Introduktion: Låg serumkoncentration av vitamin D3 är förknippat med mer parodontal sjukdom. Syftet med denna studie var att studera effekten av 1α,25-dihydroxyvitamin D3 (vit D3) på humana PDL-cellers (hPDLC) benbildande egenskaper samt inflammatoriska egenskaper i form av uttryck av cytokiner/kemokiner vid LPS-inducerad inflammation.Material och metod: hPDLC, från fyra, friska individer, stimulerades med vit D3 i 4-48 h. Benmarkörerna osteopontin och osteocalcin och pro-inflammatoriskt cytokin/kemokin-uttryck bestämdes genom kvantitativ real-time PCR (qRT-PCR) och enzymkopplad immunadsorberande analys (ELISA). Cytokin- och kemokinuttryck bestämdes efter stimulering med inflammations-inducerande lipopolysackarid (LPS, från Escherichia coli) i närvaro eller frånvaro av vit D3. Bestämning av alkalisk fosfatas (ALP) aktivitet skedde genom infärgning och inkubering med p-nitrofenylfosfat substratlösning. Resultat: Behandling med 30 ng/ml vit D3 i 24 h hade ingen effekt på PDL-cellers morfologi och antal men ökade mRNA-uttrycket av osteopontin och osteocalcin med ca 70 % respektive 40 %. 48 h behandling ökade ALP-aktiviteten i hPDLC ca 2 gånger. Stimulering med LPS [1 µg/ml] i 4 h ökade mRNA-uttryck av interleukin (IL)-6 och kemokin ligand 1 (CXCL1), denna LPS-inducerade ökning reducerades vid behandling med vit D3 [30ng/ml]. Behandling med vit D3 [3-300 ng/ml] i 24 h reducerade den LPS-inducerade ökningen av IL-6 med ca 50%. Konklusion: Vit D3 stimulerar osteogena egenskaper i hPDLC och minskar även deras uttryck av pro-inflammatoriska cytokinen IL-6 och kemokinen CXCL1, vilka tyder på att vit D3 kan ha en positiv effekt i dubbel bemärkelse genom stimulering av parodontal regenerering och motverkan av inflammation i parodontiet.

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En raison du manque d'efficacité et de la toxicité des thérapies conventionnelles contre le cancer, la recherche s'est concentrée sur le développement de nouvelles stratégies. Ces efforts ont été à l'origine de l'essor de l'immunothérapie, dont les acteurs les plus récents sont les anticorps monoclonaux ciblant les points de contrôles immunitaires (PCI). Parmi ces inhibiteurs des PCI, on retrouve les anticorps ciblant la protéine de surface « Programmed Cell Death 1 », les anti-PD1, et ceux ciblant son ligand, « Programmed Cell Death Ligand 1 », les anti-PDL-1. Ces anticorps ont démontré une efficacité spectaculaire dans plusieurs types de cancers, et sont aujourd'hui couramment utilisés en clinique comme thérapies dans le mélanome, le cancer du poumon, de la vessie et du rein. Cependant, ces traitements ne profitent pas à tous les patients atteints de cancer, avec en moyenne 60% de résistance innée, et 25% de résistance acquise après une réponse primaire aux anticorps, variable selon le type de tumeur. Les phénomènes impliqués dans la résistance sont à l'heure actuelle peu connus. Ainsi, l'objectif de mon projet de recherche consistait à établir des modèles in vivo de résistance acquise aux anti-PD1 et anti-PDL 1. Pour ce faire, nous avons utilisé des tumeurs syngéniques de rein (RENCA), de vessie (MB49 et MBT-2) et de colon (MC38) et des souris immunocompétentes, que nous avons rendues résistantes aux traitements en les soumettant à des séries de réimplantation de tumeurs et de traitements, induisant une pression de sélection jusqu'à l'obtention d'un phénotype résistant. Le succès du blocage de l'axe PD1/ PDL-1 étant fortement lié à l'état du microenvironnement tumoral, nous avons mis en place un protocole d'immunophénotypage. Nous avons ainsi pu observer les cellules au profil « anti-tumoral », telles que les cellules T, les Natural Killer, et les macrophages M1, mais également les cellules ayant une fonction immunosuppressive, telles que les macrophages M2, les MDSC, les Treg. Enfin, certaines études ayant identifié une sur-régulation des PCI inhibiteurs alternatifs dans les cas de résistance acquise à l'anti-PD1, nous avons également observé l'expression de LAG3, TIM3 et TIGIT en plus de l'expression de PD1 et PDL-1. Nous avons ainsi pu déterminer que la résistance semble très fortement dépendante du modèle tumoral, même si nous avons pu identifier une diminution des macrophages M1 anti-tumoraux dans l'ensemble des modèles résistants à l'anti- PD1, et une augmentation des Treg dans les modèles résistants à l'anti-PDL-1, suggérant un mécanisme commun de résistance propre respectivement à l'anti-PD1 et à l'anti-PDL-1. Suite à l'identification par Zaretsky et al. de gènes impliqués dans la voie interféron dans des cas de résistance acquise de mélanome traité à