Parmi les protéoglycannes à héparane sulphate (HSPGs) des lames basales, le perlécane présente un rôle majeur dans la morphogénèse de l'épiderme mais également dans la survie et la différenciation des kératinocytes. Celui‐ci régulerait ces processus en contrôlant la biodisponibilité des facteurs de croissance. Au cours de ce travail, nous avons étudié l'expression du perlécane dans la peau humaine au cours du vieillissement intrinsèque et son implication dans les défauts de l'épiderme liés à l'âge. Une analyse immunohistologique sur une cohorte de peau normale humaine provenant de donneurs allant de 22 à 73 ans, a révélé une diminution drastique du perlécane au niveau de la jonction dermo‐épidermique et des capillaires dermiques au cours de l'âge. Des études biochimiques combinées à des analyses génomiques ont pu démontrer que la diminution de l'expression du perlécane n'était pas due à une dégradation de la protéine mais à une diminution de sa régulation transcriptionnelle par les kératinocytes. Par ailleurs, la conception et la caractérisation de modèles de peaux reconstruites in vitro combinant des cellules provenant de différents âges a permis d'établir une corrélation entre le défaut de synthèse du perlécane et l'épaisseur de l'épiderme. Nous avons montré que l'addition de perlécane natif purifié dans le milieu de culture d'un modèle contenant des kératinocytes âgés a permis de restaurer l'architecture épidermique. L'ensemble de ces résultats démontre ainsi l'importance du perlécane dans l'homéostasie cutanée. Un criblage de composés a permis la sélection de molécules candidates capables de restaurer spécifiquement l'expression du perlécane dans des cultures de kératinocytes et de cellules endothéliales microvasculaires dermiques âgés. Des tests fonctionnels sur les modèles de peaux reconstruites précédemment mis au point, ont permis de démontrer leur capacité à améliorer la morphogénèse de l'épiderme en accord avec les fonctions du perlécane d'origine épithéliale. L'ensemble de nos résultats indique qu'une diminution significative de synthèse du perlécane par les kératinocytes au cours de l'âge participe à l'affinement et aux défauts de différenciation de l'épiderme observés durant le vieillissement cutané / Among basement membrane heparan sulphate proteoglycans (HSPGs), perlecan is known to be involved in epidermal formation and renewal by regulating keratinocyte survival and differentiation. HSPGs are known to be regulators of growth-factor signalling through different mechanisms. We have investigated the expression of perlecan during skin ageing and have examined whether its expression correlates with age-dependant modifications of the epidermal compartment. The immunohistochemical analysis of perlecan in a cohort of human skin samples from donors of ages ranging from 22 to 73 years revealed a strong decrease of its expression with age in good correlation with reduction of the epidermal thickness. Genomic analyses of keratinocytes isolated from these biopsies combined with further characterization of perlecan from aged donors revealed that the observed decreased expression is most likely a consequence of a reduced synthesis rather than a protein degradation or a deficient supramolecular exposure. The design and characterization of human skin models engineered with cells from donors of various ages confirmed this hypothesis and revealed that aged keratinocytes showing deficiency in perlecan production and deposit in the basement membrane, also displayed inability to form a multilayed epidermis. Addition of purified perlecan in the culture medium of these skin equivalents enhanced the epidermal thickness and restored a well-differentiated multilayed epithelium. Biological screening of a library compounds allowed the selection of candidates able to increase the expression of epithelial and endothelial-derived perlecan with high specificity. Skin engineering models mimicking ageing human skin demonstrates the capacity of one candidate to restore the perlecan functional failure in promoting epidermal renewal and morphogenesis. Our results suggest that the presence of perlecan in the skin basement membrane appears to be crucial for the maintenance of the epidermal integrity and that its decrease with age may contribute to the epidermal thinning

