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

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

Thèses (M.Sc.)--Université de Sherbrooke (Canada), 1996. / Titre de l'écran-titre (visionné le 26 juin 2008). Publié aussi en version papier.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Biochimie : Villeurbanne, INSA : 2005. / Contient 2 articles en anglais co-rédigés par l'auteur. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 114-129. Index.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Chimie organique : Metz : 1978. / Titre provenant de l'écran-titre. Notes bibliographiques. Index.

Thèses (Ph.D.)--Université de Sherbrooke (Canada), 2001. / Titre de l'écran-titre (visionné le 21 juillet 2006). Publié aussi en version papier.

Thèses (M.Sc.)--Université de Sherbrooke (Canada), 2001. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2004. / Bibliogr. Publié aussi en version électronique.

Les prostaglandines (PG) sont impliquées dans plusieurs processus et un bon équilibre dans leur production relative est important pour la cyclicité et la fertilité à la fois chez le bovin et l’humain. Les principales PG produites dans l'endomètre sont la PGE2 et la PGF2α. Leur action est régulée au niveau de la biosynthèse, du catabolisme et de la transduction de leur signal. Le but du présent projet était d’améliorer notre compréhension des mécanismes de production du PGF2α, étant moins connus que ceux du PGE2. Tout d'abord, chez le bovin, nous avons établi la voie impliquée dans l'induction du PGF2α par l'ocytocine (OT) et constaté qu’elle nécessite la transactivation d’EGFR. Deuxièmement, nous avons démontré que la protéine 4 associée à la résistance multiple aux médicaments (MRP4) est un transporteur fonctionnel sous le contrôle de l’OT et conduit à la libération polarisée des prostaglandines. Ensuite, comme plus d’une prostaglandine F2α synthase sont dentifiées dans l’endomètre humain, nous avons vérifié quelles enzymes encore non identifiées pourraient avoir le même rôle chez le bovin. Nous avons identifié et confirmé que les protéines recombinantes d’AKR1A1 et d’AKR1B1 sont les synthases les plus puissantes dans les deux espèces. Troisièmement, nous avons décrit l’association entre AKR1B1 et l’augmentation de la production PGF2α par les cellules endométriales humaines après stimulation par l'interleukine-1β (IL-1β). Comme plusieurs synthases sont exprimées simultanément dans l'endomètre, une preuve définitive du rôle d’AKR1B1 exigeait le KO du gène. Nous avons utilisé une approche utilisant l'ARN-guidée DNase Cas9 et les courtes répétitions palindromiques interespacées par grappes régulières (CRISPR) pour abolir l'expression du gène dans les cellules stromales. Le clone généré a produit une perte d'expression d’AKR1B1 et de production du PGF2α mais maintenu sa capacité à augmenter la production de PGE2 en réponse à l'IL-1β. En testant cela, nous avons aussi constaté que la PGF2α est capable de réguler la production de PGE2 en agissant sur le récepteur FP. Nos résultats confirment qu’AKR1B1 est fortement impliqué dans la synthèse de PGF2α et que cette activité représente une nouvelle et importante cible pour réguler les réponses inflammatoires et ischémiques associées à plusieurs pathologies humaines. / Prostaglandins (PG) are key regulators of reproductive processes and a good balance in the relative production of different members is important for cyclicity and fertility in females. The main PG produced in the endometrium are PGE2 and PGF2α. Their action is controlled at the level of biosynthesis, catabolism and signal transduction. The aim of the present project was to improve our understanding of the production of PGF2α as it is underdocumented. In cattle, we established that induction of PGF2α by oxytocin (OT) required the transactivation of EGFR. We also showed that multidrug resistance protein 4 (MRP4) is a functional PG carrier under the control of OT contributing to the polarized release of prostaglandins in the bovine endometrium. Since two different enzymes exhibit PGFS activity in the human endometrium, we investigagted wheter other proteins could play the same role in the bovine endometrium. We have identified and confirmed that AKR1A1 and AKR1B1 recombinant proteins were the most powerful synthases in both species. Finally, AKR1B1 is a very effective PGF2α synthase in the bovine and human endometrium. We have proposed that AKR1B1 play a leading role in PGF2α production stimulation following interleukin-1β (IL- 1β) stimulation in human endometrial cells. However, because multiple synthases are expressed simultaneously in the endometrium, a definitive proof of the role of AKR1B1 would require knockout of its gene. Accordingly, we used an editing genome approach using RNA-guided cas9 DNase and clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) to abolish the expression of AKR1B1 gene in stromal cells. The resulting clone exhibited a complete loss of AKR1B1 expression and PGF2α production, but maintained the ability to increase PGE2 production in response to IL-1β. While testing this, we also found that PGF2α was able to regulate the production of PGE2 through a feedback loop involving the FP receptor. Our results confirm that AKR1B1 is the leading enzyme responsible for the synthesis of PGF2α thus representing a new and important target for the treatment of inflammatory and ischemic responses associated with human diseases.

