Suite à un traumatisme cérébral, les microglies sont impliquées dans la réponse cellulaire inflammatoire. Le passage de la forme quiescente à la forme activée des microglies est associé à l’augmentation marquée du récepteur membranaire TLR2 (Toll-like receptor). Le rôle de ce récepteur sur la récupération fonctionnelle à court et à longs termes demeure incertain. C’est pourquoi cette thèse a pour but de clarifier la dynamique et le rôle de l’activation des microglies en utilisant le récepteur TLR2 comme marqueur suite à une ischémie cérébrale transitoire. Pour ce faire, nous avons entre autre utilisé un modèle murin généré dans le laboratoire, la souris TLR2-luc-GFP, pour étudier de façon longitudinale la réponse inflammatoire in-vivo. En premier lieu, l’activation microgliale, suite à la lésion, a été analysée chez une souris n’exprimant pas le récepteur TLR2. Les résultats de cette étude démontrent que l’absence du récepteur TLR2 retarde la réponse immunitaire et cause à long terme une augmentation du volume ischémique. De plus, la perte des récepteurs TLR2 corrèle avec la baisse des niveaux de IGF-1, un facteur anti-apoptotique et neurotrophique exprimé par les microglies dans la région ischémique. En deuxième lieu, nous avons évalué l’effet de l’environnement sur la réponse microgliale suite à une ischémie cérébrale induite par photothrombose. Une baisse d’activation microgliale fut mesurée chez les souris en milieu enrichi et cette diminution est accompagnée d’une meilleure récupération fonctionnelle. En troisième lieu, l’activation microgliale, en absence d’estrogène a été analysée chez une souris ErαKO à la suite d’une ischémie cérébrale transitoire. Les résultats de cette étude démontrent que l’absence du récepteur Erα diminue l’activation microgliale. De plus, la voie signalétique JAK/STAT, via la cytokine IL-6, serait préférentiellement utilisée chez ces souris au cours de la réponse inflammatoire. Finalement, cette thèse démontre l’importance de la microglie dans l’établissement de la réponse immunitaire ainsi que dans la récupération fonctionnelle suite à une ischémie cérébrale dans différents modèles. Grâce à une compréhension plus approfondie des mécanismes inflammatoires, la mise en place de stratégies thérapeutiques ne sera que plus efficace. / Cerebral ischemia is associated with a strong inflammatory response. Glial activation that ensues contributes to neuronal damage and/or provides trophic support to injured neurons. Activated microglia is one of the key components of the cellular response to CNS injuries and the passage from the quiescent to reactive microglia is associated with an upregulation of a membrane receptor called the toll-like receptor 2 (TLR2). Although upregulation of TLR2 his known to play a major role in the innate immune response, the functional significance and the dynamics of this response in a model of focal cerebral ischemia is still unclear. Therefore, to further clarify the role of TLR2 after a cerebral ischemia, we developed a model system for in vivo, non-invasive analysis of the TLR2 activation in the brain. This thesis is divided in three distinct chapters. In the first chapter the role of the TLR2 signaling and microglial activation in a TLR2KO mouse was investigated beyond 72 hours. This work clearly demonstrates that the lack of TLR2 affects the neuroinflammatory response causing a delayed exacerbation of the ischemic lesion. Furthermore, TLR2 deficient mice reduced levels of IGF-1, a neurotrophic and antiapoptotic factor express by microglial cells. In the second chapter, we evaluated the effect of environmental enrichement on the inflammatory response after phototrombotic stroke in our TLR2-luc-gfp mice. Study of microglial activation showed that multisensory stimulation attenuated TLR2-induced microglial activation, thus leading to a greater neurological outcome. In the third chapter, we crossed TLR2-luc-gfp mice with ErαKO mice to study the effect of a major oestrogen signalling pathway on microglial activation after cerebral ischemia. The lack of Erα receptor reduced microglial activation in normal female mice as well as oestrogen-deprived mice. Likewise a shift toward the JAK/STAT pathway was observed suggesting its implication in the inflammatory process. Finally this thesis illustrates the significant impact of the microglia on the immune response and the recovery after a cerebral ischemia in different mouse models. With this newly acquired knowledge on inflammatory process the establishment of better therapeutic strategy could only benefit from it.

