L'endométriose est une maladie gynécologique, touchant les femmes en âge de procréer. Cette pathologie est caractérisée par la présence de tissu endométrial ectopique, c'est-à-dire en dehors de la cavité utérine. Des dysfonctions du système immunitaire sont de plus en plus souvent suspectées comme étant un des éléments responsables de la pathogenèse de cette maladie. L’objectif général de ce projet a donc été d’étudier les mécanismes cellulaires de molécules pro-inflammatoires aux propriétés variées et à l'expression anormalement élevée dans cette pathologie, que sont MIF et les prostaglandines PGE2 et PGF2α, dans les anomalies inflammatoires et invasives en cause dans cette pathologie. La première partie de nos travaux a porté sur l’étude d’un modèle murin de l’endométriose déficient du gène MIF. Le nombre et le volume des lésions collectées à partir des souris déficientes pour le gène MIF sont significativement inférieurs à ceux mesurés dans des souris sauvages utilisées comme contrôle. L’analyse par PCR des cellules isolées des lésions de souris déficientes du gène MIF a révélé une expression réprimée des protéines d’adhésion, d’inflammation et d’angiogenèse. Ces données démontrent pour la première fois que le MIF agit directement sur la croissance et la progression de lésions d’endométriose in vivo. Une partie de nos travaux a porté sur les molécules nécessaires au métabolisme de PGE2 et PGF2α dans l'endomètre eutopique des femmes normales et l'endomètre eutopique et ectopique des femmes atteintes d'endométriose. Selon nos données, l'expression de certains de ces facteurs est perturbée durant cette maladie, ce qui peut avoir des effets délétères sur la physiologie de la procréation. La stimulation des cellules ectopiques par PGF2α entraîne une libération accrue de VEGF et CXCL-8, ceci via l'induction de COX-2 et des deux variants d’épissage du récepteur FP. De plus, la PKC joue un rôle dans ce phénomène, dépendamment et indépendamment de la PLC. Par son effet inducteur sur la libération de VEGF et CXCL-8, PGF2α pourrait favoriser l'aspect inflammatoire et le développement ectopique des lésions d'endométriose, notamment par des phénomènes d’angiogenèse et de prolifération cellulaire accrus. L'effet de PGF2α sur la libération de VEGF et CXCL-8 par les cellules endométriales ectopiques pourrait également expliquer les quantités élevées de ces cytokines dans le liquide péritonéal des femmes atteintes d'endométriose, un phénomène suspecté dans l'infertilité et les douleurs associées à cette maladie. Nos derniers résultats obtenus à partir du liquide péritonéal montrent un profil cytokinique en faveur de l’angiogenèse et la prolifération des lésions d’endométriose, avec une forte augmentation des facteurs suivants : EGF, FGF-2, IL-1α, MIP-1β, TGFα, PDGF-AA, PDGF-BB, MCP-3, sCD40L, Gro Pan, IL-17α, MDC et Rantes, confortant nos observations préalables redéfinissant la maladie comme étant d’origine angio-inflammatoire. L'endométriose et ses symptômes sont des phénomènes complexes ayant probablement plus qu'une seule origine. Parmi les nombreux facteurs à l'expression altérée dans l'endométriose, notre étude montre que MIF, PGE2 et PGF2α, ainsi qu’une pléthore de facteurs