Chez les mammifères, les spermatozoïdes, au cours du transit à travers le tractus génital femelle, rencontrent des environnements qui influencent leur mobilité et leur pouvoir fécondant. L’analyse par spectrométrie de masse de ces milieux (plasma séminal, mucus cervical, fluides de l’utérus et de l’oviducte) a permis une caractérisation approfondie de leur protéome et l’identification de protéines modifiant l’activité des gamètes comme la Zinc Alpha Glycoprotein. L’étude du protéome du tractus génital femelle au cours du cycle oestral a montré une régulation différentielle de la sécrétion des protéines selon l’organe et le stade du cycle. La comparaison du protéome et des propriétés mécaniques du mucus cervical a montré l’impact de la mucine 5AC sur la viscosité du mucus et la mobilité des spermatozoïdes dans ce mucus. Cette interaction entre le mucus cervical et les spermatozoïdes se traduit par la fixation à leur surface de nouvelles protéines, comme la myosine 9, ayant un impact potentiel sur leur pouvoir fécondant. / During their transit through the female genital tract, mammalian spermatozoa encounter several environments that influence their mobility and fertilizing ability. Analysis by mass spectrometry of these environments (seminal plasma, cervical mucus, fluids from the uterus and the oviduct) enabled characterization of their proteomes and the identification of proteins able to modify gamete function such as Zinc Alpha Glycoprotein. The study of the female genital tract proteome during the oestrous cycle showed differential regulation of the protein secretion according to the organ and the stage of the cycle. Comparison of the proteome and the mechanical properties of cervical mucus showed the impact of mucin 5AC on the viscosity of mucus and the motility of spermatozoa in its presence. 52 cervical mucus proteins, such as myosin 9, bind to the surface of spermatozoa which may impact sperm function and fertilizing ability.

L’emtricitabine est une molécule centrale dans la stratégie de lutte contre l’infection à VIH. En effet, elle est recommandée en première intention pour le traitement de l’infection chez l’adulte, ainsi que pour la prévention de la transmission de l’infection. Bien que l’emtricitabine soit une molécule clé, elle reste jusqu’à présent peu étudiée. Il est donc primordial d’analyser et de caractériser la pharmacocinétique de l’emtricitabine dans les différentes populations susceptibles d’être exposées à cette molécule. Une approche de population a été utilisée pour réaliser les analyses pharmacocinétiques, nous permettant de décrire la pharmacocinétique avec peu de prélèvements par individu (contraintes éthiques, difficulté de recueil des prélèvements…) et nous permettant d’expliquer la variabilité observée. L’étude rapportant la pharmacocinétique de l’emtricitabine chez l’adulte a mis en évidence une modification du profil cinétique selon l’état de la fonction rénale. Le modèle développé nous a permis d’évaluer les recommandations posologiques actuelles. Afin d’optimiser l’efficacité, la simulation de schémas thérapeutiques alternatifs chez les patients avec une insuffisance rénale modérée a été réalisée. Dans le cadre de la prévention de la transmission mère-enfant, l’étude décrivant la pharmacocinétique de l’emtricitabine chez les femmes enceintes a mis en évidence une modification de la pharmacocinétique au cours de la période gestationnelle. Toutefois, il ne semblait pas nécessaire d’adapter la posologie au cours de la grossesse. La dernière étude a permis d’étudier la pharmacocinétique de l’emtricitabine dans le tractus génital masculin. L’étude de la pénétration dans le compartiment génital est d’un intérêt capital pour le traitement mais aussi pour la prévention de la transmission de l’infection à VIH dans le cadre de la prophylaxie pré-exposition. Notre étude a rapporté une distribution importante de l’emtricitabine dans le tractus génital, avec des concentrations séminales supérieures aux concentrations plasmatiques. / Emtricitabine is a key antiretroviral drug in the strategy to fight against HIV infection. Indeed, emtricitabine is recommended in first-line treatment for HIV infection in adults, as well as for the prevention of HIV transmission. Although emtricitabine is a key molecule, it remains poorly studied until now. It is therefore essential to analyze and characterize the pharmacokinetics of emtricitabine in the different populations that may be exposed to this drug. A population approach was used to perform pharmacokinetic analyses, allowing us to describe the pharmacokinetics with few samples per individual (ethical constraints, difficulty of samples collection...) and allowing us to explain the observed variability. The study reporting emtricitabine pharmacokinetics in adults highlighted a change in emtricitabine kinetic profile depending on the state of renal function. The developed model allowed us to evaluate the current dosing recommendations. To optimize efficiency, simulations of alternative regimens in patients with moderate renal impairment were performed. As part of the prevention of mother to child transmission, the study describing emtricitabine pharmacokinetics in pregnant women showed a change in pharmacokinetics during the gestational period. However, it did not seem necessary to adjust the dosage during pregnancy. The latest work focused on emtricitabine pharmacokinetics in the male genital tract. Studying the penetration in the genital tract is of major interest for treatment but also for prevention of HIV transmission in the context of pre-exposure prophylaxis. Our study reported a significant distribution of emtricitabine in the genital compartment, with concentrations in seminal plasma higher than concentrations in blood plasma.