Les sophorolipides, appartenant à la famille des glycolipides produits par voie microbienne à l'échelle industrielle, possèdent un groupement COOH sensible au pH qui leur confèrent des propriétés d'auto-assemblage uniques. Dans ce travail, nous avons étudié deux variantes de cette molécules, une avec une chaîne alkyle saturée (C18:0 SL) et une avec des groupes acétyles sur la partie sucrée (C18:1a SL). Le C18:0 forme des rubans chiraux à pH < 7.5 que nous avons caractérisés avec des techniques de cryo microscopie, diffusion de la lumière, des neutrons et des rayons-X et de la RMN solide. Le composé mono-insaturé C18:1cis, étudié dans la littérature, s'auto-organise en micelles et ellipsoïdes sous les mêmes conditions que le C18:0 forme des rubans. A pH basique, la charge négative sur le COOH conduit à la formation de plaquettes pour les deux SL, C18:0 et C18:1cis. La molécule acétylée, C18:1a, ressemble dans son comportement au C18:1cis et forme des ellipsoïdes dont la longueur peut être modifiée avec le pH. Finalement, nous avons étudié l'effet du C18:0 sur la prolifération de cellules fibroblastes, pour une éventuelle application dans la cicatrisation de la peau. / Sophorolipids (SL), a family of industrially-scaled bolaform microbial glycolipids, possess a pH-sensitive COOH group and are expected to exhibit a unique self-assembly behavior. In this work, we have studied 2 different types of this molecule, whose chemical structure has been modified on the alkyl chain (leading to the saturated C18:0 SL) and on the sophorose moiety (leading to the acetylated C18:1a SL). The C18:0 SL forms chiral nanofibers only at pH below 7.5 and we have characterized them with powerful techniques such as cryo-TEM, light, neutron and X-Ray scattering and solid state NMR. Interestingly, the mono-unsaturated compound (C18:1cis) self-organizes into micelles and ellipsoids under the same conditions (pH < 7.5), as reported in the literature. At basic pH, the negative charge on the COOH group drives the self-assembly towards platelet-like objects for both, C18:0 and C18:1cis SL. The acetylated compound C18:1a resembles the C18:1cis SL and forms ellipsoids, whose length can be triggered with the pH. Finally, we have investigated cell viability tests of C18:0 SL to human cells (fibroblasts) in vitro for potential wound healing applications of this biosurfactant.

Afin d'obtenir de nouveaux agents dermo-cosmétiques et thérapeutiques issus de l'utilisation traditionnelle de plantes, nous avons sélectionné cinq légumineuses au Venezuela. Trois types d'extraits ont été étudiés : aqueux, éthanolique et un dérivé protéique à partir de l'extrait aqueux. Notre objectif a été de mettre en évidence de nouvelles sources de substances actives au niveau cutané, pour le traitement de l'acné, mais aussi dans le stress oxydant et la régénération cellulaire. L'effet cytoprotecteur, la capacité de la stimulation de la croissance cellulaire, l'efficacité antioxydante vis à vis des fibroblastes dermiques 3T3, ont été analysés in vitro. L'activité antibactérienne a été évaluée envers Propionibacterium acnes, Staphylococcus epidermidis et Staphylococcus aureus, des bactéries impliquées dans le processus de l'acné. Nos résultats ont démontré que Machaerium floribundum est une plante très prometteuse, une fonction antioxydante élevée à des concentrations relativement faibles. Cette activité antioxydante est liée à la présence de tanins de type anthocyanes. Les extraits de Machaerium peuvent aussi s'inscrire dans le domaine de la régénération des tissus. Par une activité antibactérienne démontrée sur des germes impliqués dans l'acné, ils offrent une ouverture alternative pour le traitement des peaux acnéiques. / In order to obtain new dermo-cosmetic and therapeutic agents from traditional medicinal plants, highlighting new sources of active substances at the skin level, treatment of the acne, oxidative stress and cell regeneration, five Venezuelan leguminous have been selected. Three types of extracts: aqueous, ethanolic and protein derived from the aqueous extract have been studied. The cytoprotective effect, the ability of the stimulation of cell growth and antioxidant efficiency were analyzed in dermal fibroblasts 3T3 cells. Our results showed that Machaerium floribundum extracts had a very high antioxidant activity at low concentrations. This antioxidant activity is linked to the presence of condensed tannins (polymers of anthocyanins). Also a good antibacterial activity was found using Machaerium ethanolic extracts against bacteria involved in the acne process: Propionibacterium acnes, Staphylococcus epidermidis and Staphylococcus aureus offering an alternative for acne treatment.

