Les conophytes sont un groupe d'insectes spécialisés dans l'exploitation des cônes: leur développement est lié obligatoirement à la présence de ceux-ci. Plusieurs espèces conophytes se nourrissent du cône et des graines et ont un impact important sur la production semencière. Les espèces s'attaquant au sapin baumier (Abies balsamea) sont mal connues, tout comme leur impact sur la production de graines et sur la régénération des peuplements. Le présent projet vient pallier le manque de connaissances. Il présente l'inventaire des insectes présents et la structure de la communauté, fait la relation entre les périodes de colonisations de conophytes et le développement du cône et établit certaine interactions entre les différentes espèces de conophytes. Au niveau de la production semencière, le projet a permis d'évaluer l'impact des conophytes sur la production semencière du sapin baumier. Il constitue également une première tentative de relier les pertes observées au niveau des cônes et la densité des émergents de sapin baumier. Un dispositif d'échafaudage, installé dans une sapinière boréale, a permis l'accès aux cimes des arbres, permettant la récolte des cônes sur une base périodique. Ces récoltes ont permis 1) d'identifier les insectes qui parasitent les cônes du sapin baumier, en forêt boréale, 2) d'estimer les périodes d'attaques des conophytes, 3) d'établir des relations entre les différentes espèces et 4) d'évaluer leur impact sur la production semencière. Les trois premiers points sont traités dans le chapitre 2, alors que l'impact des conophytes sur la production de graines fait l'objet du chapitre 3. Un deuxième dispositif, comprenant des grilles de trappes à graines et des quadrats pour le suivi de l'émergence des semis, a été installé dans huit sapinières (chapitre 4). Il a été possible d'établir un lien entre la prédation prédispersion et la régénération, en se concentrant essentiellement sur l'émergence des semis. Au cours des années 2003 et 2004, les conophytes ont colonisé l'ensemble des cônes récoltés à l'aide du dispositif d'échantillonnage. Douze espèces ont été inventoriés, principalement des espèces phytophages. Si trois de ces espèces sont abondantes (Dasineura sp., Earomyia aterrima et Megastigmus specularis), les autres demeurent relativement rares. La communauté est par conséquent très peu diversifiée. Les périodes d'attaque s'échelonnent sur plus de deux mois, par contre, la plupart des espèces colonisent le cône avant la lignification de celui-ci. Malgré la cohabitation de plusieurs espèces au sein d'un même cône, peu de relations de compétition ont pu être établies entre les espèces phytophages. Les tests ont toutefois permis de faire ressortir, en 2004, une relation négative entre Dasineura sp. et Earomyia aterimma, et une relation positive entre Dasineura sp. et Megastigmus specularis. La présence des conophytes, dans les cônes, a engendré des pertes au niveau de la production semencière. Ces pertes sont relativement faibles en 2003, alors que 26,6 % des graines produites ont été endommagées. Par contre, le taux de prédation a augmenté significativement en 2004. La faible production semencière en 2004 a concentré les larves dans peu de cônes: l'abondance des larves a doublé et le taux de prédation a atteint 89,3 % de la production de graines. Par conséquent, très peu de graines pleines ont été produites cette année-là. Les données de prédation, obtenues à l'aide du dispositif de trappes à graines, reflètent ce qui a été observé dans les cônes. Les deux dispositifs permettent de constater qu'il existe une relation entre la production semencière et l'abondance des larves. Les variations interannuelles dans la production semencière engendrent des variations inverses dans l'abondance des conophytes et les dégâts associés. Ainsi les taux de prédation sont faibles lors des années de forte production semencière. Par contre, les dégâts sont très importants en 2004, une année de faible production semencière. Cet effet se répercute au niveau des semis puisque la densité des émergents est quasiment nulle lors de ces faibles années de production semencière. Cela résulte de l'effet combiné d'un très faible taux de graines pleines et d'un important taux de prédation. Les conophytes ont donc, non seulement un effet sur la production de graines pleines, mais également sur la densité des émergents de sapin baumier. Il est cependant peu probable, dans des sapinières naturelles, que cet impact se répercute sur l'établissement des semis et donc sur la régénération des peuplements. Dans ces peuplements, la régénération est assurée par la présence d'une banque de semis permanente. Pour que les conophytes aient un impact sur la régénération, il faudrait que des taux de prédation élevés soient atteints au cours de plusieurs années consécutives, au moment de la constitution de la banque de semis permanente. Il serait toutefois intéressant d'étudier l'effet de ces insectes dans des sapinières en phase de régénération. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Abies balsamea, Conophytes, Prédation, Prédispersion des graines, Production semencière, Régénération, Sapin baumier.