Les virus herpétiques sont des pathogènes ubiquitaires caractérisés, entre autres, par la persistance de leur génome au sein de l'hôte. Parmi ceux-ci, le virus Epstein-Barr (EBV) est associé à la mononucléose infectieuse, au carcinome du nasopharynx et au lymphome de Burkitt. L'homologie génomique qui existe entre certains virus herpétiques, principalement entre le gammaherpèsvirus murin 68 (MHV-68) et EBV, est établie depuis plusieurs années. Cette homologie est d'autant plus importante que ces virus sont reconnus par le système immunitaire de manière similaire chez leurs hôtes respectifs. Ce système se décline en deux volets complémentaires, soit l'immunité innée et l'immunité acquise. Les "Toll-like receptors" (TLRs) composent l'une des principales familles de récepteurs impliquées dans l'immunité innée. C'est donc sur cet aspect que le projet s'est concentré, et plus précisément sur l'activation du récepteur membranaire TLR2 par le virus MHV-68. Dans un premier temps, nous avons démontré que l'activation du TLR2 par MHV-68 mène à une augmentation de l'activité NF-KB. À l'aide de cellules fibroblastiques embryonnaires (MEFs) provenant de souris C57BL6 TLR2⁻/⁻ ou MyD88⁻/⁻, nous avons prouvé que la synthèse d'IL-6 et d'IFN-α induit par MHV-68 est partiellement dépendante du TLR2 et entièrement dépendante de MyD88. L'induction du gène TLR2 par MHV-68 a pu être établie in vivo à l'aide de souris transgéniques exprimant le gène de la luciférase sous le contrôle du promoteur du TLR2. L'utilisation de MHV-68 irradiée aux UV a donné des résultats similaires suggérant que la transcription génique et la replication virale ne sont pas essentielles à l'activation ni à l'induction du TLR2. Nous avons par la suite mis en évidence par cytometric de flux que le TLR2 était induit à la suite d'une infection par MHV-68 chez les granulocytes, les monocytes circulants et les monocytes inflammatoires recrutés au poumon. Nous avons finalement observé une diminution de la sécrétion d'IFN-α, d'IFN-β et d'IL-6 dans les poumons et la rate des souris TLR2⁻/⁻ et MyD88⁻/⁻ infectées, comparativement aux témoins (WT), et ce, de façon concomitante avec une augmentation de la charge virale. 11 s'agit de la première étude qui prouve que le virus MHV-68 est reconnu par le récepteur membranaire TLR2 murin.

Les récepteurs nucléaires orphelins Nurrl et Nur77 sont des facteurs de transcription qui remplissent des fonctions différentes au sein des systèmes dopaminergiques adultes. Cela dit, ils sont tous deux impliqués dans les réponses comportementales imputables à ces systèmes. L'objectif de l'étude était de déterminer la possibilité d'une interaction fonctionnelle entre les deux récepteurs en comparant différentes souches de souris transgéniques. Nous avons observé que la suppression du gène Nur77 et la réduction partielle de Nurrl mènent à l'expression d'un phénotype particulier chez les animaux Double Knockout (Nurrl (+/-); Nur77 (-/-))dans divers protocoles expérimentaux évaluant l' activité locomotrice en conditions basales ou sous l' influence d' agents pharmacologiques. Nous avons également mesuré les niveaux d'expression de certaines neuropeptides, l' enképhaline et la dynorphine, qui sont également modulés différemment chez les animaux Double Knockout dans un contexte de stimulation et de blocage des récepteurs dopaminergiques. Nos résultats suggèrent qu'une interaction fonctionnelle et dépendante du contexte entre Nurrl et Nur77 existe.