Contexte: Simuler le comportement du complexe peau/tissu sous-cutané (CPTSC) au cours d'une chirurgie présente de nombreuses difficultés liées principalement à sa complexité anatomique qui génère un comportement mécanique complexe. Les modèles de simulation existants sur ce sujet se présentent majoritairement sous forme d'une mono-couche homogène et isotrope de comportement élastique linéaire. Ils ne prennent jamais en considération les moyens d'union conjonctifs du CPTSC pourtant responsables de la complexité de son comportement mécanique. L'augmentation tissulaire chirurgicale et en particulier l'autogreffe adipocytaire vise à restituer un volume corporel amputé par exemple par un traumatisme ou par une chirurgie carcinologique. A l'heure actuelle, seule l'expérience du chirurgien permet de prévoir l'effet d'une chirurgie d'augmentation tissulaire dans un contexte préopératoire donné. Un outil de simulation et de prévision fiable permettrait d'améliorer l'adhésion des patients à certains protocoles de traitement lourds, d'éviter certaines impasses thérapeutiques ou pourrait servir de support pédagogique.Objectifs: Dans un but de simulation et de prévision chirurgicale, nous avons souhaité développer un modèle mécanique du complexe peau tissu sous-cutané entièrement paramétrable par certaines données morphologiques des patients et adaptable à toute les régions du corps.Patients et méthodes: Afin de confirmer l'existence d'un modèle organisationnel générique du CPTSC, nous avons fait plusieurs acquisitions en IRM 3T de l'ensemble du corps. Ces acquisitions nous ont permis de mettre en évidence une organisation générique du CPTSC qui à été la base d'un modèle géométrique générique paramétrable. Afin de reconstituer l'architecture lobulaire du tissu adipeux et afin de restituer l'effet mécanique des moyens d'unions conjonctifs du CPTSC, nous avons construit de manière procédurale, à l'aide d'une tesselation de Voronoï, l'anatomie lobulaire et les septas inter-lobulaires. Une modélisation mécanique hybride a été réalisée grâce à la plateforme SOFA afin de respecter fidèlement l'organisation complexe du tissu de soutient collagénique. Pour valider le comportement mécanique de notre modèle, nous avons transcrit puis comparer les paramètres de tests d'indentation in vivo à notre modèle générique. Concernant l'augmentation tissulaire, nous avons simulé le phénomène de peau d'orange et les effets de l'autogreffe adipocytaire au dessus et en dessous du plan de fascia superficialis. Nous avons ensuite étudié les conséquences biomécaniques des fasciotomies qui sont utilisées en pratique courante. Nous avons finalement inclus ce modèle générique dans un modèle de face généré à partir des acquisitions IRM afin de simuler une autogreffe adipocytaire au niveau de la face. Résultats: Le modèle générique, paramétré de manière spécifique, nous a permis de transcrire de manière réaliste les tests d'indentation au niveau de l'avant-bras. Les simulations d'injection de graisse autologue ont pu simuler fidèlement les constatations opératoires et nous avons par ailleurs été capable de simuler le phénomène de peau d'orange en s'appuyant sur certaines de ses hypothèses physiopathologique. La simulation des fasciotomies nous a permis d'étudier pour la première fois l'effet mécanique de cette procédure. L'inclusion du modèle procédural dans un modèle géométrique spécifique de la face, acquis à partir de nos images IRM 3T, a pu aboutir à une simulation d'une autogreffe adipocytaire dans la joue. Conclusion: Malgré la mécanique complexe des tissus mous, nous avons pu établir un modèle mécanique fiable qui peut être spécifié de manière paramétrique. Après une phase de validation clinique et certaines améliorations mécaniques, nous souhaitons mettre au point des modèles spécifiques utilisables en simulation chirurgicale. / Background: Simulate the skin / subcutaneous tissue complex behavior presents many difficulties mainly related to its anatomical complexity that generates a complex mechanical behavior. Current simulation models on this subject appear mainly in the form of a homogeneous single layer of isotropic and linear elastic behavior. They never take into account the connective means of union of the skin and subcutaneous tissue which are responsible of the complexity of the mechanical behavior. The surgical tissue augmentation procedures and in particular autologous fat grafting aims to restore corporal volumes after a trauma or a carcinologic surgery. Currently, only the experience of the surgeon can predict the effect of a surgical tissue augmentation in a given preoperative context. A simulation and reliable prediction tool would improve patient adherence to certain