La laitue (Lactuca saliva L.) est un légume-feuille de climat frais, ayant un cycle annuel. Son importance à la fois sociale et économique facilite la mise sur pied de programmes d'amélioration où les génotypes choisis sont préservés par clonage in vitro. Cette étude porte sur des facteurs d'ordres génétique, hormonal et cultural dans le but d'établir les conditions optimales pour la régénération des explantats, issus de bourgeons apicaux et axillaires, en plants de laitue producteurs de semences. La première expérience (chap. 1) cherchait à optimiser le processus d'excision des tissus sous-jacents de l'explantat. Quatre types de coupes (diamant « DNT », carré « CAR », diamétral « DAL » et transversal « TRA ») ont été effectués, à différents niveaux (3, 6 et 9 mm), sur l'explantat. Les résultats ont montré que les explantats issus de bourgeons apicaux régénèrent mieux que ceux provenant des axillaires et que la coupe DNT6 a induit le meilleur pourcentage de régénération en plantules viables. L'expérience suivante (chap. 2) étudie l'effet génétique du cultivar sur l'organogénèse. Pour ce faire, des explantats issus de bourgeons apicaux et axillaires ont été prélevés sur des cœurs provenant de 4 cultivars de laitue (Lactuca saliva L.) pommée (cvs. Estival, Ithaca, Eldorado) et romaine (cv. Sunbelt). Nous avons observé que les explantats issus de bourgeons apicaux sont encore ceux qui ont le mieux régénéré. De plus des différences génotypiques ont été décelées, bien que le pourcentage d'explantats régénérés en plantules viables n'ait pas été influencé par le cultivar. La troisième expérience surveille l'effet de différentes combinaisons d'acide 3-indoleacétique (AIA) et de 6-benzylaminopurine (BAP) sur le développement et la viabilité des plantules de laitue pommée issues de bourgeons apicaux. Les résultats ont montré que l'AIA n'a pas affecté la régénération des plantules de laitue tandis que la BAP a négativement influencé chacune des variables à l'étude en dehors du nombre de feuilles. Nous avons déduit que la régénération peut se faire sur un milieu de culture contenant uniquement de l'AIA à une faible concentration. Le problème lié à l'aseptisation en culture in vitro a été évoqué dans le chapitre 4. Une expérience exploratoire a permis de démontrer que l'aseptisation faite simplement avec de l'hypochlorite de sodium (NaOC1) donnait de meilleurs résultats qu'en combinaison avec du peroxyde d'hydrogène. Une seconde expérience a été effectuée en utilisant différentes concentrations de NaOC1 et durées d'exposition pour aseptiser des explantats issus de bourgeons apicaux et axillaires prélevés sur des cœurs de laitue pommée. Elle a révélé qu'une aseptisation faite avec du NaOC1 à 1.2% pendant 10 minutes donnait des résultats satisfaisants. En dernier lieu, le brunissement des tissus et du milieu de culture, a été abordé au chapitre 5. Trois types de traitements antioxydants ont été utilisés, pour la première fois, sur des explantats de laitue issus de bourgeons axillaires : l'application d'une période à l'obscurité en début de culture Gours); le trempage et la coupe dans une solution d'acide citrique et d'acide ascorbique; le trempage dans une solution et/ou la mise en culture dans un milieu contenant du polyvinylpyrrolidone (PVP). Bien qu'il n'y ait pas eu de différence au niveau de l'indice d'opacité du milieu entre ces traitements, nous avons constaté que le fait de tailler l'explantat dans une goutte d'acide ascorbique et d'acide citrique est à considérer puisque ce traitement est facile à appliquer en plus de favoriser le développement de feuilles (≥ 1 cm) et de racines (≥ 1 cm). En somme, pour régénérer des explantats en plantules de laitue saines et viables provenant de n'importe quel cultivar, il faut utiliser les bourgeons apicaux comme explantats et les aseptiser avec du NaOC1 1.2% pendant 10 minutes. Puis, les tissus sous-jacents aux bourgeons doivent être excisés selon un plan de coupe DNT6, dans une goutte de solution antioxydante avant que les bourgeons soient placés sur un milieu de culture contenant uniquement de l'AIA. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Lactuca saliva L., culture in vitro, bourgeons apicaux et axillaires, taille des explantats, hormones de croissance, aseptisation, brunissement