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2010-2011 / Le TLR2 et le TLR9 sont membres de la famille des ±Toll-like receptors¿ (TLRs), récepteurs de l'immunité innée, pouvant reconnaître divers motifs de microorganismes. Il est connu que ces deux récepteurs peuvent lier différentes composantes de certains virus de la famille des Herpesviridae. Le TLR2, exprimé à la surface de la cellule, peut reconnaître l'herpès simplex, le cytomegalovirus et varicella zoster. Quant au TLR9, il est exprimé dans les vésicules intracellulaires et peut lier l'ADN double brin étranger présent notamment chez les virus herpétiques. Ces données nous ont poussés à vérifier si une telle interaction était observée entre ces récepteurs et le virus Epstein-Barr (EBV). Nous avons tout d'abord établi, dans un modèle in vitro de cellules HEK293 transfectées avec le TLR2 et un plasmide rapporteur NF[kabba]B-LUC, qu'EBV pouvait activer la voie NF-[kabba]B et ce, dépendamment du TLR2. En effet, l'initiation de la voie NF-[kabba]B par le virus peut être abolie par l'utilisation d'anticorps bloquant/neutralisant contre le TLR2 ou la glycoprotéine 350 (gp350) virale. De plus, nous avons aussi démontré que'EBV pouvait activer la sécrétion de MCP-1 par les monocytes primaires humains, un processus pouvant être inhibé par l'utilisation d'ARNs bloquants contre le TLR2 (SiRNA TLR2). Dans un deuxième temps, nous avons examiné si le génome d'EBV pouvait être reconnu par le TLR9. Les résultats indiquent clairement que les particules intactes d'EBV, ainsi son génome purifié, peuvent induire la sécrétion d'IL-8 par les monocytes humains. Cette induction par l'ADN viral semble de plus être dépendante de l'acidification des endosomes. Le traitement des cellules par un SiRNA TLR2, un ODN inhibiteur du TLR9 ou une combinaison des deux diminue la production d'IL-8, ceci indiquant une coopération probable de ces récepteurs lors de la détection d'EBV. Concernant les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDCs), qui expriment majoritairement le TLR7 et le TLR9, la stimulation avec EBV ou l'ADN viral purifié induit la production d'IFN-α. Une combinaison d'antagonistes du TLR7 et du TLR9 élimine complètement la sécrétion d'IFN-α, supportant ainsi notre hypothèse voulant que le TLR7 puisse aussi contribuer à cette réponse. En conclusion, les résultats présentés dans ce manuscrit démontrent que la famille des TLRs joue un rôle important dans le déclenchement d'une réponse pro-inflammatoire et antivirale suite à la reconnaissance d'EBV, et que l'activation de multiples TLRs par diverses composantes virales permet probablement de potentialiser l'efficacité de celle-ci.

La liaison de l'insuline à son récepteur de surface entraîne une autophosphorylation rapide de la sous-unité β du récepteur de l'insuline (RI), l'initiation de cascades de signalisation et l'internalisation rapide de complexes actifs dans l'appareil endosomal. L'autophosphorylation s'effectue sur trois tyrosines situées dans la boucle d'activation (Yl 146, Y1150, Y1151), deux tyrosines situées dans le domaine C-terminal (Y1316, Y1322) et d'une autre dans le domaine juxta-membranaire (Y960). Ces sites de phosphorylation ont été précédemment identifiés par des essais d'autophosphorylation effectués in vitro sur des fractions membranaires solubilisées. Dans le but d'identifier les sites tyrosines phosphorylés du RI internalisé in vivo, nous avons préparé des fractions Golgi/Endosomes (G/E) à partir de foie de rat suivant l'injection d'une dose d'insuline. Le RI a été immunoprécipité et analysé par spectrométrie de masse. Plusieurs sites de phosphorylation ont été identifiés et seules les formes mono phosphorylé Y1146 et Y1150 de la boucle d'activation ont été observées. Nous avons également identifié de façon non ambiguë plusieurs protéines associés au RI internalisé dont notamment Grb7 (growth factor receptor-bound protein 7), Grbl4 et ATIC (5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleotide formyltransferase/IMP cyclohydrolase). Nous avons confirmé, par des immunoprécipitations croisées dans les fractions G/E, l'association entre le RI et ATIC, une protéine impliquée dans les deux dernières étapes de la voie de biosynthèse de novo des purines. Les résultats obtenus suggèrent la présence d'un nouveau mécanisme par lequel ATIC, une protéine relativement abondante dans le cytosol et ayant pour substrat naturel AICAR, un insulino-mimétique, pourrait être un régulateur important de la réponse insulinique in vivo.