pro-angiogéniques pourraient être de ceux jouant un rôle dans l'infertilité et les douleurs reliées à cette maladie. / Endometriosis is a menstrual disorders, is mainly diagnosed in the peritoneal cavity by the presence of lesions, which are thought to originate from the endometrium. Little is known about the causes of endometriosis and no targeted treatment is available. Our studies were the first to show functional defects involving the immune system in the endometrium, i.e. before this tissue migrates and grows into abnormal locations. Our current main hypothesis is that endometriosis development requires a combination of immune dysfunction involving factors, such as MIF, PGE2 and PGF2α. Using a mouse model where MIF-knock out (KO) mice received intra-peritoneal injection of endometrial tissue from MIF-KO or syngenic wild type (WT) mice and vice versa, we first revealed that MIF genetic depletion resulted in a marked reduction ectopic endometrial tissue growth, a disrupted tissue structure and a significant downregulation of the expression of major inflammatory, cell adhesion, survival and angiogenic factors relevant to endometriosis pathogenesis, whereas MIF add-back to MIF-KO mice significantly restored endometriosis-like lesions number and size. This study provides compelling evidence for the role of MIF in endometriosis development and its possible interest for a targeted treatment of endometriosis. We then revealed for the first time multiple defects in PG biosynthesis and receptivity pathways, which differ between eutopic intrauterine and ectopic endometrial tissues and may, owing to the wide spectrum of PG properties, contribute to the initial steps of endometrial tissue growth and development and have an important role to play in the pathogenesis and symptoms of this disease. Afterward, we focussed on PGF2α which markedly up-regulated PGE2, CXCL-8 and VEGF secretion in endometriotic cells, through COX-2 activation. Such an effect was abolished by AL8810, a specific FP antagonist, and significantly down-regulated after specific inhibition of FP different variants signalling pathways. PGF2α enhanced angiogenesis through endothelial tubal formation and proliferation processes. These results show for the first time that PGF2α exerts an indirect angiogenic effects by interacting with ectopic stromal cells and induces the secretion of major angiogenic factors via FP signalling pathways. This study provides evidence for a new mechanism underlying endometriosis development and pathophysiology. As our last data showed distinct patterns of peritoneal fluid cytokine concentrations in endometriotic women most notably a marked increase in EGF, FGF-2, IL-1α, MIP-1β, TGFα, PDGF-AA, PDGF-BB, MCP-3, sCD40L, Gro Pan, IL-17α, MDC and Rantes. These changes may exacerbate the local peritoneal angiogenic and proliferative reaction observed in women with endometriosis, and contributes to its pathophysiology. Inflammation is a major hallmark of endometriosis and angiogenesis is crucial to ectopic endometrial tissue growth. Once viewed as archetypical mediators of inflammation and pain, prostaglandins and angiogenic cytokines should be now regarded major promoters of endometriotic lesions growth.