protocols of heavy treatment, would avoid certain therapeutic impasses or could be used as a teaching aid.Objectives: As a surgical prevision and simulation tool, we wanted to develop a mechanical model of the skin / subcutaneous complex fully configurable by certain morphological data of patients and adaptable to any parts of the body. Patients and methods: To confirm the existence of a generic organizational model of subcutaneous tissue, we made several acquisitions in 3T MRI of the whole body. These acquisitions allowed us to highlight a generic pattern of organization of subcutaneous tissue that has been the basis of a generic geometric model fully configurable. To reconstruct the lobular architecture of adipose tissue and to restore the mechanical effect of the connective means of union, we constructed in a procedural manner, using a Voronoi tessellation. Hybrid mechanical modeling was performed with the SOFA framework. To validate the mechanical behavior of our model, we parametrized our generic model and transcribed the parameters of an in vivo indentation test and compare the results. Concerning tissue augmentation procedures, we simulated the phenomenon of cellulite and the effects of autologous fat grafting above and below the plane of superficial fascia. We then studied the biomechanical consequences of fasciotomies which are used in current practice. We finally included in our generic model of a face model generated from MRI acquisitions to simulate autologous adipocyte at the level of the cheek. Results: The model, allowed us to transcribe realistically indentation tests at the level of the forearm. Autologous fat injection simulations have faithfully simulate the operative findings and we have also been able to simulate the phenomenon of cellulite relying on some of its pathophysiological hypotheses. The simulation of fasciotomies has allowed us to study for the first time, the mechanical effect of this procedure. The inclusion of procedural model in a specific geometric model of the face result in an acurate simulation cheek fat grafting. Conclusion: Despite the complex mechanics of non visceral soft tissues, we have established a reliable mechanical model that can be specified parametrically. After a phase of clinical validation and some mechanical improvements, we hope to develop specific models used in surgical simulation.

Le rôle des cellules de Merkel dans la sensibilité cutanée reste imprécis. Elles assurent la décharge continue du récepteur de Merkel lors d'une pression sur la peau, mais on ne connait ni les autres stimuli capables de les activer, ni les médiateurs régulant leur activité. Cette ignorance est en partie liée à la difficulté d'isoler ces cellules qui ne représentent que 3 à 5% des cellules de la peau.Dans ce travail nous avons développé une technique de culture des cellules de Merkel à partir de peau humaine, en utilisant un tri cellulaire basé sur l'expression du récepteur CD56. Nous avons alors montré que les cellules de Merkel sont thermosensibles. Leur sensibilité aux températures fraiches est associée au fonctionnement du canal TRPM8. Cette sensibilité thermique ne module pas le fonctionnement du récepteur à une stimulation tactile. En revanche, les contacts entre les fibres cutanées C et Aδ, qui sont connues pour véhiculer les sensations thermiques, et les cellules de Merkel suggèrent que ces récepteurs pourraient intervenir aussi dans la thermosensation. Nous proposons donc pour la première fois que les récepteurs de Merkel soient aussi des récepteurs thermosensibles assurant une détection concordante de la pression et de la température cutanée. / The role of Merkel cells in cutaneous sensitivity remains imprecise. They provide continuous discharge of the receptor to a pressure. Nevertheless, other stimuli able to activate this complex, mediators regulating their activity are unknown. This ignorance is partly related to the difficulty to isolate these cells that represent only 3 to 5 % of skin cells.In this work, we have developed a Merkel cells cultured technique from human skin, using cell sorting based on the expression of the CD56 receptor. In this work, we show that Merkel cells are temperature sensitive. Their cool sensitivity is associated to TRPM8 channel. This thermal sensitivity does not modulate the discharge of the receptors during tactile stimulation. However, contacts between cutaneous Aδ and C fibres, which are known to carry the thermal sensations, and Merkel cells suggest that these receptors may also be involved in thermosensation. We propose for the first time that Merkel receptors are also temperature sensitive receptors providing a concurring detection of cutaneous pressure and temperature.