Les récepteurs cannabinoïdes (RCB) sont des récepteurs membranaires qui font partie de la famille des récepteurs couplés aux protéines G. Plusieurs preuves expérimentales appuient l'idée que les cannabinoïdes seraient impliqués dans les voies de signalisation régulant la prolifération, la survie des cellules cancéreuses, l'angiogenèse ainsi que l'invasion tumorale. L'objectif de l'étude était de mesurer l'expression des RCB1 et RCB2 dans les tumeurs mammaires; et leur association avec les facteurs pronostiques connus du cancer du sein; et d'évaluer la survie globale, la survie sans récidive et la survie sans événement. Cette étude a été réalisée dans une cohorte de 522 femmes provenant de la banque de tissu du Centre des maladies du sein (CMS) diagnostiquées d'un cancer du sein invasif non métastatique et ayant eu une mastectomie entre le 1er décembre 2010 et le 30 avril 2012 au CMS à l'hôpital Saint-Sacrement à Québec, au Canada. L'expression des RCB a été mesurée par immunohistochimie. Des corrélations de Spearman ajustées ont été estimées et des modèles de risques proportionnels de Cox multivariés ont été utilisés pour estimer la survie. Cette étude a permis d'évaluer l'expression des RCB dans le tissu cancéreux mammaire. Plus l'expression du RCB1 était élevée, plus l'atteinte ganglionnaire était sévère (r[indice s]=0,11; p=0,0155) et plus le statut du récepteur 2 du facteur de croissance épidermique humain (HER2) avait tendance à être positif (r[indice s]=0,17; p=0,0002). Plus l'expression nucléaire du RCB2 était élevée, plus le statut des récepteurs de l'œstrogène (r[indice s]=0,17; p=0,0002) et à la progestérone (r[indice s]=0,12; p=0,0084) avait tendance à être positif, mais le grade tumoral était moins élevé (r[indice s]=-0,17; p=0,0002). Une expression cytoplasmique élevée du RCB2 était associée à 13% des récidives locorégionales et distance (HR=1,13 [0,97-1,33]), mais cette association n'était pas statistiquement significative. Ces analyses ont probablement manqué de puissance statistique. Les résultats suggèrent que l'expression des RCB pourrait être un marqueur pronostique pour le cancer du sein. / Cannabinoids receptors (CBR) are part of the membrane receptor G protein-coupled receptor family. Experimental evidence supports the idea that cannabinoids, the active components of cannabis and their derivatives are involved in signalling pathways regulating proliferation, cancer cell survival, angiogenesis as well as tumour invasion. In the present project, the objective was to measure the expression of CB1R and CB2R in breast cancer tissue. We then assessed the association between breast cancer prognostic factors and the expression of CBR. In addition, we evaluated the expression of CBR and overall survival, recurrence-free survival and event-free survival. This study was carried out in a cohort of 522 women diagnosed with invasive breast cancer and who had a mastectomy between December 1, 2010, and April 30, 2012, at the Centre des maladies du sein (CMS) at Saint-Sacrement Hospital in the City of Québec, in Canada. Clinical and pathological characteristics were retrieved from the CMS database for all women and CBR expression was measured by immunohistochemistry. Adjusted partial Spearman correlations with prognostic factors were estimated and multivariate proportional hazard Cox models were used. This study allowed to evaluate the expression of CBR in breast cancer tissue. High CB1R expression revealed more severe lymph node involvement (r[subscript s]=0.11; p=0.0155) and the human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) tended to be positive (r[subscript s]=0.17; p=0.0002). High nuclear CB2R expression showed that estrogen (r[subscript s]=0.17; p=0.0002) and progesterone receptors (r[subscript s]=0.12; p=0.0084) tended to be positive but showed a lower tumour grade (r[subscript s]=-0.17; p=0.0002). High cytoplasmic expression of CBR2 was associated, with 13% higher locoregional and distant recurrences (HR=1.13 [0.97-1.33]), but this association did not reach statistical significance. These analyses might have been underpowered to detect associations. These results indicate that CBR expression might be a prognostic marker for breast cancer.