Les cellules dendritiques présentes dans les muqueuses comme les cellules de Langerhans, sont capables de présenter le Virus d'Immunodéficience Humaine (VIH) aux lymphocytes T CD4+, aboutissant à l'infection par le VIH lors de contacts hétérosexuels non protégés. Le recrutement des cellules de Langerhans dans la muqueuse vaginale est assuré par la chimiokine Quimiocin C-C motif ligant 20 (CCL20) produite par les cellules épithéliales de la muqueuse. L'objectif de ce travail a été d'étudier la capacité du plasma séminal, de la salive et de la sécrétion vaginale à stimuler la production de CCL20 par les cellules de l'épithélium endocervical (cellules HEC-1A), et de corréler cette production avec la présence de la lactoferrine (LF) et de ses produits de clivage dans ces différents fluides biologiques. Des cellules HEC-1A ont été cultivées avec les plasmas séminaux, les salives et les sécrétions vaginales de patients séronégatifs et séropositifs pour le VIH, et la production de CCL20 a été mesurée dans les surnageants cellulaires en ELISA. Le dosage de la Lf par ELISA a été réalisé sur tous les échantillons. La présence d'un petide de clivage de la Lf (G-12-I) a été analysée en western blot. Les résultats obtenus montrent que les plasmas séminaux des patients séropositifs ont une plus grande capacité à stimuler la sécrétion de CCL20 que les patients séronégatifs pour le VIH. La concentration de la Lf dans le plasma séminal est corrélée à la stimulation de cette sécrétion par les cellules HEC-1A. Il semble que les échantillons ayant la plus grande capacité à stimuler la sécrétion de CCL20 possèdent une plus forte concentration en petide de clivage de la Lf (G-12-I), bien que ce résultat, obtenu en western blot. La salive est également capable de stimuler de la production de CCL20 par les cellules HEC-1A, mais cette stimulation n'est pas corrélée avec sa concentration en Lf. Nous concluons que la sécrétion de CCL20 par l'épithélium génital féminin induite par le plasma séminal est corrélée à la présence de la Lf dans ce fluide. Bien que les mécanismes puissent être différents, la salive peut également induire la production de CCL20 par les cellules épithéliales de la muqueuse génitale féminine.

La transmission sexuelle du VIH-1 constitue le mode majeur de contamination à travers le monde. Au cours d’un rapport sexuel avec un homme séropositif vis-à-vis du VIH-1, le virus transporté par le sperme est déposé à la surface des muqueuses sous forme libre et/ou associée aux cellules mononuclées du sperme. Les particules virales peuvent alors être captées par les cellules dendritiques qui les transportent jusqu’aux lymphocytes T CD4 des ganglions lymphatiques favorisant ainsi la dissémination du virus. Plus qu’un simple véhicule, il semblerait que le plasma séminal, fraction acellulaire du sperme, puisse influencer la transmission sexuelle du VIH-1. Cependant, son rôle en tant que facilitateur ou inhibiteur de l’infection est largement débattu. La première partie de cette thèse s’intéresse à l’influence directe du plasma séminal sur la transmission sexuelle du VIH-1 via les cellules dendritiques. Nous avons montré que le TGF-β1, une des cytokines majoritaires du sperme, favorise la capture du virus par les cellules dendritiques via l’induction de l’expression de CD169, un récepteur du VIH-1 récemment décrit. Cependant, ni l’augmentation de la capture du virus ni celle de l’expression de CD169 ne sont observées lorsque les cellules sont en présence de plasma séminal. Au contraire, le fluide semble avoir tendance à diminuer la capture des particules virales et s’avère même être capable de diminuer l’induction de l’expression de CD169 par le TGF-β1 ou le LPS, suggérant un effet protecteur du plasma séminal sur la transmission sexuelle du VIH-1, même en cas de co-infection bactérienne localisée. La seconde partie de cette thèse s’intéresse à l’effet indirect du plasma séminal sur les cellules dendritiques via l’induction de la sécrétion de facteurs par les cellules épithéliales de la muqueuse, premières cellules en contact avec le fluide. A partir de deux modèles in vitro d’épithéliums simples (colorectaux et endocervicaux), les résultats obtenus montrent que les sécrétions des cellules épithéliales induites par le plasma séminal ne provoquent pas l’expression de CD169 ni