La protéine murine AKR1B7 appartient à la famille des aldoses réductases. Par son expression limitée à un petit nombre de tissus et son contrôle hormonal, elle constitue un modèle de choix pour l'étude des fonctions physiologiques de cette famille enzymatique. D'une part, ces travaux de thèse ont permis de démontrer ex vivo le rôle de l'activité prostaglandine F synthase des aldoses réductases murines et humaines dans la glande surrénale. Nous avons mis en évidence une nouvelle boucle de régulation négative des fonctions endocrines surrénaliennes qui utilise la prostaglandine F2alpha comme signal paracrine et/ou autocrine entre le cortex et la medulla. D'autre part, nous avons développé la première lignée de souris transgéniques exprimant spécifiquement la recombinase Cre dans la cortico-surrénale pour réaliser l'invalidation conditionnelle de gènes dans ce tissu. Cette lignée constitue un outil très puissant pour la création de modèles murins de pathologies tumorales surrénaliennes

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

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

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

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

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les prostaglandines (PG) jouent un rôle clé dans la régulation de la prolifération cellulaire, la différenciation et la régénération dans les systèmes gastro-intestinaux et cardio-vasculaires, et les réponses inflammatoires et immunitaires. Après un demi-siècle de développement, il a été démontré que PGs ont un large éventail de puissantes propriétés pharmacologiques sur l'inflammation, le glaucome, l'ostéoporose, le cancer, le diabète de type 2 et les maladies neuro-dégénératives. Les structures intéressantes et complexes de la PG et de leur disponibilité très limitée dans la nature ont suscité des chimistes organiques pour créer des méthodes de synthèse les plus élégantes afin de répondre à la recherche scientifique et les exigences pharmaceutiques. Dans cette thèse, nous avons réalisé la synthèse totale de la prostaglandine E2 (PGE2) en 24 étapes avec un rendement total de 1,33%, avec seulement 5 purifications chromatographiques pour l'ensemble du processus. Une synthèse efficace en one-pot des lactones de Corey a été mise au point à partir des dérivés chloro-cétoacide, en présence d'Oxone. Une méthode pratique pour la résolution racémique de l’acide 2-oxotricyclo [2.2.1.03,5]heptane-7-carboxylique avec haute valeur e.e. (> 99%) a également été développée. Les acides nucléiques et les glucides sont présents dans tous les systèmes vivants et jouent des rôles très importants en biologie comme l'expression des gènes et des processus de reconnaissance intracellulaires. Beaucoup d’efforts récents ont été consacrés au développement de mimes d'oligosaccharides et d’oligonucléotides synthétiques pour diverses applications biologiques, thérapeutiques et diagnostiques. Dans cette thèse, nous avons décrit la synthèse d'une nouvelle série d’oligosaccharides et d’oligonucléotide liés par des liaisons N-oxyamide. A partir de la diacétone D-glucose, les D-ribofuranoid glycoaminooxy acides ont été préparés comme une nouvelle famille de briques constitutives de sucre. Des homo-oligomères (de dimères à l'hexamère) ont été générés en tant que mimes d'oligosaccharides. Les nucléosides aminooxy acides ont été synthétisés pour la première fois, via la N-glycosylation des glycoaminooxy acides avec les cinq bases nucléiques. Le couplage entre les nucleosides aminooxy acides conduit aux dinucléosides liés par une liaison N-oxyamide. / Prostaglandins (PGs) play key roles in the regulation of cell proliferation, differentiation, and regeneration in gastrointestinal and cardiovascular systems, and a fundamental role in inflammatory and immune responses. After half century of development, PGs have been demonstrated to have a wide range of potent pharmacological properties on inflammation, glaucoma, osteoporosis, cancer, type 2 diabetes and neurodegenerative disorders. The interesting and complex structures of PGs and their very limited availability in nature have sparked the organic chemists to create more elegant synthesis methods to meet the scientific research and pharmaceutical demands. In this thesis, we have realized the total synthesis of prostaglandin E2 (PGE2) in 24 steps with a total yield of 1.33%, with only 5 chromatographic purifications for the whole process. An efficient one-pot synthesis of Corey lactones have been realized from the chloro-ketoacid derivatives in the presence of Oxone. A practical method for the resolution of racemic 2-oxotricyclo[2.2.1.03,5]heptane-7-carboxylic acid with high e.e. value (> 99%) has also been developed. Nucleic acids and carbohydrates are existing in all the living systems and play very important biological roles as gene expression and intracellular recognition processes. Much recent efforts have been devoted to the development of oligosaccharide mimetics and synthetic oligonucleotides for various biological, therapeutic and diagnostic applications. In this thesis, we have described the synthesis of a new series of N-oxyamide linked oligosaccharide and oligonucleotide mimetics. From the readily available diacetone D-glucose, D-ribofuranoid glycoaminooxy acid derivatives have been successfully prepared as a novel family of sugar building blocks. Homo-oligomers (dimer to hexamer) have been generated as oligosaccharide mimetics. Nucleoside aminooxy acids have been synthesized for the first time by N-glycosylation of sugar aminooxy acids with five common nucleic bases. Coupling reaction of nucleoside aminooxy acid derivatives furnished the desired N-oxy amide-linked dinucleosides.