No description available.

NOR-1 appartient à la superfamille des récepteurs nucléaires qui regroupe une variété de facteurs de transcription, dont les récepteurs des hormones thyroïdiennes, des hormones stéroïdiennes, des acides rétinoïques, de la vitamine D. Ces protéines produisent une multitude de réponses biologiques via la régulation de gènes cibles. Ils régulent différentes fonctions cellulaires, dont la prolifération, la différentiation, l’apoptose et l’homéostasie. Ils peuvent également être impliqués dans la tumorigénèse. NOR-1, NGFI-B et NURR1 forment une sous-famille de récepteurs nucléaires orphelins. Ces protéines sont plus spécifiquement associées au développement et à l’homéostasie du système nerveux central. Elles sont codées par des gènes de réponse précoce, dont la transcription est rapidement induite, dans différents types cellulaires, lorsque stimulée par des facteurs de croissance. NGFI-B et NOR-1 exerceraient une fonction importante dans le processus de sélection négative des cellules T lors de l’apoptose induite par l’activation des récepteurs TCR. De plus, NGFI-B, NOR-1 et NURR1 seraient impliqués dans le contrôle de l’axe hypothalamo/hypophyso/surrénalien. L’inactivation du gène NURR1 chez la souris a permis de révéler son rôle essentiel dans le développement des neurones dopaminergiques du mésencéphale. Aucun phénotype majeur n’a été observé à ce jour chez la souris homozygote mutante pour NGFI-B. La fusion des gènes EWS et NOR1 a été mise en évidence dans des tumeurs osseuses de type chondrosarcome myxoïde extrasquelettique. Cette translocation chromosomique est à l’origine de la synthèse d’une protéine hybride formée de l’extrémité N-terminale de EWS et de la séquence de NOR-1 complète. Cette protéine de fusion, appelée EWS/NOR-1, jouerait un rôle crucial dans le développement tumoral. EWS n’est pas l’unique partenaire de NOR-1 dans les chondrosarcomes myxoïdes estrasquelettiques. Trois autres protéines liées au récepteur nucléaire selon le même patron ont été identifiées, soit TAF 2N, TCF12 et TFG. Nous avons comparé l’activité transcriptionnelle des protéines NOR-1 et EWS/NOR-1. Le domaine d’activation AF2 du récepteur nucléaire NOR-1 serait essentiel à l’activité transcriptionnelle de l’oncogène EWS/NOR-1. Ces résultats suggèrent le recrutement de coactivateurs spécifiques à NOR-1 lors du processus tumoral menant au développement des chondrosarcomes myxoïdes extrasquelettiques. Au moment d’initier nos travaux, aucune souris déficiente pour le récepteur NOR-1 n’avait encore été produite. Afin de mieux comprendre le rôle du récepteur nucléaire orphelin NOR-1, plus particulièrement chez les mammifères, nous avons inactivé le gène chez la souris. Au préalable, l’analyse de la structure du gène, de son patron d’expression ainsi que des différentes isoformes de la protéine a été effectuée. Nos résultats montrent une absence de phénotype majeur qui pourrait découler en partie d’une redondance fonctionnelle exercée par NGFI-B et/ou NURR 1. / NOR-1 is a member of the nuclear receptor superfamily which comprises a great diversity of transcription factors. The steroid, thyroid, retinoid, and vitamin D receptors represent some widely-know members of this superfamily. The nuclear receptors induce a vast number of biologic responses by the regulation of target genes. They are involved in the control of different cell functions like growth, differentiation, metabolism and apoptosis. They also play roles in tumorigenesis. NOR-1, NGFI-B and NURR1 form a subfamily of orphan nuclear receptors. They are associated to the central nervous system development and homeostasy. These proteins are coded by immediate-early genes