Contrairement aux mammifères, le poisson zèbre a la capacité de régénérer son coeur après une blessure importante. Une meilleure compréhension de ce phénomène pourrait contribuer à la conception de thérapies cliniques pour améliorer la régénération cardiaque des mammifères. Dans cette étude, nous avons identifié des voies de signalisation de la régénération cardiaque du poisson zèbre utilisant un criblage génétique chimique. De plus, nous avons identifier la présence d'un facteur de transcription bHLH, TAL1 et nous avons montrer son importance au cours de la régénération cardiaque du poisson zèbre. Enfin, nous avons examiner le rôle du système immunitaire lors de la régénération cardiaque du poisson zèbre et nous avons montrer que la sécrétion des metalloprotéinases (MMP14) par les macrophages permettait la dissolution du caillot sanguin, processus nécessaire pour la réussite de la régénération cardiaque. / Unlike mammals, zebrafish have the ability to regenerate their heart after substantial injury. A deeper understanding of this phenomenon could aid in the design of clinical therapies to enhance mammalian cardiac regeneration. In this study, we have identified signaling pathways in zebrafish heart regeneration using a chemical genetic screen. Furthermore, we identify the presence of a bHLH transcription factor, Tal1 and show its requirement during zebrafish cardiac regeneration. Finally, we examine the role of the immune system during zebrafish heart regeneration and demonstrate a model of scar removal by MMP14 positive macrophages and show that this process is required for successful heart regeneration to occur.

MUC1 est une mucine membranaire dont l'expression est augmentée et altérée dans le cancer et l'ischémie rénale. La transition épithélium-mésenchyme (TEM) est un processus dynamique de plasticité cellulaire impliqué dans la progression métastatique et la réparation tissulaire. Nos travaux montraient l'implication de MUC1 dans la plasticité épithéliale rénale à travers l'action de MUC1 dans des lignées cancéreuses rénales et dans des modèles murin et humain de régénération rénale. Dans le carcinome rénal, nous démontrions que (i) MUC1 et SNAIL, facteur de transcription de la TEM, étaient surexprimés dans une série de carcinomes sarcomatoïdes, (ii) SNAIL augmentait indirectement l'expression MUC1, (iii) la surexpression de MUC1 induisait la TEM, (iv) le domaine C-terminal de MUC1 (MUC1-C) augmentait l'interaction de la beta-caténine avec le promoteur de SNAIL favorisant l'activité transcriptionnelle de SNAIL, et (v) le blocage de la localisation nucléaire de MUC1-C diminuait l'activation de la voie Wnt /beta caténine et celle de SNAIL. Au total, nos résultats démontraient que MUC1 est un acteur de la TEM rénale associé au cancer et apparaît comme une nouvelle cible thérapeutique.Dans la régénération rénale, nous montrions que (i) la régénération rénale s'accompagnait d'une plasticité épithéliale transitoire compatible avec une TEM dans un modèle murin et sur des biopsies de greffon humain, (ii) MUC1 était induite au cours de la TEM associée à la régénération, (iii) l'absence de MUC1 (souris Ko Muc1)s'associait à des lésions tubulaires rénales plus sévères, et (iv) l'induction de MUC1 était inversement corrélée au degré de fibrose rénale. Au total, nos résultats suggèrent un rôle de néphroprotection conféré par MUC1 aux cellules épithéliales rénales au cours de la régénération. / MUC1 is overexpressed in renal carcinoma and ischemia. The epithelial-mesenchymal transition (EMT) is a dynamic process consisted of cellular plasticity involved in tumoral progression and tissue repair. Our work showed the involvement of MUC1 in renal epithelial plasticity through the action of MUC1 in renal cancer cell lines and in mouse and human kidney regeneration models.MUC1 is overexpressed in human carcinomas. The transcription factor SNAIL can activate epithelial-mesenchymal transition (EMT) in cancer cells. In this study, in renal carcinoma, we demonstrate that (i) MUC1 and SNAIL were overexpressed in human sarcomatoid carcinomas, (ii) SNAIL increased indirectly MUC1 expression, (iii) MUC1 overexpression induced EMT, (iv) MUC1 C-terminal domain (MUC1-C) and beta-catenin increased SNAIL transcriptional activity by interaction with its promoter and (v) blocking MUC1-C nuclear localization decreased Wnt/beta-catenin signaling pathway activation and SNAIL expression. Altogether, our findings demonstrate that MUC1 is an actor in EMT and appears as a new therapeutic target.In renal regeneration, we demonstrated that (i) regeneration was characterized by a transient EMT in mouse model and human biopsies allograft, (ii) MUC1 was induced during EMT-regeneration associated, (iii) the lack of MUC1 (Muc1 KO mouse) was associated with more severe renal tubular damage, and (iv) MUC1 induction was inversely correlated with renal fibrosis. Altogether, our results suggest MUC1 mitigates renal ischemic damage through EMT activation during regeneration.

