La borréliose de Lyme est une maladie à transmission vectorielle en forte progression ces dernières années. Après une infection par la bactérie appartenant au complexe Borrelia burgdorferi sensu lato via une piqûre de tique, de multiples troubles (cardiaques, rhumatologiques…) peuvent apparaître. Il n’existe à l’heure actuelle aucun vaccin contre la maladie chez l’homme. De plus, les méthodes actuelles de diagnostic souffrent d’un manque de sensibilité, de spécificité ou de rapidité. Nous avons développé différentes approches protéomiques pour l’étude de cette maladie. Dans un premier temps, nous avons mis en évidence de nouveaux candidats vaccinaux par une approche Ge-LC-MS/MS de type label free. Dans un second temps, nous avons mis au point une méthode de détection de la bactérie dans des biopsies cutanées par spectrométrie de masse ciblée SRM. Nous avons également caractérisé les modifications post-traductionnelles d’une protéine identifiée dans les glandes salivaires de tique, et capable de lyser les fibroblastes. Un dernier volet a concerné l’évaluation de deux instruments et de l’apport de modes d’acquisition originaux pour l’analyse protéomique / Lyme borreliosis has been rising strongly for the last twenty years. After an infection by the bacterium belonging to the Borrelia burgdorferi sensu lato complex through a tick bite, multiple disorders (cardiac, rhumatological…) may appear. There is no current vaccine available for human being. Moreover, actual diagnosis methods lack of sensitivity, specificity and quickness. We developed various proteomic approaches to study the Lyme disease. Firstly, we discovered new vaccine candidates by using a Ge-LC-MS/MS label free approach. Secondly, we set up the detection of the bacteria in human cutaneous biopsies by targeted SRM mass spectrometry. We also characterized the post-translational modifications of a lytic protein present in tick salivary glands. Finally, we evaluated the performances of two instruments and the contribution of original acquisition modes for proteomic analyses.

Les céréales et les produits issus de leur transformation sont susceptibles d’être contaminés par des espèces fongiques capables de produire des mycotoxines. L’Homme est ainsi exposé tout au long de sa vie à travers son alimentation à ces contaminants naturels, généralement à de faibles doses et en mélange. Cependant, l’incidence de la présence simultanée de ces toxines sur notre santé, à court terme comme à plus long terme, ainsi que les mécanismes responsables de leur toxicité sont encore peu ou mal caractérisés. L’utilisation de modèles cellulaires humains pertinents et adaptés est particulièrement importante pour de telles études. L’épithélium intestinal et le système immunitaire, qui constituent la première barrière de défense de l’hôte suite à l’ingestion de contaminants alimentaires, ainsi que le foie, de par son rôle majeur dans la biotransformation des xénobiotiques, représentent des modèles d’étude pertinents en toxicologie. Dans le cadre de cette étude, des modèles cellulaires humains d’origine intestinale (Caco-2), immunitaire (THP-1) et hépatique (HepaRG) ont été employés pour évaluer le risque associé à la co-exposition aux mycotoxines de Fusarium (appelées fusariotoxines) qui sont parmi les plus problématiques dans nos régions. Différents types d’interactions, tels que de l’antagonisme et du synergisme, ont pu être observés sur la viabilité cellulaire en fonction de la nature du mélange, des doses testées, de la lignée cellulaire étudiée et du modèle mathématique utilisé pour prédire les effets combinés. Des interactions ont également été observées à l’échelle moléculaire, les effets des mélanges étant très différents de ceux induits par les toxines individuellement sur le protéome des cellules. D’autres résultats obtenus interrogent sur la façon dont les mycotoxines déclenchent réellement la réponse cellulaire. De plus, les interactions entre cellules cocultivées semblent capables de modifier la réponse cellulaire suite à l’exposition à ces toxines. Ces résultats soulignent l’importance de développer des modèles in vitro de plus en plus sophistiqués et s’approchant des conditions in vivo pour permettre une meilleure caractérisation du risque « mycotoxine ». / Cereals and cereal-based products are susceptible to be contaminated by mycotoxin-producing fungi.Thus, through their diet, humans are exposed throughout their life to these natural food contaminants, mostly at low doses and in mixture. However, the health impact of the simultaneous exposure to these toxins, in acute and chronic conditions, as well as the mechanism related to their toxicity, are still poorly characterized. The use of relevant and suitable human cell models is therefore of particular importance for such studies. The intestinal epithelium and immune system, which constitute the first host defense barrier following the food contaminant uptake, as well as the liver, due to its major function in xenobiotic biotransformation, are relevant for toxicity studies. In the framework of study, the intestinal (Caco-2), immune (THP-1) and hepatic (HepaRG) human cell models were used for risk assessment associated with co-exposure to Fusarium mycotoxins (called fusariotoxins) which are the most problematic in our regions. Different type of interactions, such as antagonism and synergism, were observed on cell viability depending on the nature of the mixture, tested concentration, studied cell line and used mathematical model to predict the combined effects. Interactions were also highlighted at the molecular level, the effects of mixtures being very different from those induced by the toxins alone on the cell proteome. Other results raised the question about how mycotoxins actually trigger the cellular response. In addition, cell-cell interactions in co-cultured systems appeared to modify the cellular response following exposures to these toxins. Overall, the obtained results highlighted the relevance of developing in vitro models increasingly sophisticated and closer to in vivo conditions to allow for a better characterization of the "mycotoxin" risk.