Depuis plusieurs années, les nanosciences promettent des progrès remarquables dans de nombreux domaines, mais soulèvent aussi de nombreuses inquiétudes en regard de leur impact sur la santé humaine (expositions environnementales, industrielles, médicales). Il se pose, entre autres, la question de la détection, de la quantification et du devenir d’oxydes métalliques et de nanoparticules manufacturées au sein de tissus, et plus particulièrement de la peau. Il est donc essentiel de préciser les mécanismes impliqués dans ces processus de fonction barrière cutanée et de les caractériser dans des modèles biologiques in vitro/in vivo. Ainsi, au cours de ma thèse, il m’a été donné l’occasion de mettre en œuvre des méthodes d’analyses quantitatives en association avec des techniques d’imagerie très résolutives (microscopies confocale et électronique et analyse par microfaisceau d’ions) afin de caractériser : (i) la fonction barrière d’un modèle de peau d’oreille de porc maintenu en survie en définissant le comportement de l’homéostasie ionique en réponse à différents stress chimiques ou physiques (Collaboration Hélène Duplan, Institut de Recherche Pierre Fabre); (ii) l’impact sur la viabilité, l’accumulation et la distribution intracellulaire de nanoparticules (oxydes de titane) natives ou fonctionnalisées à l’aide d’agents fluorescents (FITC, Rhodamine) (Collaboration M.H. Delville, Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux). Les résultats obtenus montrent la possibilité de définir (i) le rôle des ions dans la fonction barrière cutanée d’un modèle biologique maintenu en survie et exposé à différents stress, (ii) la toxicologie des nanoparticules manufacturées in vivo; (iii) leur devenir au sein de modèle biologique d’intérêt (kératinocytes). / Since many years, nanosciences are of great interest for researchers and industrialists, with numerous applications in various domains, however, their potential effects on human health have also attracted attention (environmental, industrial and medical exposures). Up to now, it has been very difficult to detect and track metallic oxides and manufactured nanoparticles in biological tissues, most particularly in skin. Thus, it is essential to precise the mechanisms involved in skin barrier function processes face to these exogenous agents and to characterize them in biological models in vitro/in vivo. During my PhD, I had the opportunity to combine quantitative methods of analysis with high resolution imagery techniques (confocal microscopy, transmission electron microscopy and ion beam analysis) in order to characterize: (i) the skin barrier function of an ex vivo pig ear skin model understanding the ion homeostasis behavior face to different stresses, chemical or physical (Collaboration with Hélène Duplan, Pierre Fabre Research Institute), (ii) the impact on viability, accumulation and intracellular distribution of nanoparticles (Titanium Oxides) naked or functionalized with fluorescent dyes (FITC, Rhodamine) (Collaboration with M.H. Delville, Bordeaux Institute of Condense Matter Chemistry). Results show the possibility to define (i) the role of ions in skin barrier function of a biological ex vivo model in native conditions and after exposure to different stresses (ii) in vivo toxicology of manufactured nanoparticles (iii) their future in a biological model of interest (keratinocytes)

Le vieillissement de la peau est la résultante du chrono et du photo-vieillissement qui partagent des changements moléculaires incluant les modifications des protéines telles que la glycation. La glycation se produit lorsque le glucose ou ses dérivés dicarbonylés, le glyoxal et de méthylglyoxal, réagissent avec les protéines conduisant à la formation de produits de glycation avancée (AGE). Le but de ces travaux est de mieux comprendre le rôle des glyoxalases dans la détoxification des dicarbonyles et dans la protection des protéines au cours du vieillissement de la peau. Afin de comprendre la régulation du systeme dans la peau humaine