l'anti- PD1, nous avons également décidé d'étudier le profil moléculaire des tumeurs résistantes. Cela nous a permis d'identifier 5 gènes communs entre les modèles anti- PD1 et anti-PDL-1 résistants, dont SERPINF1 et FCNA qui semblent prometteurs comme cibles à valider. Enfin, en parallèle de l'établissement et de la caractérisation des modèles de résistance acquise, nous avons testé de nouvelles approches thérapeutiques de potentialisation des anticorps anti-PD1 et anti-PDL-1 en combinaison avec des chimiothérapies de référence pour le cancer étudié. Nous avons ainsi démontré une potentialisation dans les modèles sauvages de cancer du côlon MC38 et de la vessie MB49, aucun effet de la combinaison dans le modèle de cancer du sein métastatique 4T1, et une inhibition de l'effet de l'anti-PDL-1 avec la combinaison dans le modèle de vessie MBT-2. L'immunophénotypage nous a permis de constater ici aussi des différences très importantes entre les modèles tumoraux, au niveau basal et après traitement [etc...] / Because of the limited efficacy and the toxicity of conventional therapies to fight cancer, researchers focused on the new trategies. These efforts lead to the emergence of immunotherapies, whose msot recent actors are the monoclonal antibodies targeting immune checkpoint (ICP). Among those ICP inhibitors, we found antibodies targeting the surface protein « Programmed Cell Death 1 », called anti- PD1, and those targeting its ligand, « Programmed Cell Death Ligand 1 », called anti- PDL-1. Those antibodies shown a great efficacy in a wide diveristy of cancers, and are currently used for clinical practice in the case of melanoma, lung cancer, bladder cancer and renal cell carcinoma. However, those treatments don’t benefit to all tumor bearing patients, with a mean of 60% of innate resistance, and 25% of acquired resistance following a primary response, variable according to tumor type. Phenomena involved in resistance are currently poorly described. In this context, the aim of my project was to establish in vivo preclinical models of acquired resistance to anti-PD1 and anti-PDL-1. To do that, we used syngeneic renal cancer (RENCA), bladder cancer (MB49 and MBT-2), and colorectal cancer (MC38), and immunocompetent mice, that we have made resistant by serial reimplantations of tumors pieces and serial treatments, inducing a selection pressure until we obtained a resistant phenotype. The efficiency of PD1/PDL-1 axis blocking is strongly linked to the microenvironment composition, as a result we realized an immunophenotyping protocol. We observed anti-tumor cells as T cells, Natural Killer cells, and M1 macrophages, but also cells harboring immunosuppressive functions, as M2 macrophages, MDSC, and Treg. Moreover, some studies have identified an upregulation of alternatives ICP in the context of acquired resistance to anti-PD1, so we also observed the expression of LAG3, TIM3 and TIGIT besides PD1 and PDL-1 expression. We shown that resistance is strongly dependant to the tumor model, even if we identified a decrease of anti-tumor M1 macrophages is models resistant to anti-PD1, and an increase of Treg in models resistant to anti-PDL-1, suggesting a common mechanism of resistance specific to respectively anti PD1 and anti-PDL-1. Following Zaretsky and al. identification of genes involved in interferon pathway in the case of acquired resistance to anti-PD1 in melanoma, we decided to study the molecular profile of resistant tumors. We identified 5 common genes differently modulated between anti-PD1 and anti-PDL-1 resistant models, including SERPINF1 and FCNA which seems to be promising as targets to validate. Lastly, in parallel to establishment and characterization of preclinical models of acquired resistance, we tested new therapeutical approches of anti-PD1 and anti- PDL-1 potentiation in combination with reference chemotherapies. We shown a synergy in wild-type colorectal and bladder cancers (MC38 and MB49), no effect of the combination in metastatic breast cancer 4T1, and an inhibition of anti-PDL 1 effect in bladder cancer MBT-2. Immunphenotyping of tumors allowed us to observe here also high differences between tumor models, both at baseline and after treatments initiation. To conclude, even if our results need a validation with patients samples, we demonstrated that different cellular and molecular modifications could be involved in resistance to anti-PD1 and anti-PDL-1, and that resistance could be bypass with chemotherapy combination, according to tumor type