La régénération (calcination douce) des catalyseurs d’hydrodésulfuration usagés est un procédé économiquement et écologiquement intéressant car il permet d’utiliser à nouveau ces catalyseurs dans les unités industrielles plutôt que de les recycler. Mais les catalyseurs régénérés sont généralement moins actifs que les solides de départ. Pour remédier à ce problème, ces catalyseurs régénérés sont additivés par divers agents organiques (étape dite de « réjuvénation »). Pour améliorer ce procédé de réjuvénation, il est d’abord nécessaire de comprendre pourquoi les catalyseurs régénérés sont moins actifs et quel est alors le rôle de ces agents organiques. C’est dans cette optique que ce travail a été réalisé pour des catalyseurs d’HDS de gazoles CoMoP/Al2O3.Il apparaît que l’étape de régénération induit la formation d’espèces réfractaires à la sulfuration telles que CoMoO4 et CoAl2O4 ce qui peut expliquer la diminution des performances de ces solides. L’étude de catalyseurs modèles et de catalyseurs régénérés en laboratoire ou industriellement montre que certains composés organiques permettent de redisperser tout ou partie de ces espèces indésirables selon le solvant utilisé pour leur imprégnation. La complexation des métaux par ces composés semble être à l’origine de cette redispersion. Le rôle de ces molécules organiques sur la sulfuration du Co et du Mo dans ces catalyseurs est également discuté. La réjuvénation permet donc, via son rôle sur la dispersion des métaux et sur leur sulfuration, d’augmenter la quantité de sites actifs et par conséquent les performances catalytiques en HDS de gazole straight run (évaluées sur unité pilote). / The regeneration (mild calcination) of used hydrodesulfurization catalysts is an economically and ecologically interesting procedure as it permits the re-use of these catalysts in the industrial plant instead of recycling them. But these regenerated catalysts are usually less active than the original materials. To overcome this problem, these regenerated catalysts can be treated with various organic agents, this process being called “rejuvenation”. To improve this rejuvenation procedure it is necessary to understand firstly, why the regenerated catalysts are less active and secondly, what is the role of the organic agents. With these aims, this work was performed on CoMoP/Al2O3 hydrodesulfurization catalysts. The regeneration step is responsible for the formation of weakly sulfidable species such as CoMoO4 and CoAl2O4 which can explain the decrease in performance of these catalysts. The study of model catalysts and catalysts which were regenerated in the laboratory or industrially show that some organic compounds permit the redispersion of all or part of these undesirable species depending on the solvent used for their impregnation. This redispersion seems to be due to metal complexation with the organic agents. The role of these agents on the Co and Mo sulfidation is also discussed. Due to the metals redispersion and the effect on the Co and Mo sulfidation, the rejuvenation step leads to an increase in the number of active sites and thus to an enhancement of the straight run gas oil HDS catalytic performance (which has been evaluated using a pilot unit).

La reconstruction de la cornée in vitro fait l'objet de plusieurs études depuis quelques années. Cependant, la majorité des travaux utilisent des biomatériaux et des cellules animales ou humaines immortalisées. De plus, plusieurs des cornées ne sont que partiellement reconstruites, c'est-à-dire quelles ne possèdent qu'une ou deux des trois populations de cellules qui composent normalement une cornée. Un modèle de cornée reconstruite ressemblant davantage à une cornée native pourrait être très utile pour des études in vitro comme des tests pharmacologiques et toxicologiques. De plus, ces cornées reconstruites pourraient être utilisées comme tissu de remplacement in vivo. Pour ces raisons, une cornée complète, reconstruite par la méthode d'autoassemblage, a été produite en utilisant des cellules humaines non transformées et ce, sans ajout de matériel exogène. Les cornées reconstruites par cette méthode ont une structure histologique similaire à celle d'une cornée humaine native. L'épithélium pluristratifié et bien différencié possède des cellules basales et suprabasales clairement définies. Les kératines épithéliales sont correctement exprimées. L'endothélium, disposé en monocouche, exprime la protéine de transport Na+/K+-ATPase. Les composants des membranes basilaires ont également été identifiés à la jonction entre l'épithélium et le stroma des cornées reconstruites en laboratoire.