pendant le chono et le photo-vieillissement, des coupes de peau de donneurs jeunes et âgées ont été analysées par immunohistochimie. Le système des glyoxalase, glyoxalase 1 (GLO1) et glyoxalase 2 (Glo2), et AGE ont été localisés et détectés dans les échantillons de peau. Pour comprendre le rôle des GLO en réponse au stress dicarbonyle, des kéartinocytes HaCaT ont été soumise à un stress dicarbonyle de 24h et l'expression et les activités des glyoxalases ont été déterminées. Enfin, des études protéomiques ont été réalisées sur des cellules HaCaT surexprimant Glo2 ou inhibant GLO1 et nous sommes en train d'identifier des protéines cibles des carboxymethyllysines. Nos résultats montrent que le système des glyoxalases est présent dans la peau en particulier dans les cellules basales et est capable de protéger les protéines cellulaires contre les dommages oxydatifs. Nous espérons que notre étude peut contribuer à comprendre le rôle des glyoxalases dans la maintenance protéique qui est un élément clé de l'homéostasie cellulaire au cours du vieillissement. / Skin aging is the result of intrinsic and photo-aging, due to UV exposure, that both share important molecular features including alterations of proteins such as glycation. Glycation occurs when glucose or its derivates the dicarbonyl compounds glyoxal and methylglyoxal react with proteins leading to the formation of advanced glycation endproducts (AGE). The aim of this work is to better understand the role of glyoxalases in the detoxification of dicarbonyls and in the protection of keratinocyte’s proteins during skin aging.In order to understand glyoxalases regulation in human skin during intrinsic and photo-aging, skin sections from young and old donors were analysed by immunohistochemistry. The glyoxalase system, glyoxalase 1 (Glo1) and glyoxalase 2 (Glo2), and AGE were localized and detected in the skin samples. To understand the role of glyoxalases in response to dicarbonyl stress, HaCaT keratinocytes were subjected to a 24h dicarbonyl stress and the expression and activities of glyoxalases were determined. HaCaT cells silenced for Glo1 or overexpressing Glo2 were developed and were used in proteomic studies to identify target proteins preferentially glycated by dicarbonyl compounds.Finally, proteomic studies were performed on cellular clones overexpressing Glo2 or inhibiting Glo1 and we are currently identifying proteins targets for carboxymethyllysine modifications.Our results show that glyoxalase system is present in skin especially in the basal cells and is able to protect cellular proteins against oxidative damages. We expect that our study may contribute to decipher the role of glyoxalases in protein maintenance, which is a key element of cellular homeostasis during aging.

La pratique de la prescription de la nutrition parentérale en phase palliative d’un cancer soulève différentes réactions chez le malade. Dans ce travail, nous proposons d’orienter notre réflexion vers une approche psychologique de l’image inconsciente du corps. En interrogeant des patients qui acceptent ou refusent ce nouveau type d’alimentation, nous viendrons questionner le rôle de certaines fonctions du « Moi-peau » définit par Didier Anzieu. Effectivement, la création d’une zone artificielle de nutrition vient perturber l’image du corps dans le registre pulsionnel de l’oralité. Comment le Moi du sujet peut-il économiquement investir ou non cette nouvelle zone du corps ? / The practice of prescribing parenteral nutrition in the palliative phase of cancer leads to different reactions in patients. In this work, we will take a psychological approach to the experience of body image in this phase of cancer. Interviewing patients who accept or refuse this parenteral nutrition, we will focus on certain functions of the “Moi-peau” concept defined by Didier Anzieu. Indeed, creating an artificial area of the body for nutrition purposes disturbs body image in the field of orality. How will the “me” of the subject invest in this new body economically ?