L’augmentation des débits des réseaux WDM impose des contraintes de plus en plus restrictives sur les composants optiques qui les constituent. La maîtrise rigoureuse des phénomènes tels que la dispersion chromatique ou la sensibilité à la polarisation prend une importance capitale. Dans le cas des filtres optiques, la combinaison de la réduction de la bande passante et de l'accentuation des pentes tend à faire apparaître des effets auparavant négligeables. La société Yenista Optics rencontre des difficultés à contrôler la perte dépendante de la polarisation (PDL) de ses filtres au cours du processus de fabrication. L’objectif de cette thèse est de définir une méthode permettant de caractériser correctement un filtre optique dit ultrafin, c'est à dire dont la bande passante est de l'ordre de la dizaine de picomètres et les pentes de l'ordre de plusieurs centaines de dB par nanomètre. / The increasing bit rate of WDM networks strengthens the constraints on the optical devices which constitute them. Strict monitoring of phenomena such as chromatic dispersion and polarization sensitivity becomes critical. In the case of optical filters, bandwidth reduction combined with steeper roll-offs unveil effects which were previously negligible. The Yenista Optics company encounters difficulties to control the polarization dependent loss of its optical filters during the manufacturing process. The goal of this thesis is to define a method which allows to accurately characterize polarization dependent loss of ultra-narrowband filters, that is filters whose the bandwidth is a few tens of picometers and the steepness is several hundreds of decibels per nanometer.

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Cette thèse étudie la théorie de la correspondance et la théorie des preuves pour la logique modale monotone et les logiques qui en sont proches.La première partie de la thèse établit une connexion formelle entre la théorie de la correspondance algorithmique et des résultats de caractérisation duale pour les treillis finis, similaire à la caractérisation par Nation d'une hiérarchie de variétés de treillis qui généralise les treillis distributifs. Cette connexion formelle est établie en utilisant la logique modale monotone. Nous adaptons l'algorithme ALBA pour la correspondance à l'environnement de la logique modale monotone, et nous utilisons un encodage, induit par une dualité, des treillis finis sous forme de 'neighbourhood frames' pour traduire les termes de la théorie des treillis en formules de la logic modal monotone.La deuxième partie de la thèse étend la théorie des 'display calculi' à la logique Baltag-Moss-Solecki pour les actions épistémiques et la connaissance (Epistemic Actions and Knowledge), à la logique modale monotone et à la logique propositionnelle dynamique (PDL). Nos résultats incluent plusieurs méta-théorèmes d'élimination de la coupure qui généralisent le théorème original de Belnap dans des dimensions différentes et indépendantes. Les deux principales généralisations des 'display calculi' traitées dans la thèse sont : la généralisation d'une théorie pour les langages ne contenant qu'un seul type à une théorie pour les langages contenant plusieurs types, et la généralisation d'une théorie pour les calculs satisfaisant la propriété de 'display' aux calculs ne la satisfaisant pas. / The present thesis focuses on Monotone Modal Logic and closely related logics from the point of view of Correspondence Theory and Proof Theory.The first part of the thesis establishes a formal connection between algorithmic corre- spondence theory and certain dual characterization results for finite lattices, similar to Nation's characterization of a hierarchy of pseudovarieties of finite lattices progressively generalizing finite distributive lattices. This formal connection is established through monotone modal logic. Specifically, we adapt the correspondence algorithm ALBA to the setting of monotone modal logic, and we use a certain duality-induced encoding of finite lattices as monotone neighbourhood frames to translate lattice terms into formulas in monotone modal logic.The second part of the thesis extends the theory of display calculi to Baltag-Moss- Solecki's logic of Epistemic Actions and Knowledge (EAK), Monotone Modal Logic (MML), and Propositional Dynamic Logic (PDL). Our results include several cut-elimination metatheorems, which generalize the original metatheorem of Belnap in different and mutually independent dimensions. The two main generalizations of display calculi treated in the thesis are: the generalization from single type to multi-type languages, and from the full or relativized display property to no display property.