which are rapidly induced by growth factors in different cell types. NOR-1 and NGFI-B have an important function in T-cell receptor (TCR)-mediated apoptosis. NOR-1, NGFI-B and NURR1 could be involved in neuroendocrine control at the level of the hypothalamic/pituitary/adrenal axis. A NURR1 knock-out mouse has been created and shows the essential role of this nuclear receptor in the development of mesencephalic dopamine neurons. The NGFI-B knock-out mouse shows no significant phenotype both at the level of thymocyte apoptosis and on the regulation of the adrenocortical function. The EWS and NOR-1 gene fusion was discovered in extraskeletal myxoid chondrosarcoma bones tumors. This chromosom translocation is at the origin of a hybrid protein composed of the N-terminal of EWS fused to the full length nuclear receptor NOR-1. It is presumed that the EWS/NOR-1 fusion protein plays a central role in the tumoral process. Threes other NOR-1 fusion partners were discovered in extraskeletal myxoid chondrosarcomas. TAF2N, TCF12 and TFG are fused to the nuclear receptor by a similar pattern. We have compared the NOR-1 and EWS/NOR-1 transcriptional activity in different chondrocyte cell lines. The AF2 domain of NOR-1 is essential for the transcriptional activity of the EWS/NOR-1 fusion protein. This result suggests that some NOR-1 specific co-activators participate to the tumorigenic process involved in the development of extraskeletal myxoid chondrosarcomas development. In order to better understand the orphan nuclear receptor NOR-1, we have created a NOR-1 knock-out mouse. Analysis of this mouse indicate an absence of significant phenotype. These observations suggest functional redundancy between NGFI-B or NURR1 (or both) and NOR-1.

Le globus pallidus (GP) des primates reçoit une innervation massive des neurones GABAergiques du striatum qui co-libèrent la substance P (SP). Afin d'approfondir notre connaissance de l'interaction de la SP au niveau pallidal, nous avons étudié la localisation cellulaire et subcellulaire de ce peptide et de ses récepteurs à hautes affinités neurokinine-1 (NK-lR) et neurokinine-3 (NK-3R) dans le GP de singes écureuils. Un grand nombre de neurones et de fibres dans le segment externe (GPe) et interne (GPi) du GP exprimaient de l'immunoréactivité pour NK-lR ou NK-3R en position pré- et postsynaptique. Les NK-lR et NK-3R étaient principalement localisés dans le cytoplasme ou sur la membrane plasmique, mais en dehors des jonctions synaptiques. Certaines terminaisons axonaies immunoréactives pour la SP exprimaient préférentiellement NK-3R. Ces données suggèrent que la SP peut influencer de manière significative le traitement de l'information neuronale voyageant à travers les ganglions de la base. / The primate globus pallidus (GP) receives a massive innervation from GABAergic striatal neurons that co-release substance P (SP). We used single and double antigen staining retrieval methods to study cellular and subcellular localization of SP and its high affinity receptors NK-IR and NK-3R in GP of squirrel monkeys. A large number of neurons and fibers in GPe and GPi expressed NK-IR or NK-3R. NK-IR and NK-3R were mainly associated with intracellular sites or located at extrasynaptic positions on the plasma membrane. SP+ axon terminals preferentially expressed NK-3R. Distribution of NK-IR and NK-3R indicates that SP effects at pallidal level are mediated through postsynaptic receptor as well as presynaptic autoreceptors and heteroreceptors. These data suggest that SP may influence in a significant manner the treatment of neural information that flows through the basal ganglia.

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