérivés réactifs de l’oxygène. Nos résultats montrent que des inhibiteurs des protéines kinases et le rapanalogue temsirolimus contrôlent la prolifération des cellules myométriales in vitro, ce qui suggère une implication des voies de signalisation MAPK/ERK et PI3K/mTOR/Akt dans la prolifération des cellules musculaires lisses dans l’adénomyose et les léiomyomes. Finalement, nous avons étudié l’ostéopontine comme biomarqueur sérique dans une cohorte de femmes en âge de procréer opérées pour des pathologies gynécologiques bénignes. La présence d’endométriose a été déterminée chirurgicalement et les lésions endométriosiques ont été confirmées histologiquement et classées en lésions superficielles, endométriomes ou lésions invasives profondes. La présence d’adénomyose a été déterminée par imagerie par résonance magnétique préopératoire et deux types d’adénomyose ont été caractérisés : l’adénomyose diffuse, l’adénomyose focale avec ou sans lésions diffuses associées. L’ostéopontine sérique est diminuée en cas d’adénomyose focale et de lésions d’endométriose profonde en comparaison avec des témoins sains et augmentée dans l’endométriose superficielle en comparaison avec l’endométriose profonde. (...) / Adenomyosis is chronic benign uterine disease characterized by myometrial infiltration by endometrial tissue – both glands and stroma – with hypertrophy and hyperplasia of surrounding smooth muscle cells. This frequent disease occurring in reproductive age women causes invalidating symptoms such as dysmenorrhoea, abnormal uterine bleeding and infertility. Adenomyosis is frequently associated with other estrogen-dependant gynaecologic diseases such as uterine leiomyomas and endometriosis. Medical treatments are non-curative and act purely by alleviating symptoms and adenomyosis remains a major cause of hysterectomy. Physiopathological mechanisms underlying the disease are probably multifactorial and currently not fully elucidated. According to the most widely accepted theory adenomyosis originates from the basal layer of the endometrium which invaginates between smooth muscle cell bundles and/or along lymphatic vessels. Multiple factors could be implicated in triggering this invasion, amongst others resistance to progesterone, intra-lesional production of estrogens through aromatase activation, myometrial anomalies predisposing to invasion, tissue lesions induced by pregnancy, labour, uterine dysperistaltism or iatrogenic and endometrial anomalies predisposing to invasion. First, in a clinical review article, we detail current medical therapies used to alleviate adenomyosis-associated symptoms and discuss physiopathological mechanisms that could be targets for novel medical treatments. We then describe an in vitro study on the activation of the mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and phosphatidylinositol three kinase/mammalian target of rapamycin/Akt (PI3K/mTOR/Akt) signalling pathways in uterine smooth muscle cells derived from women with adenomyosis and from adenomyosis-free controls. We show an increased proliferation of uterine smooth muscle cells related to the in vitro activation of the MAPK/ERK pathway in women with adenomyosis compared to controls. The activation of PI3K/mTOR/Akt was not significantly different. The production of reactive oxygen species and their detoxification enzymes were not different in uterine smooth muscle cells of women with adenomyosis compared to controls suggesting a reactive oxygen species independent activation of the MAPK/ERK pathway. Our results also show that inhibitors of protein kinases and the rapanalogue temsirolimus control the in vitro proliferation of uterine smooth muscle cells suggesting an implication of both MAPK/ERK and PI3K/mTOR/Akt in the proliferation of uterine smooth muscle cells in adenomyosis and leiomyomas. Finally, we studied osteopontin as a serum biomarker in a cohort of reproductive-age women undergoing surgery for benign gynaecological conditions. The presence of endometriosis was determined surgically and endometriosis lesions were confirmed histologically and classified into superficial lesions, endometriomas and deep infiltrating lesions. The presence of adenomyosis was determined by magnetic resonance imaging before surgery and women were classified according to two types of adenomyosis: diffuse adenomyosis, focal adenomyosis with or without associated diffuse lesions. Osteopontin levels were decreased in case of focal adenomyosis and deep infiltrating endometriosis compared to disease-free women and increased in superficial endometriosis compared to deep infiltrating endometriosis. Osteopontin, a secreted glycoprotein implicated in inflammation and in tumor-metastasis, is not a biomarker of disease severity in endometriosis and adenomyosis but could reflect events implicated in peritoneal dissemination of endometriosis lesions.

Avec l'âge, les propriétés mécaniques des os se détériorent, conduisant à un risque accru de fracture. Bien que les mesures de densité minérale osseuse permettent de prédire, dans une certaine mesure, ces risques, elles restent insuffisantes dans un grand nombre de cas. Une compréhension plus complète des différents facteurs permettant de définir la « qualité » d'un os est donc souhaitable. Il est connu que la résistance à la fracture de tissus osseux est affectée non seulement par la glycosylation non-enzymatique du collagène, mais aussi par des protéines non collagéneuses comme l'ostéocalcine (OC) et l'ostéopontine (OPN). Cependant, le rôle structural de ces deux protéines dans l'os est mal connu, de même que la façon dont elles contribuent aux propriétés mécaniques globales. L'objectif de cette thèse est donc de répondre à ces deux points. Un modèle synthétique a ainsi été développé pour élucider quelles sont les interactions-clés gouvernant l'interaction de l'OC et l'OPN avec la phase minérale osseuse. Par ailleurs, en utilisant des os de souris génétiquement modifiées (déficientes en OC et/ou OPN), des études RMN solide ont été menées, pour élucider le rôle de l'OC et l'OPN à l'interface organique-inorganique. Leur lien avec les propriétés mécaniques a aussi été étudié en détail, via des tests de rupture, de fatigue et de fluage. Les résultats obtenus montrent que l'OC et l'OPN ont un rôle structural important dans les tissus osseux, et qu'elles contribuent aux propriétés mécaniques par le biais de leurs interactions ioniques, au niveau des interfaces entre les fibrilles de collagène minéralisés. / The decrease in bone mechanical properties occurs with age. The associated fragility fractures present a global public health concern. The use of bone mineral density as a predictor of risk of fracture is, however, limited. A more comprehensive understanding of bone quality and its link to bone fragility is thus desirable. Besides the brittleness caused by nonenzymatic glycation of collagen, bone fracture resistance is also influenced by noncollagenous components such as osteocalcin (OC) and osteopontin (OPN). The structural role of OC and OPN in bone and how they contribute to mechanical properties is however unclear. The objective of this thesis is to elucidate these two aspects. Key interactions associated with the binding of OC and OPN to bone mineral were studied in a synthetic model. Using genetically modified animal model lacking OC and/or OPN, the role of OC and OPN in organic-inorganic interface was examined by solid state NMR, and their link to mechanical properties was studied via a series of tissue level mechanical tests, measuring fracture toughness, creep, or fatigue. Based on the results obtained, it is concluded that OC and OPN are present as structural elements in bone and contribute to tissue mechanical properties via ionic interactions at the interfaces between mineralized fibrils.