Le plasma riche en plaquettes (PRP) représente une nouvelle modalité de traitement visant à améliorer le taux de succès des greffes osseuses. Les objectifs de cette étude consistaient à établir un modèle animal afin de quantifier l'effet des PRP activés sur la guérison osseuse initiale et mature in vivo et de caractériser l'effet de l'activation des PRP sur la libération des facteurs de croissance VEGF, PDGF, TGF-0 et IL-ip et sur la division des cellules endothéliales. Des PRP humains, préparés à partir de sang prélevé chez quatre donneurs, furent greffés dans défauts osseux trans-crâniens pratiqués chirurgicalement chez 24 rats athymiques. Les analyses micro-tomographiques assistées par ordinateur réalisées indiquent qu'en moyenne, il n'y a aucune différence significative dans la formation osseuse in vivo lorsque des PRP activés sont greffés dans des défauts crâniens comparés à un défaut contrôle. Cependant, il existe une corrélation entre la formation osseuse et la présence de certains facteurs de croissance libérés par les PRP, tels que VEGF et PDGF.

Altération de la régénération musculaire dans la maladie pulmonaire obstructive chronique. La maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) est caractérisée par une obstruction bronchique irréversible et progressive. L’atrophie musculaire périphérique y est fréquente et a un impact négatif sur la capacité fonctionnelle et la survie des sujets atteints. Toutefois, on ignore si une altération du processus de régénération musculaire est un processus ayant cours dans l’atrophie musculaire périphérique. Le but de la présente thèse était donc d’étudier les cellules satellites, principales cellules responsables de la régénération musculaire dans les muscles périphériques de patients ayant une MPOC. Dans un premier temps, nous avons évalué l’historique de réplication du tissu musculaire et la sénescence des cellules satellites. Les changements morphologiques ayant lieu dans le muscle au cours de la progression de la maladie rendent le muscle plus susceptible aux dommages, induisant un raccourcissement prématuré des télomères. Un raccourcissement des télomères chez les sujets ayant une MPOC avec atrophie est concomitant avec une augmentation du nombre de cellules satellites sénescentes et de l’épuisement du potentiel de régénération compromettant le maintien de la masse musculaire chez ces sujets. Dans un deuxième et troisième temps, nous avons étudié les étapes amenant une cellule satellite vers une cellule musculaire dans les muscles périphériques et respiratoires de patients ayant une MPOC comparativement à des sujets contrôles. Les cellules satellites sont impliquées dans la réparation du tissu musculaire. Dans les cellules satellites provenant des sujets ayant une MPOC, une altération de la prolifération et de la différentiation a été observée. Ces résultats sont compatibles avec une altération de la régénération musculaire pouvant conduire à l’atrophie musculaire dans la MPOC. Le quatrième volet de ce projet s’intéressait à l’impact d’un entraînement en résistance sur l’activité des cellules satellites et le rôle joué par la myostatine dans ce contexte. La littérature montre que l’exercice en résistance est bien toléré et aide les patients ayant une MPOC à retrouver une meilleure qualité de vie. Cependant, il semble qu’ils n’y répondent pas tous aussi bien que les sujets contrôles. La capacité de réponse des cellules satellites à un entraînement en résistance semble inadéquate, suggérant ainsi un défaut de leur activation. Dans la dernière étude de cette thèse, nous avons voulu évaluer l’impact de l’inflammation systémique en étudiant SAA1, une protéine de phase aiguë et p21, une protéine du cycle cellulaire dans la dégradation des protéines des cellules musculaires. Les liens de causalité entre l’affection primaire et les différentes comorbidités demeurent nébuleux dans la MPOC. SAA1 et p21 sont augmentés dans les muscles squelettiques des patients ayant une MPOC et par ailleurs, SAA1 est capable d’induire la dégradation des protéines musculaires. Cette thèse expose les premiers éléments impliquant l’altération de la régénération musculaire avec la dysfonction musculaire observée chez les patients ayant une MPOC. Ces résultats vont certainement contribuer au développement de nouvelles thérapies et stratégies d’intervention dans le but d’améliorer la qualité de vie des personnes atteintes d’une MPOC. En somme, les travaux effectués dans le cadre de la présente thèse montrent que plusieurs mécanismes agissent de concert avec l’inactivité physique afin d’induire le phénotype dysfonctionnel dans les muscles des patients ayant une MPOC. / Skeletal muscle regeneration is altered in skeletal muscles of patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Chronic Obstructive Pulmonary Disease is associated with an irreversible and a progressive airflow obstruction. In COPD, the loss of muscle mass has a significant impact on quality of life and is associated with premature death. Many biochemical factors have been proposed to trigger and perpetuate the skeletal muscle atrophy in COPD. The maintenance of peripheral muscle mass may be compromised in patients with COPD due to premature cellular senescence and exhaustion of the regenerative potential of the muscles. Shortening of telomeres in patients with COPD is consistent with an increased number of senescent satellite cells and an exhausted muscle regenerative capacity, compromising the maintenance of muscle mass in these individuals. Muscle mass maintenance relies on the delicate regulation between protein degradation, synthesis and the addition of new myonuclei from satellite cells. Comparing the signalisation involved in the skeletal muscle regeneration between two muscles with different levels of activation within the same subjects is an interesting strategy to evaluate the impact of local versus systemic factors in the regulation of skeletal muscle regeneration. Impaired satellite cell activation, proliferation and differentiation affecting skeletal muscle regeneration could contribute to the progression of muscle dysfunction in patients with COPD. Resistance training, as provided in pulmonary rehabilitation, is an essential tool to promote muscle hypertrophy and increase muscle strength. However, hypertrophic response to resistance training is heterogeneous in patients with COPD. Failure in satellite cell function can lead to delayed, impaired or failed recovery after muscle injury, and such failures become increasingly prominent in cases of progressive muscle disease. Although the inflammatory response has been linked to the initiation and development of muscle atrophy, discrepancies exist in the literature concerning the presence and the nature of systemic and/or local inflammatory response in patients with COPD. This inflammation could be linked to the skeletal muscle protein imbalance and ultimately atrophy. The quest to identify a key inflammatory factor that could orchestrate the signaling cascade involved in contractile protein synthesis/degradation or even tissue renewal in peripheral muscles of patients with COPD is of major importance for future direction in this research field. This thesis demonstrates for the first time the role played by satellite cells in muscle atrophy associated with COPD. Better knowledge of the regenerative capacity in the context of COPD will enhance the understanding of the atrophying process and deepen the reasoning on training interventions in this population.

Plus de 1 / Plus de 1.000.000 procédures chirurgicales et de nouveaux cas de déficiences squelettiques sont signalés chaque année. Les matériaux utilisés pour réparer les défauts osseux comprennent l'os autologue, les allogreffes, les ciments osseux, les métaux et les céramiques. Ces matériaux présentent de nombreux problèmes dont le risque de transmission de maladies, l'absence de biodégradation et d'ostéointégration. L'ingénierie tissulaire ralliant des cellules souches et un biomatériau compatible et biodégradable pourrait être une solution idéale pour améliorer la qualité de vie et le bien être de milliers de patients. Les objectifs de cette thèse sont (i) de produire un nouvel échafaudage s'approchant le plus possible de la trame d'un os humain; (ii) de démontrer l'efficacité des cellules souches dans la régénération de tissus osseux pour des applications cliniques; et (iii) de démontrer l'importance des facteurs de croissance comme les BMPs dans la régénération in vitro de tissus osseux. La réalisation du premier objectif nous a révélée qu'une combinaison de matériaux naturels comme le collagène et 1'hydroxy apatite avec un matériau synthétique le Poly acide (L-lactique-co-e-caprolactone) est un excellent choix puisque les propriétés mécaniques et biologiques de la nouvelle matrice sont comparables à celles de l'os natif. Les résultats du deuxième objectif nous démontrent que la combinaison de notre nouvel échafaudage composite avec des cellules souches pulpaires favorise la croissance, la différenciation et la formation de nodules osseuses. Ces paramètres sont favorisés par l'ajout de facteurs ostéogéniques comme la BMP-2. Nos travaux démontrent qu'une des meilleures possibilités pour régénérer in vitro un tissu osseux consiste à regrouper (i) un échafaudage de choix, composé de matériaux naturels et synthétiques, (ii) des cellules souches comme les cellules pulpaires et (iii) des facteurs ostéogéniques comme la BMP-2. Nos