Propositional dynamic logic (PDL) is one of the most succesful variants of modal logic. To make it even more useful for applications, many extensions of PDL have been considered in the literature. A very natural and useful such extension is with negation of programs. Unfortunately, it is long-known that reasoning with the resulting logic is undecidable. In this paper, we consider the extension of PDL with negation of atomic programs, only. We argue that this logic is still useful, e.g. in the context of description logics, and prove that satisfiability is decidable and EXPTIME-complete using an approach based on Büchi tree automata.

Developing personalized cancer therapies based on cancer genomics methodologies forms the basis for future cancer therapeutics. A genomics platform was developed based on canine cancer to produce a proof-of-concept for personalized genomics led therapeutic choices but also developing personalized therapeutics for canine cancer patients themselves. The platform identified the genetic state of a canine cancer patient within two drugable pathways; p53 and HSP90/IRF1. The former gene was wild-type p53 thus directing the use of p53 activating molecules. The latter mutations in both HSP90 and IRF1 suggested an investigation into HSP90 and interferon signalling molecules as drug leads. Drugs that target both of these pathways were subsequently used to measure drug effects in cell line models but also to identify novel biomarkers of drug responses. My study focused on the effect of the HSP90-inhibitor Ganetespib had on its client proteins, particularly IRF-1. Briefly my results indicated the following:(i) Ganetespib downregulated IRF-1 protein levels in A375 cell lines and this attenuation was not mediated by either MDM2 or CHIP (E3 ligase). IFNγ- induced IRF-1 was also observed to be downregulated when Ganetespib was used in combination therapy.(ii) Insitu proximity ligation assay showed induced HSC70 upregulation upon HSP90 inhibition by Ganetespib and HSC70/MDM2 complexes were seen to be stabilized compared to the usage of MDM2/p53 inhibitor-nutlin. I hypothesize that MDM2/HSC70 complex might chaperon IRF-1 into lysosome for degradation via chaperon mediated autophagy pathway. (iii) My results also indicate that Ganetespib can downregulate IFN γ- induced PDL-1 expression in melanoma cell lines. Pre-sensitizing the cells with Ganetespib prior to the addition of IFNγ could attenuate PDL-1 to basal levels. (iv) My results also showed that the downregulation of PDL-1 by Ganetespib is an IRF-1 dependent mechanism. Therefore, my results suggest that HSP90 represents an important emerging target for cancer therapy because its inactivation results in the simultaneous blockade of multiple signalling pathways and can also sensitize tumor cells to other anticancer agents. Targeting HSP90 could also help to disrupt PD1/PDL- 1 interaction and activate immune system to recognise tumor cells. I conclude that HSP90 and IRF-1 play a critical role in types II interferon pathways and these findings establish a novel basis for the design of future Ganetespib-based combinatorial approaches to improve patient outcomes in this disease. These approaches finally demonstrate that cancer genomics can stratify choice of cancer drugs used on patients but also provide evidence that cancer patient samples can be used for the specific stratification of cancer drug choice based on cancer genomics data.

Thesis (PhD)--University of Stellenbosch, 2011. / ENGLISH ABSTRACT: Diabetes mellitus is amongst the leading causes of morbidity and mortality in the world, affecting young, adult and old people. Beta cell replacement therapy for insulin delivery remains the ultimate remedy for diabetes. However, insufficient donor pancreas and the use of immunosuppressive drugs prevent the wide-spread of this therapy. Other avenues of self generated beta cells within the organ itself need to be explored. Therefore, understanding the chronobiology of cellular mechanisms in the lineage of beta cell induced neogenesis is a valuable tool in improving beta cell replacement in patients with diabetes. The aim of this study was to induce recapitulation of the morpho-genetic sequence of endocrine cells development in the pancreas of rats after the pancreatic duct ligation (PDL) procedure. Serial sections of PDL tissues of the pancreas were obtained from 78 Sprague- Dawley rats and were assessed morphologically. The immunofluorescent tissues were statistically analysed using a computerized morphometry technique. The protein expression indices of Caspase3, Insulin, Pdx1, Ngn3, NeuroD and Pax6 were quantified. The efficiency levels of coexpression of these homeodomain proteins separately