Le vieillissement cellulaire cutané résulte d’attaques aussi bien endogènes qu’exogènes dont les conséquences multiples telles que l’apparition de rides, la cancérisation, les troubles de la pigmentation ou encore l’atrophie cutanée sont autant de sources d’une prise de conscience globale sur l’importance de la prévention des dégâts et de la régénération du système cellulaire de la peau. Les kératinocytes, les fibroblastes et les mélanocytes qui constituent ce système cellulaire sont le siège, à la fois des altérations résultant des divers stress environnementaux et oxydatifs, et des processus de réparations mis en place pour y répondre. Parmi ces systèmes de protections endogènes des cellules, nous nous sommes plus particulièrement intéressés aux enzymes de phase II, au protéasome 20S et au facteur de transcription Nrf2 qui constituent ensembles des acteurs essentiels de la survie cellulaire.Nous avons en premier lieu, sélectionné comme actifs des molécules naturelles soufrées (le sulforaphane et l’acide α-lipoïque) connues comme étant de puissants cytoprotecteurs, et nous avons évaluées leur capacité à contrecarrer les effets oxydatifs, générateurs d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) et de carbonylation des protéines. Nous avons ensuite déterminé leur capacité à augmenter significativement l’expression et l’activation du protéasome 20S puis vérifié que cette activation était influencée de manière indirecte par modulation de l’expression du Nrf2. Au vu des résultats obtenus, nous avons démontré que des molécules soufrées pouvant être retrouvées dans la nature étaient capables d’augmenter significativement l’activité de ces enzymes de phase II dans les kératinocytes HaCat d’une part, et du protéasome 20S dans les fibroblastes NHDF d’autre part. Le SFN a montré un potentiel intéressant sur les enzymes de phase II tandis que l’AL s’est avéré être un puissant inducteur du protéasome. Nous avons également étudié l’action bénéfique du SFN et de l’AL sur l’état oxydatif général de la cellule. Nous avons démontré que ceux-ci étaient capables de la protéger contre les dégâts induits par le peroxyde d’hydrogène que nous avons utilisé pour reproduire le stress provoqué par les agressions extérieures. En effet, nos résultats ont montré que le SFN et/ou l’AL utilisés à des concentrations précises pouvaient diminuer le taux intracellulaire de ROS, l’oxydation des protéines, augmenter l’expression du facteur de transcription Nrf2 et améliorer la prolifération cellulaire à moyen terme.Ce travail de doctorat nous a également permis de mettre au point, d’adapter et d’améliorer une série de tests in vitro permettant de mesurer les capacités de détoxification de différentes molécules, et ce à différents niveaux.En conclusion, l’ensemble de nos résultats suggèrent que le SFN et l’AL, deux molécules soufrées naturelles, pourraient représenter des molécules d’intérêt pour combattre les dégâts oxydatifs causés par les agents délétères de l’environnement en réactivant les mécanismes de défense naturelle dans les cellules dans la peau. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Pharmacie) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La peau est un « avant poste » fascinant du système immunitaire. Elle forme une barrière entre l'environnement extérieur et l’organisme. Elle est aussi le point d'entrée pour les agents pathogènes, contre lesquels le système immunitaire organise des réponses adaptatives. Les acteurs de l'immunité innée de la peau contrôlent l'invasion des pathogènes et perçoivent également des changements environnementaux physiques et chimiques directs. Plusieurs composants du système immunitaire, tels que des cellules dendritiques (DCs), les macrophages (MΦ) et les mastocytes (MCs), participent à l'éradication des pathogènes et à l'initiation des réponses mémoires adaptatives. Ce qui permet une mobilisation rapide des cellules T effectrices ainsi que la sécrétion des anticorps par les cellules B à la suite d’une seconde exposition aux agents pathogènes. Les MCs qui sont des cellules résidentes du derme, jouent un rôle déterminant dans la libération de signaux d’alertes et sont classiquement considérés comme des cellules effectrices de la réaction allergique cutanée liée à l'IgE. Plusieurs observations récentes indiquent que les MCs seraient aussi impliqués dans les processus immunorégulateurs lors de l'initiation des réponses immunitaires adaptatives, dans le maintien de la tolérance périphérique aux composants de la peau et dans la régénération de la peau au cours des processus de cicatrisation. Cependant, les interactions entre les MCs et d'autres cellules immunitaires innées et adaptatives recrutées dans des conditions inflammatoires cutanées n'ont pas été élucidées en détail. Dans ce travail, nous décrivons l'utilisation d'une nouvelle souris possédant des MCs fluorescents (RMB), dans laquelle nous avons marqué les MCs FcεRI+ avec un marqueur fluorescent rouge tomato (TdT) et avec un système d'ablation conditionnelle basé sur l'expression concurrente du récepteur de la toxine diphtérique (DTR). Avec ces souris RMB, nous avons visualisé la dynamique des MCs et nous avons suivi les interactions entre les MCs et les lymphocytes T