La perte de l'homéostasie suite à une infection ou une blessure est toujours accompagnée par une réponse inflammatoire dont la fonction est de rétablir l'intégrité du tissu et des processus physiologiques. Le système immunitaire inné est un élément critique de la réponse inflammatoire et ses activités incluent le confinement et l'élimination de l'agent infectieux et/ou blessant et la promotion de la réparation du tissu. Ces rôles différents de l'immunité innée surviennent à travers des phases différentes, chacune caractérisée par son propre amalgame d'effectifs moléculaires, cellulaires et de systèmes physiologiques. L'efficacité de la réponse inflammatoire est dépendante de son habilité à coordonner ces différents effecteurs. La cytokine pro-inflammatoire interleukine 1 beta (IL-ß) est un des plus importants coodonnateurs de la réponse inflamatoire. Son activité pléiotropique affecte essentiellement tous les types cellulaires. Les travaux menant à cette thèse de doctorat ont étudié le rôle de la signalisation intracellulaire activée par l'IL-ß dans la coordination de la réponse inflammatoire dans deux contextes de pathologie différents. Une première étude a investigué le rôle de cette signalisation dans la modulation de l'activité neuronale en réponse à une lésion excitotoxique. Cette étude a démontré que l'activation d'une voie de signalisation en aval de la protéine accessoire IL-1 RAcPb promeut la transcription du gène neuroprotecteur codant pour la calpastatine. Cela confère aux neurones une protection tardive, augmentant ainsi leur survie à long terme suite à une lésion excitotoxique. Une deuxième étude a ciblé les mécanismes moléculaires et cellulaires activés dans la vasculature cérébrale par l'IL-ß circulant lors d'une activation systémique de l'immunité innée et qui mènent à la synthèse de prostaglandines de type E₂. L'activité de ces dernières est critique pour la stimulation de l'axe corticotrope et le relâchememt systémique de glucocorticoïdes, qui pourront alors inhiber la réponse inflammatoire et ainsi empêcher son emballement. Cette étude a démontré que l'activation de la voie de signalisation MyD88 par l'IL-ß dans les cellules endothéliales, mais pas dans les macrophages périvasculaires, est nécessaire et suffisante pour assurer une production normale de PGE₂ et l'activation de l'axe corticotrope. Ensemble, ces études supportent l'hypothèse que l'IL-ß est un coordonnateur clé de la réponse inflammatoire et contribuent à notre compréhension des mécanismes que cette cytokine régule pour promouvoir le retour à l'homéostasie.

Chez les ruminants, la prostaglandine lutéolytique F₂α (PGF₂α) est produite dans l'endomètre par les cellules endometriales épithéliales en réponse à l'oxytocine (OT). Par ailleurs, la prostaglandine potentiellement lutéoprotective et pro-nidation PGE₂ est stimulée dans les cellules stromales de l'endomètre en réponse au signal d'origine embryonnaire interféron-t (IFNt). Afin de pousser plus loin les études in vitro amorcées avec des cultures primaires, nous avons établi des lignées stables de cellules endométriales de l'endomètre bovin. Les cellules épithéliales (bEEL) et stromales caronculaires (CSC) ont servi à l'étude de la signalisation et de la régulation transcriptionnelle responsable de la production des prostaglandines (PGs). Des études phénotypiques et fonctionnelles ont révélé qu'autant les cellules bEEL que les CSC ont retenu les caractéristiques distinctives des cultures primaires. Les cellules bEEL s'avèrent "un modèle antilutéolique in vitro" typique car l'IFNt y inhibe la production de PGF₂α. induite par l'OT en 3-6 h. De plus, l'effet inhibiteur de l'IFNt n'est pas médié par la diminution du récepteur à l'oxytocine ou l'expression de la cycloxygénase-2 (COX2) tel que stipulé chez le mouton. Les résultats suggèrent plutôt que l'IFNt peut interférer dans l'axe de signalisation de la production de PGF₂α induite par l'OT. De ce fait, nous avons étudié le mécanisme de transduction du signal de PGF₂α induit par l'OT dans les cellules bEEL. Le relâchement de PGF₂α induit par l'OT est dépendant de l'activation de Ras par la régulation extracellulaire du signal du module kinase V% (ERK 1/2). La transactivation d'EGFR, ainsi que l'activation de c-Src et PI3K sont requis pour l'activation de RAS. En résumé, les résultats suggèrent que la sous-unité activé Gαiβy serait impliquée dans la production de PGF₂α induite par l'OT. À l'instar de ce qui a été observé in vivo, l'IFNt à concentration élevée stimule préférentiellement la production de PGE₂ dans les cellules CSC alors qu'il induit COX2 de manière concentration-dépendante dans les deux types de cellules bEEL et CSC. Il est donc tentant de spéculer que la reconnaissance maternelle de la grossesse chez les ruminants est un phénomène physiologique transitoire d'inflammation régulé par l'effet paracrine de l'IFNt induisant le PGE₂ stromal.