with insulin were defined by the ratio of the mean value of insulin expression to the mean value of their respective protein expression. The morphological changes were characterized by the appearance of granulated acinar cells at 6 hours post-PDL and the proliferation of endocrine tissues from 84 hours through to 120 hours. The morpho-immunofluorescent evaluation showed the highest immunoreactivity of Caspase3 and Pdx1 at 6 hours, Ngn3 at 36 hours, Pax6 and insulin at 84 hours while NeuroD expression was at 120 hours. The immunohistofluorescent analysis showed that caspase3 and Pdx1 were the first to be expressed at 6 hours while the insulin and NeuroD expression appeared later at 84 hours and 120 hours, respectively. However, Pax6 expression was continuous across time periods post-PDL, while Ngn3 expression showed a peak at 36 hours. The efficiency (highest and earliest expression) of co-expression of all these homeodomain proteins with insulin was restricted between 12 hours and 24 hours. The optimal efficiency was at 12 hours by Ngn3 with insulin. A good efficiency was shown for Pdx1 with insulin, NeuroD with insulin and Pax6 with insulin at 12 hours and 24 hours, respectively. A low efficiency was observed for insulin and caspase3 co-expression at 24 hours. This study suggests that for transplantation, PDL tissues harvested at an early time post-PDL (between 12 and 24 hours) could yield a higher success rate; the study also provides evidence for a connection between morphological changes in the PDL pancreas and the protein synthesis necessary for the lineage of endocrine cell development. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Diabetes Mellitus resorteer onder die vernaamste oorsake van morbiditeit en mortaliteit wêreldwyd, en tuister jongmense, volwassenes en bejaardes. Daar bestaan egter ‘n wêreldwye tekort aan skenkerorgane met immuun-onderdrukingsterapie as ondersteuningsbehandeling. Beta-sel vervangingsterapie, vir die voorsiening van insulien, bly daarom die voorkeur behandeling vir die siekte wat noodsaak dat die wetenskap kyk na alternatiewe behandelingsregimens wat meganismes rondom orgaanregenerasie insluit. Begrip van die chronobiologie van die sellulêre meganismes betrokke rondom beta-sel ontwikkeling mag waardevolle lig werp op die neogenese van beta-selle wat gevolglik daartoe mag lei dat beta-sel vervanging as ‘n moontlike behandelingsterapie oorweeg mag word vir pasiënte met suikersiekte. Die oogmerk van hierdie studie is om die rekapitulasie van die morfo-genetiese volgorde van die endokriene pankreas na afbinding van die pankreasbuis te bepaal. Pankreasbuis afbinding is op 78 Sprague-Dawley laboratorium rotte onder algemene narkose uitgevoer, die pankreas is na voorafbepaalde tydsvakke verwyder en in histologiese seriesnitte gesny. Snitte is immunositochemiese gekleur en morfometries assesseer. Die afskeidingsindeks vir selboodskappers vir Caspase3, Insulien, Pdx1, Ngn3, NeuroD en Pax6 is kwantifiseer. Die gelyktydige afskeiding van elk van bogenoemde boodskappers tesame met insulien is omskryf as ‘n verhouding tot mekaar en in terme van dié van insulien. Die morfologiese verandering in die weefsel bespeur is gekenmerk deur die verskyn van gegranuleerde asinêre selle ses (6) ure na buisafbinding en die proliferasie van endokriene weefsel vanaf vier-en-tagtig (84) ure deurlopend tot een-honderd-en-twintig (120) ure. Die morfo-immunofluoresserende evaluering toon dat Caspase3 en Pdx1 by 6 uur die hoogste is, die van Ngn3 by 36 ure, Pax6 en insulien by 84 ure en NeuroD by 120 ure. Verder toon die analise dat Caspase3 en Pdx1 rondom 6 ure hul verskyning gemaak het terwyl dié van insulien en NeuroD eers rondom 84 tot 120 uur verskyn het. Die verskyning van Pax6 het deurlopend regoor al die tydsduurtes verskyn en Ngn3 het rondom 36 uur sy hoogste vlak bereik. Die gelyktydige uitdrukking van homeodomein proteïene tesame met insulien het slegs tussen die tydperke van 12 en 24 ure plaasgevind. Die uitdrukking van Pdx1 met insulien, NeuroD met insulien en Pax6 met insulien het almal tussen 12 en 24 ure plaasgevind. Caspase3 tesame met insulien is slegs by die 24 uur tydsperiode bespeur. Vir die oorplant van pankreas weefsel wat aan buisafbinding onderwerp is suggereer hierdie studie dat die geskikste tyd vir die oes van endokriene weefsel liewer vroeër (12 to 24 ure) as later uitgevoer behoort te word. Verder wil dit voorkom of hierdie tydsperiode ook die hoogste seltelling lewer. Die studie lewer waardevolle inligting oor die verwantskap tussen die morfologiese veranderings wat na buisafbinding plaasvind en die proteïen sintese wat sel-opvolgontwikkeling bevorder.

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