la maturation des cellules dendritiques. Ces résultats contribuent à une meilleure compréhension des mécanismes précoces impliqués dans la transmission sexuelle du VIH-1 et soulignent le rôle complexe du plasma séminal dans cette dernière / Sexual transmission of Human Immunodeficiency Virus type 1 (HIV-1) remains the major way of contamination worldwide. During male to female or male transmission, the virus is deposited on the mucosal surface as cell-free or cell-associated virions carried by semen. The virions can be captured by dendritic cells (DCs) located in the mucosae. DCs play a crucial role in disseminating virus by capturing virions at the contact site and bringing them to the principal target cells in the lymph nodes i.e. the lymphocytes. More than just a carrier for viral particles, semen may also play a role in modulating HIV-1 sexual transmission. The influence of seminal plasma, the acellular fraction of semen is particularly debated. In the first part of this thesis deals with the direct influence of seminal plasma on the HIV-1 sexual transmission mediated by dendritic cells. We demonstrated that TGF-β1, a cytokine present in high concentration in seminal plasma, increases HIV-1 capture by dendritic cells through the upregulation of CD169, an HIV-1 binding molecule recently described. However, these effects are not observed when dendritic cells are incubated with seminal plasma. On the contrary, seminal plasma tends toward a decrease of HIV-1 capture by dendritic cells. Furthermore, seminal plasma is able to counteract the CD169 upregulation observed following TGF-β1 or LPS exposure indicating that seminal plasma may display a protective effect against HIV-1 transmission in the case of bacterial local coinfection. The second part of this thesis deals with the indirect effect of seminal plasma on dendritic cells through the induction of soluble factors secretion by epithelial cells, first cells in contact with the contaminated fluid. Two different epithelial cell models mimicking the female genital and intestinal tracts by using well characterized epithelial cell lines (HEC-1A and CaCo-2 respectively) have been developed. Results demonstrated that the epithelial cells secretions induced by seminal plasma do not modulate CD169 expression nor induce dendritic cells maturation. All these data contribute to a better understanding of the various mechanisms allowing HIV-1 sexual transmission and underscore the complex role of the seminal plasma in the particular case of the transmission mediated by dendritic cells

Les cellules dendritiques présentes dans les muqueuses comme les cellules de Langerhans, sont capables de présenter le Virus d'Immunodéficience Humaine (VIH) aux lymphocytes T CD4+, aboutissant à l'infection par le VIH lors de contacts hétérosexuels non protégés. Le recrutement des cellules de Langerhans dans la muqueuse vaginale est assuré par la chimiokine Quimiocin C-C motif ligant 20 (CCL20) produite par les cellules épithéliales de la muqueuse. L'objectif de ce travail a été d’étudier la capacité du plasma séminal, de la salive et de la sécrétion vaginale à stimuler la production de CCL20 par les cellules de l’épithélium endocervical (cellules HEC-1A), et de corréler cette production avec la présence de la lactoferrine (LF) et de ses produits de clivage dans ces différents fluides biologiques. Des cellules HEC-1A ont été cultivées avec les plasmas séminaux, les salives et les sécrétions vaginales de patients séronégatifs et séropositifs pour le VIH, et la production de CCL20 a été mesurée dans les surnageants cellulaires en ELISA. Le dosage de la Lf par ELISA a été réalisé sur tous les échantillons. La présence d’un petide de clivage de la Lf (G-12-I) a été analysée en western blot. Les résultats obtenus montrent que les plasmas séminaux des patients séropositifs ont une plus grande capacité à stimuler la sécrétion de CCL20 que les patients séronégatifs pour le VIH. La concentration de la Lf dans le plasma séminal est corrélée à la stimulation de cette sécrétion par les cellules HEC-1A. Il semble que les échantillons ayant la plus grande capacité à stimuler la sécrétion de CCL20 possèdent une plus forte concentration en petide de clivage de la Lf (G-12-I), bien que ce résultat, obtenu en western blot. La salive est également capable