résultats démontrent de façon tangible l'efficacité d'une telle combinaison pour la régénération in vitro de tissus osseux. Ces résultats, particulièrement originaux, ouvrent la voie à des applications cliniques dans le domaine des substituts osseux. Des études in vivo devraient confirmer la pertinence d'une telle combinaison et son applicabilité en clinique pour combler les pertes osseuses chez les milliers de canadiens chaque année. / Over 1,000,000 surgical procedures and new cases of skeletal deficiencies are reported each year. Presently, materials used to repair bone defects include autogenous and allogenous bones, non-degradable bone cement, metals and ceramics. Allogenic tissues and materials used for bone reconstructions are associated with significant problems, such as availability, risk of transmission of diseases, non-biodegradable nature and the lack of cohesive attachment at bone-prosthesis interface. Bone tissue engineering therefore represents a new direction toward bone regeneration. The use of porous composite scaffolds in bone tissue engineering is a promising approach for bone regeneration and healing. Combining those composite materials with appropriate potentially osteogenic cell types is expected to further promote bone regeneration. The objectives of the present study are (i) to design a composite scaffold that includes natural materials such as collagen and hydroxy apatite, and synthetic material such biodegradable elastic poly(L-lactide-co-E-caprolactone) (PLCL) copolymer, (ii) investigate the usefulness of dental pulp stem cells to engineer bone tissue and (iii) demonstrate the efficacy of growth factor such as BMPs on bone tissue engineering. Using different chemical, biochemical, cell biology and molecular biology techniques, we were able to design a porous, 3D composite scaffold. This was non-toxic, biocompatible allowing osteoblast adhesion and growth. We were also able to extract dental pulp stem cells, differentiate them onto osteoblast. The cells, when cultured in the composite scaffold were able to adhere, proliferate and form bone nodules. It is important to notice that the use of BMP-2 promoted bone tissue formation in vitro. Taken together, these data suggested that combination of appropriate scaffold with stem cells and growth factors is an innovative strategy to engineer bone. It highlights the potential use of engineered biomimetic scaffolds in the bone tissue repair process.

Le tremble est une espèce pionnière qui joue un rôle important dans la reprise forestière après perturbation puisqu'il se reproduit très efficacement. En effet, le tremble produit beaucoup de graines et peut se reproduire localement par le drageonnement de racines. Plusieurs études réalisées en forêt boréale mixte ont démontré que, comparé à la coupe avec protection de la régénération et des sols (CPRS), les coupes partielles peuvent limiter le retour massif des trembles. Le but de cette étude est de vérifier si la coupe partielle peut limiter le retour du tremble en peuplement résineux parsemé de trembles. Dans notre traitement de coupe partielle, tous les trembles ont été prélevés ainsi que 33 à 75% de la surface terrière totale. La CPRS était le traitement de référence. Dans les parcelles expérimentales, la régénération ligneuse a été quantifiée par espèce. De plus, les tiges mères de tremble étaient cartographiées et les sentiers ont été localisés à l'intérieur des parcelles expérimentales. Bien qu'à court terme (2 ans après coupe) le traitement n'avait pas d'effet sur la régénération de tremble, à moyen terme (6 ans après coupe), la coupe partielle défavorisait la régénération de tremble relativement à la CPRS. La distribution spatiale de la régénération de tremble dans les parterres de CPRS était beaucoup plus uniforme qu'en coupe partielle où elle était plus clairement agglomérée près des souches de tiges mères de tremble. Ceci laisse supposer que la régénération du tremble par graine est importante dans les CPRS, plus que dans les coupes partielles où les conditions environnementales sont moins favorables à l'établissement et la survie de semis. À moyen terme, la régénération de tremble avait tendance à coloniser les sentiers de débardage, particulièrement en CPRS. Les densités de régénération de tremble étaient très faibles dans nos sites comparées aux sites de forêt mixte (autres études). Nous supposons que bien que le risque d'envahissement par le tremble soit faible en forêt résineuse l'érosion graduelle de la vocation résineuse de ces peuplements mérite d'être évaluée en relation avec le traitement sylvicole. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : peuplier faux-tremble, CPRS, coupe partielle, analyse spatiale, forêt boréale résineuse