régulateurs (Tregs) après l'activation des MCs par l'IgE, dans une réaction inflammatoire typique de l'anaphylaxie cutanée passive (PCA). Dans un second volet d’étude, nous avons évalué le rôle des MCs lors d'un modèle expérimental de la greffe de peau de l'oreille, afin de révéler leur influence dans la cinétique de rejet ou prise de greffe du transplant. Nous avons constaté que 1) l'activation et la dégranulation des MCs induites par le pontage du récepteur FcεRI via des IgE couplées à un antigène multivalent sont les seules responsables de la réaction de PCA, et induisent le recrutement de Tregs ayant une grande motilité sur le site de l'inflammation. Nous avons constaté dans ces conditions, que les MCs restent immobiles, et que les Tregs établissent des contacts dynamiques avec les MCs dans le derme. 2) En outre, nous avons mis en place un modèle pour identifier les paramètres moléculaires de l'interaction MC-Treg et avons constaté que le complexe de l'antigène avec l'IgE peut être présenté aux Tregs en association avec les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II, permettant la formation des contacts stables MC-Treg. 3) En utilisant un modèle de transplantation de la peau in vivo, nous avons montré que l'ablation conditionnelle des MCs conduit à une accélération du rejet du greffon dans le cas d'une transplantation en présence d’une disparité d’antigènes d’histocompatibilité mineurs depuis une souris mâle sur une souris femelle. Nous avons également constaté un impact inattendu de l'ablation des MCs dans la greffe de peau en l’absence de disparité antigénique d'une souris femelle sur une souris femelle, conduisant à un rejet rapide. Les MCs semblent donc être essentiels pour la cicatrisation et la régénération tissulaire après greffe. (...) / The skin is a fascinating outpost of the immune system. It performs a barrier function between the outside environment and the inner body and is also a port of entry for pathogens against which the immune system mounts adapted responses. The skin innate immune defenses control pathogen invasion and perceive also direct physical and chemical environmental changes. Several component of the immune system such as dendritic cells (DC), macrophages (MΦ) and mast cells (MC) participate in initial pathogen clearance and in initiating adaptive memory responses, allowing rapid mobilization of effector T cells and secretion of B cellderived antibodies after secondary pathogen challenge. MCs residing in the dermis exert a determinant alert function through the liberation of various factors and are classically considered as effector cells in the IgE-mediated cutaneous allergic reaction. As emerging now, MC are also involved in immunoregulatory processes during the initiation of adaptive immune responses, the maintenance of peripheral tolerance to skin components and skin regeneration during wound healing. Yet, the crosstalks between MCs and other innate and adaptive immune cells recruited during cutaneous inflammatory conditions have not been elucidated in detail. Here, we report the use of a novel Mast cell fluorescent reporter mouse (RMB), in which we tagged FcεRI+ MCs, with red fluorescence marker tomato (Tdt) and with a conditional ablation system based on concurrent diphtheria toxin receptor (DTR) expression. Using these RMB mice, we visualized MC dynamics and monitored MC interactions with regulatory T lymphocytes (Tregs) after IgE-mediated activation of MCs, in a typical passive cutaneous anaphylaxis (PCA) inflammatory reaction. Using another setting, we further assessed the role of MC during experimental ear skin grafting to reveal their potential influence in skin grafting and rejection. We found that 1) the activation and degranulation of MCs induced by FcεRI crosslinking by multivalent IgE is solely responsible for the PCA reaction and induces the recruitment of highly motile regulatory T cells (Tregs) to the site of inflammation. In these conditions, we found that MC remain sessile and Tregs establish dynamic contacts with MC in the dermis. 2) Further we set up a model system to reveal the molecular requirement for MC-Treg interaction and found that antigen complexed with IgE were able to be presented to Treg in association with major histocompatibility complex class II molecules allowing the formation of stable MC-Treg contacts. 3) Using in vivo skin transplantation model, we showed that conditional ablation of MCs leads to an acceleration of skin transplant rejection in sex-mismatched model (male skin transplant to female). We also found an unexpected impact of MC conditional ablation in sex-matched skin graft (female skin transplant to female) leading to rapid rejection, implying that MCs are essential for the wound healing reaction and the regeneration of tissue continuity after grafting. The aforementioned results point out to an important immunoregulatory role of MC beyond their classically described activator functions in inflamed tissues. The fact that MC constantly interact with Treg during inflammatory processes suggest that MCs could participate in skin homeostasis by exerting tolerogenic functions. These functions remain to be elucidated at the molecular level as presented in the discussion.