de stimuler de la production de CCL20 par les cellules HEC-1A, mais cette stimulation n'est pas corrélée avec sa concentration en Lf. Nous concluons que la sécrétion de CCL20 par l’épithélium génital féminin induite par le plasma séminal est corrélée à la présence de la Lf dans ce fluide. Bien que les mécanismes puissent être différents, la salive peut également induire la production de CCL20 par les cellules épithéliales de la muqueuse génitale féminine / Dendritic cells, among them Langerhans cells, are recognized as presenters of Human Immunodeficiency Virus (HIV) to CD4 + T lymphocytes. The recruitment of Langerhans cells in the vaginal mucosa is modulated by Chemokine CC motif ligand 20 (CCL20) produced by epithelial cells of the female genital mucosa. The aim of this study was to evaluated the capacity of seminal plasma, saliva and vaginal secretions to induce the production of CCL20 by monostratified endocervical epithelium cells culture (HEC-1A), also, the relation of this production with the presence of lactoferrin and its cleavage products (G- 12-I) in seminal plasma and saliva. Cultures of HEC-1A cells were stimulated with seminal plasma, saliva and vaginal secretions of HIV-seronegative and HIV-seropositive participants, and the CCL20 production measured by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) in its cellular supernatant. ELISA for Lf was performed on all samples, and the peptide cleavage Lf (G-12-I) observed in the samples which more and less induced the CCL20 secretion on western blot. We observed that the seminal plasma of seropositive participants were responsible for a higher stimulation of CCL20 production by HEC-1A cells, when compared to the seminal plasma of HIV-seronegative participants. Lf concentration in seminal plasma was positively related to the CCL20 production by HEC-1A cells, the higher production of CCL20 was also more associated with Lf peptide cleavage Lf (G-12-I), on western blot. Saliva stimulated CCL20 production by HEC-1A cells, and such stimulation was not correlated to Lf concentration. In conclusion, the presence of Lf in seminal plasma positively related to the production of CCL20 by HEC-1A cells, and saliva may induce the production of CCL20 in the female genital mucosa / As células dentríticas, dentre elas as células de Langerhans, são capazes de apresentar o vírus da imunodeficiência humana (HIV) aos linfócitos T CD4+, cujo processo culmina com a infecção por esse vírus. O recrutamento das células de Langerhans na mucosa vaginal é modulada pela Quimiocin C-C motif ligant 20 (CCL20), produzida pelas células epiteliais da mucosa genital feminina. O objetivo desse trabalho foi estudar a capacidade do plasma seminal, da saliva e do conteúdo vaginal de induzir a produção de CCL20 pela cultura de células do epitélio monoestratificado endocervical (HEC-1A), relacionando tal produção com a presença da lactoferrina (Lf) e de seu produto de clivagem (G-12-I) nestes fluidos. Culturas de células HEC-1A foram estimuladas com plasmas seminais, salivas e conteúdos vaginais de participantes soronegativos e soropositivos para o HIV, visando avaliar a produção de CCL20, a qual foi mensurada utilizando-se o Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA). A dosagem de Lf (ELISA) foi realizada em todas as amostras estudadas e a presença do peptídeo de clivagem da Lf (G-12-I) observada nas amostras que mais e que menos induziram a secreção de CCL20 pelas células HEC-1A por Western blot. Verificou-se que os plasmas seminais de participantes soropositivos foram responsáveis por maior estimulação da produção de CCL20 pelas células HEC-1A, quando comparados aos plasmas seminais de participantes soronegativos para o HIV. A concentração de Lf no plasma seminal associou-se à indução na produção de CCL20 pelas células HEC-1A, assim como as amostras que mais induziram a produção de CCL20 apresentaram presenças mais evidentes do peptídeo de clivagem da Lf (G-12-I). A saliva foi responsável pela estimulação na produção de CCL20 pelas células HEC-1A, no entanto, tal estimulação não se associou à concentração de Lf salivar. Concluímos que a presença de Lf no plasma seminal esteve correlacionada à produção de CCL20 pelas células HEC-1A, e que a saliva pode induzir a produção da CCL20 pelas células epiteliais endocervicais