Présentement, l'industrie laitière est aux prises avec des problèmes de reproduction chez les vaches, dont la mortalité embryonnaire est l'un des plus importants. Le plus souvent, la perte de l'embryon survient durant la période de péri-implantation, car celui-ci ne parvient pas à inhiber suffisamment la sécrétion de prostaglandine F[indice inférieur 2 [alpha]] (PGF[indice inférieur 2[alpha]]) par les cellules épithéliales de l'utérus. Plusieurs études ont démontré que la survie embryonnaire chez la vache laitière peut être améliorée par un supplément alimentaire en graines de lin, lesquelles sont riches en acide alpha-linolénique (ALA), un oméga-3, et en lignanes. De plus, notre équipe de recherche a observé que le niveau de sécrétion des prostaglandines, ainsi que le niveau d'expression de plusieurs gènes utérins impliqués dans la survie embryonnaire (jour 17), sont modulés par un supplément alimentaire de graines de lin durant la période de péri-implantation embryonnaire. Il a été démontré que la graine de lin peut diminuer le ratio sanguin d'acides gras oméga-6/oméga-3 et qu'elle augmente la concentration circulante d'entérolactone (ENL), un métabolite de lignane qui agit comme phyto-oestrogène et comme antioxydant. Cependant, ces études in vivo ne permettent pas de distinguer si les effets de la graine de lin sur l'utérus sont dus aux acides gras, à l'ENL ou aux deux, ni de distinguer comment les différents types cellulaires de l'endomètre répondent à ces traitements. L'objectif de ce projet de recherche était de déterminer quels sont les effets directs de différents ratios oméga-6/oméga-3 et de l'ENL sur l'expression de différents gènes sélectionnés et sur la sécrétion de prostaglandines dans un modèle in vitro de culture de cellules endométriales primaires. Tout d'abord, 16 gènes ont été sélectionnés parmi ceux étant différentiellement exprimés dans l'utérus de vaches au jour 17 de la gestation, lesquelles avaient reçu ou non un supplément alimentaire de 10% graines de lin. Ces 16 gènes sont impliqués ou sont suspectés de jouer un rôle dans la survie embryonnaire et/ou la synthèse des prostaglandines. Tout d'abord, afin de mieux connaître le profil d'expression de ces gènes dans l'endomètre, la variation du niveau d'expression de ces gènes au cours du cycle oestral a été caractérisée in vivo par PCR quantitatif en temps réel (RT-qPCR). Par la suite, deux types cellulaires ont été isolés à partir d'utérus de vache; les cellules stromales et les cellules épithéliales. Ces cellules ont été traitées avec de la progestérone et de l'interféron-tau, de manière à mimer la présence d'un embryon en début de gestation. Ces cellules utérines ont été traitées avec 6 différents ratios d'acides gras oméga-6/oméga-3 (acide linoléique / acide alpha-linolénic), avec de l'ENL ou avec ces deux traitements (acides gras + ENL). Suite à ces traitements, les niveaux d'ARN messagers des 16 gènes sélectionnés ont été mesurés par RT-qPCR. La concentration de PGF[indice inférieur 2[alpha]], de prostaglandine E 2 (PGE[indice inférieur 2]) et le ratio PGE[indice inférieur 2]/PGF[indice inférieur 2[alpha]] ont été mesurés par « enzyme immun assay (EIA) ». Les résultats obtenus démontrent que la variation du ratio oméga-6/oméga-3 et/ou que l'ENL peuvent moduler l'abondance relative d'ARN messager de plusieurs gènes, mais de manière différente dépendamment du type cellulaire étudié. De plus, une diminution du ratio oméga-6/oméga-3 entraîne une diminution de la production de prostaglandines et une augmentation du ratio PGE[indice inférieur 2]/PGF[indice inférieur 2[alpha]] par les cellules épithéliales. La présence d'ENL dans le milieu de culture a permis de diminuer la sécrétion des prostaglandines étudiées de manière dose-dépendante dans les cellules stromales et épithéliales. De plus, nos résultats démontrent une interaction entre l'ENL et la présence d'acides gras au niveau de la réduction des sécrétions de prostaglandines. Pour les cellules stromales, nous observons une association entre la diminution de sécrétion des prostaglandines par l'ENL et la diminution de l'abondance d'ARN messagers de la prostaglandin E synthase (PTGES) et de l'Aldo-keto reductase family 1, member B1 (AKR1B1), deux gènes impliqués dans la synthèse des prostaglandines. Les résultats obtenus dans le cadre de cette étude démontrent que la variation des ratios d'oméga-6/oméga-3, ainsi que l'ENL agissent directement sur l'expression de certains gènes et sur la sécrétion des prostaglandines dans les cellules stromales et épithéliales de l'endomètre bovin. Cependant, les réponses cellulaires obtenues diffèrent en fonction du type cellulaire étudié.